本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種聚光太陽能熱電聯(lián)合供能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽發(fā)電技術(shù)中，大面積的太陽能電池片(板)的鋪設(shè)才能產(chǎn)生更優(yōu)秀的發(fā)電能力；一味的增加太陽能電池板的面積造成了太陽能構(gòu)建的成本增加，也造成了太陽能電池板對核心原材料的過度依賴；為了增加發(fā)光效率，傳統(tǒng)的聚光結(jié)構(gòu)采用菲涅爾透鏡聚焦棱鏡，棱鏡聚焦太陽能電池片來產(chǎn)生電能，這樣雖然降低了太陽能電池片的使用量，但是整個菲涅爾透鏡的體積過大，其支撐框架的重量非常大，增加了跟蹤機(jī)構(gòu)的設(shè)計負(fù)擔(dān)，同樣在普及度上受到了阻礙。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種寬角度光導(dǎo)聚光太陽能熱電聯(lián)合供能系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)巧妙，體積小，需要的太陽能電池片數(shù)量少，整體成本低，便于推廣。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種寬角度光導(dǎo)聚光太陽能熱電聯(lián)合供能系統(tǒng)，包含主支架，主支架的兩側(cè)對稱組裝有光導(dǎo)聚光組件，光導(dǎo)聚光組件與主支架的側(cè)面之間組裝排布有太陽能電池片；所述光導(dǎo)聚光組件為多個，沿著主支架長度方向排布；

所述主支架內(nèi)部設(shè)置用于通水的水管；

所述光導(dǎo)聚光組件為多層結(jié)構(gòu)，包含自上而下依次設(shè)置的導(dǎo)光玻璃層、光導(dǎo)聚集層、鏤空層、光導(dǎo)傳輸層和硅膠保護(hù)層；

光線經(jīng)由導(dǎo)光玻璃層、光導(dǎo)聚集層、鋸齒形狀的鏤空層和光導(dǎo)傳輸層的全反射進(jìn)入所述太陽能電池片的表面；所述硅膠保護(hù)層噴涂在所述光導(dǎo)傳輸層的底面；所述光導(dǎo)聚光組件為楔形結(jié)構(gòu)，光導(dǎo)聚光組件的厚度沿著遠(yuǎn)離太陽能電池片的方向逐漸減小。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述主支架為導(dǎo)熱鋁管，所述導(dǎo)熱鋁管為方形結(jié)構(gòu)，用于導(dǎo)流水的水管為鋁材且嵌入導(dǎo)熱鋁管內(nèi)部。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述光線為垂直于導(dǎo)光玻璃層表面的太陽光；且光線垂直度的偏差范圍為±5°。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：每個光導(dǎo)聚光組件的兩側(cè)均固定在楔形結(jié)構(gòu)的固定架上；所述固定架包含楔形結(jié)構(gòu)的擋板，擋板靠近主支架的端面為用于固定在主支架上的組裝支腳。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述光導(dǎo)聚光組件的底面為弧形結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述水管的一端連接冷水水源，另一端連接至熱水利用系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述主支架上還安裝有接線盒，所有太陽能電池片的輸出引線經(jīng)由接線盒與外部連接；所述太陽能電池片背面與所述主支架通過導(dǎo)熱硅脂粘接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述支腳上設(shè)置有螺栓孔，所述支腳通過螺栓與主支架連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述導(dǎo)光玻璃層的表面為水平面。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式：所述太陽能電池片與主支架之間設(shè)置有熱沉和絕緣層；所述光導(dǎo)傳輸層的上邊緣呈鋸齒形，鋸齒形的頂角為90度；前端的銳角α為5～10度。所述鏤空層的側(cè)面為用于將光線反射至光導(dǎo)傳輸層的自由曲面；所述光導(dǎo)聚集層和光導(dǎo)傳輸層為光學(xué)樹脂或者光學(xué)玻璃材質(zhì)。

本發(fā)明有益效果是：

本發(fā)明公開了一種寬角度光導(dǎo)聚光太陽能熱電聯(lián)合供能系統(tǒng)，包含主支架，主支架的兩側(cè)對稱組裝有光導(dǎo)聚光組件，光導(dǎo)聚光組件與主支架的側(cè)面之間組裝排布有太陽能電池片；所述光導(dǎo)聚光組件為多個，沿著主支架長度方向排布；

