本實用新型涉及太陽能發(fā)電裝置領(lǐng)域，具體是指一種發(fā)電經(jīng)濟(jì)性高的雙管循環(huán)太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽是一個熾熱的氣體星球，沒有固體的星體或核心。太陽從中心到邊緣可分為核反應(yīng)區(qū)、輻射區(qū)、對流區(qū)和大氣層。其能量的99％是由中心的核反應(yīng)區(qū)的熱核反應(yīng)產(chǎn)生的，其能量以太陽光的形式到達(dá)地球。

在太陽光中，能量以光子和光熱兩種形式存在。目前對太陽光的利用常規(guī)采用手段為對太陽光進(jìn)行匯聚，使其照射于現(xiàn)有太陽能電池的發(fā)電板板，以提高發(fā)電功率和降低發(fā)電板面積，提高其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。

然而，太陽能電池僅能夠利用光子，通過光電效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，而且由于太陽能電池的材料性質(zhì)，當(dāng)其溫度過高時，其發(fā)電功率下降，當(dāng)達(dá)到200攝氏度以上時，基本上會停止發(fā)電。

綜上可知，由于光熱影響太陽能電池發(fā)電，現(xiàn)有的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的太陽光聚集度較低，制約其發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種發(fā)電經(jīng)濟(jì)性高的雙管循環(huán)太陽能發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型不僅能夠提高太陽光聚集度的上限，通過提升發(fā)電功率提升其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性，而且還能夠同時利用光熱發(fā)電進(jìn)一步提升發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種發(fā)電經(jīng)濟(jì)性高的雙管循環(huán)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電裝置和聚光裝置，所述發(fā)電裝置為層狀結(jié)構(gòu)，相鄰各層結(jié)構(gòu)貼緊，所述發(fā)電裝置的各層結(jié)構(gòu)依次為第二太陽能電池、第一溫差發(fā)電器和第一太陽能電池，所述第二太陽能電池與第一溫差發(fā)電器之間設(shè)有第二導(dǎo)熱管，所述第一溫差發(fā)電器和第一太陽能電池之間設(shè)有第一導(dǎo)熱管，所述第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，所述第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管兩者首尾連通形成閉合流道，其閉合流道上接有用于帶動導(dǎo)熱流體流動的流體泵。

作為一種優(yōu)選的方式，所述閉合流道靠近第一導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第二溫差發(fā)電器，所述閉合流道靠近第二導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第三溫差發(fā)電器。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導(dǎo)熱流體為導(dǎo)熱油或水。

作為一種優(yōu)選的方式，所述聚光裝置為拋物面槽，所述拋物面槽為縱剖面為拋物線的槽體，其內(nèi)壁上設(shè)有反光鏡。

作為一種優(yōu)選的方式，所述聚光裝置為線性菲涅爾透鏡，其帶齒形的一側(cè)與第二太陽能電池的發(fā)電板相對設(shè)置。

作為一種優(yōu)選的方式，所述第一太陽能電池和第二太陽能電池分別為N型太陽能電池、砷化鎵太陽能電池或P型太陽能電池中的一種。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本實用新型不僅能夠提高太陽光聚集度的上限，通過提升發(fā)電功率提升其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性，而且還能夠同時利用光熱發(fā)電進(jìn)一步提升發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性；

(2)本實用新型通過導(dǎo)熱流體為導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油傳熱性能優(yōu)良，可將第二太陽能電池過多的熱量快速導(dǎo)出，其比熱容小，溫度上升快，可增大第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管間的溫度差，增大第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管間溫差發(fā)電器的瞬時發(fā)電功率；

(3)本實用新型通過導(dǎo)熱流體為水，水的比熱容大，與其他流體相比，其儲熱性能更好，溫度上升慢，可保障第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管間的第一溫差發(fā)電器持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電；

(4)本實用新型通過閉合流道靠近第一導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第二溫差發(fā)電器，閉合流道靠近第二導(dǎo)熱管內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第三溫差發(fā)電器，可回收經(jīng)過發(fā)電裝置時增加的熱量，提高發(fā)電總量。

在實際使用中，申請人發(fā)現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案還是存在一定的不足之處，具體表現(xiàn)為第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管構(gòu)成閉合流道，導(dǎo)熱流體循環(huán)流動，導(dǎo)致第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管的溫差差較小，雖然能夠保障第一溫差發(fā)電器長時間持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電，減少了第一導(dǎo)熱管和第二導(dǎo)熱管總長度的設(shè)計，以及減少流體泵數(shù)量的設(shè)計，但是第一溫差發(fā)電器的瞬時發(fā)電功率較低。

