[实用新型]基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电领域，特别涉及一种基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统。

背景技术

能源是人类生存和社会发展的重要物质基础，不论是从经济社会走可持续发展之路，还是从保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视，能源的合理开发和利用都具有重要的意义。在如今能源与环境问题日益突出的形势下，太阳能的开发利用己然成为实现能源资源可持续发展的重中之重，太阳能光伏发电是近几十年发展迅速的领域之一。

聚光光伏技术是采用光学器件将阳光汇聚到一块面积很小的太阳电池上，通过提高聚光比的方法，达到减小焦斑位置处电池使用面积的目的，同时还能使电池上的光强增加相同的比例，提高电池利用效率。在聚光太阳能光伏发电系统中，太阳能高倍聚光光伏系统一般采用菲涅尔透镜将光线汇聚到电池表面。由于太阳光相对与聚光器并非平行光，对太阳跟踪的精度要求较高，而且传统的聚光系统无法保证光强在电池表面能够均匀分布，会导致电池工作效率降低，不利于整个系统降低成本和提高效率。如果电池上的热量不能及时散掉，电池的温度就会逐渐升高，温度的升高会使电池发电效率降低(-0.2％至-0.4％/℃)，长时间的高温还会缩短电池的使用寿命。另一方面由于构成电池组件的不同材料具有不同的热膨胀系数，长期热应力的作用会使组件结构永久破坏。如果在实际应用中，若能充分利用这部分热能，可以很大程度上提高系统的整体综合效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型在于提供一种基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，不仅可以通过光线收集系统获得分布均匀的太阳光，使得太阳能电池板各处发电量均匀，而且纳米流体螺旋式微通道散热装置可以使太阳能电池板各处温度均匀一致，且散热降温效果好，从而可以提高太阳能电池板的发电效率。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，包括安装架、聚光器、光线收集系统、太阳能电池板和散热系统；所述聚光器、所述光线收集系统、所述太阳能电池板和所述散热系统分别固定安装在所述安装架上，所述聚光器安装在所述安装架的顶端，所述散热系统安装在所述安装架的底端，所述光线收集系统位于所述聚光器与所述太阳能电池板之间，所述太阳能电池板位于所述所述光线收集系统与所述散热系统之间；所述光线收集系统与所述太阳能电池板连接，所述太阳能电池板与所述散热系统连接。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述光线收集系统包括第一光线收集分系统和第二光线收集分系统；所述第一光线收集分系统位于所述聚光器和所述第二光线收集分系统之间，所述第二光线收集分系统与所述第一光线收集分系统连接。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述第一光线收集分系统为反射光漏斗光线收集分系统，所述反射光漏斗光线收集分系统包括光漏斗；所述第二光线收集分系统为全反射棱锥光线收集分系统，所述全反射棱锥光线收集分系统包括玻璃棱锥。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述光漏斗的下底面与所述玻璃棱锥的上底面连接。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述光漏斗的横向截面和所述玻璃棱锥的径向截面均为正多边形。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述聚光器为菲涅尔透镜聚光器。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述太阳能电池板为三结砷化镓电池板。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述散热系统包括纳米流体螺旋式微通道散热装置、电池和导热绝缘板，所述导热绝缘板设在所述太阳能电池板与所述纳米流体螺旋式微通道散热装置之间；所述太阳能电池板与所述导热绝缘板之间和所述导热绝缘板与所述纳米流体螺旋式微通道散热装置之间均设有导热硅脂。

上述基于纳米流体螺旋式微通道冷却的高倍聚光光伏系统，所述纳米流体螺旋式散热装置包括壳体和肋板，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体和所述上壳体固定连接；所述肋板设在所述壳体内，所述肋板分别与所述上壳体的底壳壁的下表面和所述下壳体的底壳壁的上表面固定连接，相邻的所述肋板之间设有微通道，所述微通道为螺旋状微通道；所述微通道的第一端口设在所述下壳体的底壳壁的中心或所述上壳体的底壳壁的中心，所述微通道的第二端口设在所述壳体的侧壳壁上；所述上壳体的底壳壁的中心处设有贯穿所述上壳体底壳壁的第一微孔或所述下壳体的底壳壁的中心处设有贯穿所述下壳体底壳壁的第一微孔，所述第一微孔与所述第一端口连接流体导通。