一種槽式聚光太陽能溫差發(fā)電器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用太陽能光熱的溫差發(fā)電技術的槽式聚光太陽能溫差發(fā)電器。
【背景技術】
[0002]太陽能發(fā)電是一種利用綠色能源產生電能的技術。目前對于太陽能的利用主要有光伏和光熱兩種。前者主要利用太陽能的光能，通過光生伏特效應產生電能。后者則利用太陽能加熱熱介質以備后續(xù)使用。相比于火力發(fā)電，水力發(fā)電等技術，太陽能發(fā)電具有無需機械轉動部件，安裝簡單等優(yōu)勢。相比于光伏發(fā)電，太陽能溫差發(fā)電通過半導體材料的塞貝克效應能進一步利用太陽能中的熱能部分，且未轉化為電能的熱量可以為太陽能熱水系統(tǒng)進行預熱。同時，溫度過高會對太陽能光伏電池造成損害，而溫差發(fā)電材料能在更高的溫度下工作。太陽能溫差發(fā)電的關鍵在于達到盡可能高的溫差，在冷面溫度恒定時表現(xiàn)為高的熱面溫度，這就需要有效的聚光裝置。拋物面槽式聚光器相對于平板型集熱器能達到較高的溫度。
[0003]槽式聚光器一般使用真空管作為接收器，而太陽能溫差發(fā)電模塊一般為平板結構。如何實現(xiàn)溫差發(fā)電模塊與管式接收器的結合是本項技術的關鍵。公告號為CN204089642U的中國實用新型專利公開了一種槽式太陽能溫差發(fā)電裝置，主要包括太陽能集熱裝置，真空導熱管，半導體溫差發(fā)電模塊，冷卻管以及跟蹤裝置。該裝置結構簡單，無需維護。但對于溫差發(fā)電片的利用效率不高，發(fā)電片離導熱管的接受面較遠，且只能接收一面的熱量，安裝位置離太陽能聚光鏡較遠，需要較長的支架。
[0004]同時溫差發(fā)電管需要一定的儲熱及導熱性能以滿足溫差發(fā)電過程中熱管理的需要。公開號為CN 101814870A的中國發(fā)明專利公開了一種太陽能槽式溫差發(fā)電裝置，主要包括聚光反射器、太陽能集熱器、上下溫差芯片發(fā)電模塊和儲能材料箱。該發(fā)明的優(yōu)點是使用相變儲能技術，提供時間延遲以及晝夜連續(xù)發(fā)電。然而，相變儲能技術如今并未普及，性能優(yōu)良的相變材料不易購買，在一定程度上限制了此發(fā)明的推廣。
[0005]此外，由于溫差發(fā)電模塊一般由若干個溫差發(fā)電片串聯(lián)或并聯(lián)得到，如何在取得高溫的同時保證各個發(fā)電片處于相對均勻的溫差環(huán)境下也是本項技術要解決的問題之一。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的，在于提供一種槽式聚光太陽能溫差發(fā)電器。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題的解決方案是:一種槽式聚光太陽能溫差發(fā)電器，其包括槽式聚光器和接收管，所述接收管與槽式聚光器的內弧面相對，接收管包括內壁和外壁，所述內壁圍成一個貫穿接收管兩端的中空腔，內壁和外壁之間通過金屬導熱單元分隔為多個密封填充腔，每個所述密封填充腔內充滿導熱油，在所述內壁中靠近中空腔的一側沿直線方向安裝有至少一組溫差發(fā)電片，所述溫差發(fā)電片部分或全部覆蓋內壁，溫差發(fā)電片的冷面安裝有水冷片。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述內壁設有多個沿內壁分布的平面，每個所述平面均設置有一組溫差發(fā)電片，每組所述溫差發(fā)電片均配置至少一片水冷片。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，所述外壁的輪廓截面為圓形，外壁的外表面涂有太陽能光譜吸收涂層，所述太陽能光譜吸收涂層的最外層為玻璃真空層。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，所述內壁的輪廓截面為K邊形，其中，K=2*N，N為正偶數(shù)，N組所述溫差發(fā)電片均勻分布在所述K邊形上，位于所述K邊形中安裝有溫差發(fā)電片的邊為長邊，兩條長邊之間設有一條短邊。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進，所述溫差發(fā)電片的電能輸出端并聯(lián)、串聯(lián)或混聯(lián)。