附圖說明

圖1為實施例1結(jié)構(gòu)的縱剖示意圖。

圖2為實施例2結(jié)構(gòu)的縱剖示意圖。

圖3為發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—第一導(dǎo)熱管，2—第二導(dǎo)熱管，3—第二太陽能電池，4—第一太陽能電池，5—第一溫差發(fā)電器，6—拋物面槽，7—線性菲涅爾透鏡，8—第二溫差發(fā)電器，9—第三溫差發(fā)電器，10—流體泵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此：

實施例1：

參見圖1和圖3，一種發(fā)電經(jīng)濟(jì)性高的雙管循環(huán)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電裝置和聚光裝置，所述發(fā)電裝置為層狀結(jié)構(gòu)，相鄰各層結(jié)構(gòu)貼緊，所述發(fā)電裝置的各層結(jié)構(gòu)依次為第二太陽能電池3、第一溫差發(fā)電器5和第一太陽能電池4，所述第二太陽能電池3與第一溫差發(fā)電器5之間設(shè)有第二導(dǎo)熱管2，所述第一溫差發(fā)電器5和第一太陽能電池4之間設(shè)有第一導(dǎo)熱管1，所述第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，所述第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2兩者首尾連通形成閉合流道，其閉合流道上接有用于帶動導(dǎo)熱流體流動的流體泵10。作為優(yōu)選，所述聚光裝置為拋物面槽6，所述拋物面槽6為縱剖面為拋物線的槽體，其內(nèi)壁上設(shè)有反光鏡。

在實施例中，太陽光照射至拋物面槽6的內(nèi)壁上，其內(nèi)壁上的反光鏡將光匯聚至其焦點，太陽光在第二太陽能電池3的發(fā)電板上匯聚。太陽光中光子能量被第二太陽能電池3吸收，開始進(jìn)行發(fā)電。第一太陽能電池4也吸收其所接收到的光子進(jìn)行發(fā)電，太陽光中的光熱使第二太陽能電池3溫度上升，并將熱量傳遞至第二導(dǎo)熱管2中，第二導(dǎo)熱管2吸收第二太陽能電池3傳遞的熱量，其溫度上升，繼而造成第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2存在溫度差。由于第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間設(shè)有第一溫差發(fā)電器5，且第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2存在溫度差，因此第一溫差發(fā)電器5將產(chǎn)生電流，開始發(fā)電。

為了保障第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體的溫度不因為長時間光照持續(xù)上升，繼而導(dǎo)致第二太陽能電池3溫度上升，影響其正常發(fā)電，甚至上升至200攝氏度以上時導(dǎo)致上停止發(fā)電，本實施例中將第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2兩者首尾連通形成閉合流道，通過流體泵10實現(xiàn)導(dǎo)熱流體的循環(huán)流動，避免第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體溫度持續(xù)上升。

本實施例不僅能夠提高太陽光聚集度的上限，通過提升發(fā)電功率提升其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性，而且還能夠同時利用太陽光中光子和光熱，不存在太陽光匯聚過密造成現(xiàn)有太陽能電池不能夠正常發(fā)電的瓶頸，可高度匯聚太陽光，提高其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。

作為一種優(yōu)選的方式，所述閉合流道靠近第一導(dǎo)熱管1內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第二溫差發(fā)電器8，所述閉合流道靠近第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第三溫差發(fā)電器9。第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2內(nèi)的導(dǎo)熱流體通過發(fā)電裝置時，其溫度會上升，通過閉合流道靠近第一導(dǎo)熱管1內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第二溫差發(fā)電器8，閉合流道靠近第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第三溫差發(fā)電器9，可回收經(jīng)過發(fā)電裝置時增加的熱量，提高發(fā)電總量。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導(dǎo)熱流體為導(dǎo)熱油或水。導(dǎo)熱油傳熱性能優(yōu)良，可將第二太陽能電池3過多的熱量快速導(dǎo)出，其比熱容小，溫度上升快，可增大第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間的溫度差，增大第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間第一溫差發(fā)電器5的瞬時發(fā)電功率。水的比熱容大，與其他流體相比，其儲熱性能更好，溫度上升慢，可保障第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間的第一溫差發(fā)電器5持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電。