[0012]作為上述技術方案的進一步改進，沿所述接收管的軸向分布的金屬導熱單元將內壁和外壁之間分隔為多個密封填充腔。
[0013]作為上述技術方案的進一步改進，平行布置的兩個所述水冷片之間橫架有螺桿，螺桿的兩端分別旋接有螺母，所述螺母分別壓觸其所對應的水冷片。
[0014]作為上述技術方案的進一步改進，所述接收管的軸線平行于聚光器拋物面，且位于聚光器焦線和中心線組成的平面上。
[0015]作為上述技術方案的進一步改進，所述接收管的軸線離槽式聚光器的焦線距離為r，其中，r小于或者等于接收管的外壁半徑。
[0016]作為上述技術方案的進一步改進，層疊在一起所述溫差發(fā)電片和水冷片通過同一螺栓螺母組固定在接收管上。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本溫差發(fā)電器優(yōu)點包括結構簡單，安裝便利，熱面溫度高，有一定的儲熱性能，具體體現(xiàn)在:
1、利用槽式聚光器將太陽光聚集在接收器的外表面上，聚光比高，相比于平板集熱器和其他生活熱源(如熱水)能達到更高的熱面溫度，且接收管便于同現(xiàn)有的槽式聚光器配合使用；
2、接收管夾層空腔內填充有導熱油，相比于鋁合金等金屬有較高的比熱容，具有一定的熱儲存作用，即使太陽光中斷也能持續(xù)發(fā)電一段時間，減輕電能輸出隨太陽光變化的波動；
3、接收管優(yōu)選為鋁合金材質，熱導率高，且內外壁之間空腔不連續(xù)，內壁和外壁仍有部分通過鋁合金等金屬導熱單元相連，避免了由于導熱油導熱性差導致外部熱量無法傳到內壁的冋題；
4、溫差發(fā)電片與接收器的內壁貼合方便，壓緊結構簡單，便于拆卸及維護。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設計方案和附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的側視圖；
圖3是本發(fā)明中接收管的剖視圖； 圖4是本發(fā)明中溫差發(fā)電片串聯(lián)示意圖；
圖5是本發(fā)明中溫差發(fā)電片并聯(lián)示意圖；
圖6是本發(fā)明中溫差發(fā)電片和水冷片安裝到接收管上的結構示意圖；
圖7是本發(fā)明加熱階段熱流示意圖；
圖8是本發(fā)明穩(wěn)定階段熱流示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將結合實施例和附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結構。
[0021]參照圖1?圖8，一種槽式聚光太陽能溫差發(fā)電器，其包括槽式聚光器I和接收管2，所述接收管2與槽式聚光器I的內弧面相對，接收管2包括內壁和外壁，所述內壁圍成一個貫穿接收管2兩端的中空腔，內壁和外壁之間通過金屬導熱單元分隔為多個密封填充腔，金屬導熱單元優(yōu)選為鋁合金，每個所述密封填充腔內充滿導熱油7，在所述內壁中靠近中空腔的一側安裝有至少一組溫差發(fā)電片3，每組溫差發(fā)電片3內包括至少一片溫差發(fā)電片3，同一組內所有溫差發(fā)電片3沿水平方向分布，同一組內的每片溫差發(fā)電片3分別對應一個充滿導熱油7的密封填充腔，溫差發(fā)電片3靠近內壁的一端為圓弧面，溫差發(fā)電片3遠離內壁的一端為便于安裝水冷片4的平面，所述溫差發(fā)電片3部分或全部覆蓋內壁，溫差發(fā)電片3的冷面安裝有水冷片4。溫差發(fā)電片3的冷面通過一層很薄的導熱硅脂預先固定在水冷片4，溫差發(fā)電片3的熱面通過導熱硅脂與接收管2的內壁緊貼。利用槽式聚光器I將太陽光聚集在接收器的外表面上，聚光比高，相比于平板集熱器和其他生活熱源(如熱水)能達到更高的熱面溫度，且接收管2便于同現(xiàn)有的槽式聚光器I配合使用，接收管2夾層空腔內填充有導熱油7，相比于鋁合金等金屬有較高的比熱