作為一種優(yōu)選的方式，所述第一太陽能電池4和第二太陽能電池3分別為N型太陽能電池、砷化鎵太陽能電池或P型太陽能電池中的一種。

實施例2：

參見圖2和圖3，一種發(fā)電經(jīng)濟(jì)性高的雙管循環(huán)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電裝置和聚光裝置，所述發(fā)電裝置為層狀結(jié)構(gòu)，相鄰各層結(jié)構(gòu)貼緊，所述發(fā)電裝置的各層結(jié)構(gòu)依次為第二太陽能電池3、第一溫差發(fā)電器5和第一太陽能電池4，所述第二太陽能電池3與第一溫差發(fā)電器5之間設(shè)有第二導(dǎo)熱管2，所述第一溫差發(fā)電器5和第一太陽能電池4之間設(shè)有第一導(dǎo)熱管1，所述第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2內(nèi)充有導(dǎo)熱流體，所述第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2兩者首尾連通形成閉合流道，其閉合流道上接有用于帶動導(dǎo)熱流體流動的流體泵10。作為優(yōu)選，所述聚光裝置為線性菲涅爾透鏡7，其帶齒形的一側(cè)與第二太陽能電池3的發(fā)電板相對設(shè)置。

在實施例中，太陽光照射至拋物面槽6的內(nèi)壁上，其內(nèi)壁上的反光鏡將光匯聚至其焦點，太陽光在第二太陽能電池3的發(fā)電板上匯聚。太陽光中光子能量被第二太陽能電池3吸收，開始進(jìn)行發(fā)電。第一太陽能電池4也吸收其所接收到的光子進(jìn)行發(fā)電，太陽光中的光熱使第二太陽能電池3溫度上升，并將熱量傳遞至第二導(dǎo)熱管2中，第二導(dǎo)熱管2吸收第二太陽能電池3傳遞的熱量，其溫度上升，繼而造成第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2存在溫度差。由于第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間設(shè)有第一溫差發(fā)電器5，且第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2存在溫度差，因此第一溫差發(fā)電器5將產(chǎn)生電流，開始發(fā)電。

為了保障第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體的溫度不因為長時間光照持續(xù)上升，繼而導(dǎo)致第二太陽能電池3溫度上升，影響其正常發(fā)電，甚至上升至200攝氏度以上時導(dǎo)致上停止發(fā)電，本實施例中將第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2兩者首尾連通形成閉合流道，通過流體泵10實現(xiàn)導(dǎo)熱流體的循環(huán)流動，避免第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體溫度持續(xù)上升。

本實施例不僅能夠提高太陽光聚集度的上限，通過提升發(fā)電功率提升其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性，而且還能夠同時利用太陽光中光子和光熱，不存在太陽光匯聚過密造成現(xiàn)有太陽能電池不能夠正常發(fā)電的瓶頸，可高度匯聚太陽光，提高其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。

作為一種優(yōu)選的方式，所述閉合流道靠近第一導(dǎo)熱管1內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第二溫差發(fā)電器8，所述閉合流道靠近第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第三溫差發(fā)電器9。第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2內(nèi)的導(dǎo)熱流體通過發(fā)電裝置時，其溫度會上升，通過閉合流道靠近第一導(dǎo)熱管1內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第二溫差發(fā)電器8，閉合流道靠近第二導(dǎo)熱管2內(nèi)導(dǎo)熱流體流出發(fā)電裝置的一端設(shè)有第三溫差發(fā)電器9，可回收經(jīng)過發(fā)電裝置時增加的熱量，提高發(fā)電總量。

作為一種優(yōu)選的方式，所述導(dǎo)熱流體為導(dǎo)熱油或水。導(dǎo)熱油傳熱性能優(yōu)良，可將第二太陽能電池3過多的熱量快速導(dǎo)出，其比熱容小，溫度上升快，可增大第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間的溫度差，增大第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間第一溫差發(fā)電器5的瞬時發(fā)電功率。水的比熱容大，與其他流體相比，其儲熱性能更好，溫度上升慢，可保障第一導(dǎo)熱管1和第二導(dǎo)熱管2間的第一溫差發(fā)電器5持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電。

作為一種優(yōu)選的方式，所述第一太陽能電池4和第二太陽能電池3分別為N型太陽能電池、砷化鎵太陽能電池或P型太陽能電池中的一種。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護(hù)范圍。