所述主支架內(nèi)部設(shè)置用于通水的水管；由于太陽能電池片僅僅吸收光能，熱能可以被水管內(nèi)的流水吸收，進(jìn)行熱水利用；

本發(fā)明的光導(dǎo)聚光組件為多層結(jié)構(gòu)，包含自上而下依次設(shè)置的導(dǎo)光玻璃層、光導(dǎo)聚集層、鏤空層、光導(dǎo)傳輸層和硅膠保護(hù)層；導(dǎo)光玻璃層能夠大面積接收太陽能光，經(jīng)由光導(dǎo)聚集層、鏤空層和光導(dǎo)傳輸層的全反射后由靠近太陽能電池片的側(cè)面反射至太陽能電池片表面，因此，本發(fā)明不需要過多以及大面積的太陽能電池片鋪設(shè)，僅僅需要增加輕薄的光導(dǎo)聚光組件即可，整體體積重量大大減小，核心的太陽能電池片的原材料依賴度也大大減小。

本發(fā)明的光線經(jīng)由導(dǎo)光玻璃層、光導(dǎo)聚集層、鋸齒形狀的鏤空層和光導(dǎo)傳輸層的全反射進(jìn)入所述太陽能電池片的表面；所述硅膠保護(hù)層噴涂在所述光導(dǎo)傳輸層的底面；所述光導(dǎo)聚光組件為楔形結(jié)構(gòu)，光導(dǎo)聚光組件的厚度沿著遠(yuǎn)離太陽能電池片的方向逐漸減小。楔形結(jié)構(gòu)能夠保證太陽能電池片的接收光線面積，提升光電轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的光導(dǎo)聚光組件的一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種具體實施方式的側(cè)視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的一種具體實施方式的光路示意圖；其由左至右依次示出了三組不同角度的入射光的光路；三組分別為90度，95度和85度；

圖5為本發(fā)明的固定架的一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的光導(dǎo)傳輸層的上邊緣部分的局部放大示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-光導(dǎo)聚光組件，2-太陽能電池片，3-水管，4-主支架，5-絕緣層，6-熱沉；

11-導(dǎo)光玻璃層，12-光導(dǎo)聚集層，13-鏤空層，14-光導(dǎo)傳輸層，15-硅膠保護(hù)層，16-擋板，17-組裝支腳。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例描述本發(fā)明具體實施方式：

如圖1～6所示，其示出了本發(fā)明的具體實施方式，如圖所示，本發(fā)明公開的一種寬角度光導(dǎo)聚光太陽能熱電聯(lián)合供能系統(tǒng)，包含主支架4，主支架的兩側(cè)對稱組裝有光導(dǎo)聚光組件1，光導(dǎo)聚光組件與主支架的側(cè)面之間組裝排布有太陽能電池片2；所述光導(dǎo)聚光組件為多個，沿著主支架長度方向排布；

所述主支架內(nèi)部設(shè)置用于通水的水管3；

所述光導(dǎo)聚光組件為多層結(jié)構(gòu)，包含自上而下依次設(shè)置的導(dǎo)光玻璃層11、光導(dǎo)聚集層12、鏤空層13、光導(dǎo)傳輸層14和硅膠保護(hù)層15；

光線經(jīng)由導(dǎo)光玻璃層、光導(dǎo)聚集層、鋸齒形狀的鏤空層和光導(dǎo)傳輸層的全反射進(jìn)入所述太陽能電池片的表面；所述硅膠保護(hù)層噴涂在所述光導(dǎo)傳輸層的底面；所述光導(dǎo)聚光組件為楔形結(jié)構(gòu)，光導(dǎo)聚光組件的厚度沿著遠(yuǎn)離太陽能電池片的方向逐漸減小。

優(yōu)選的，如圖所示：所述主支架為導(dǎo)熱鋁管，所述導(dǎo)熱鋁管為方形結(jié)構(gòu)，用于導(dǎo)流水的水管為鋁材且嵌入導(dǎo)熱鋁管內(nèi)部。熱量第一時間通過高效的導(dǎo)熱鋁管導(dǎo)入流水中，這樣一方面保證了太陽能電池片不高溫，另一方面將熱源即時利用，使得太陽能利用的更加充分，實現(xiàn)了熱電聯(lián)合功能。

優(yōu)選的，如圖所示：所述光線為垂直于導(dǎo)光玻璃層表面的太陽光；且光線垂直度的偏差范圍為±5°。

優(yōu)選的，如圖所示：每個光導(dǎo)聚光組件的兩側(cè)均固定在楔形結(jié)構(gòu)的固定架上；所述固定架包含楔形結(jié)構(gòu)的擋板16，擋板靠近主支架的端面為用于固定在主支架上的組裝支腳17。固定架為組裝光導(dǎo)聚光組件的組裝支架，能夠通過與光導(dǎo)聚光組件和主支架的固定使得整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定，便于后續(xù)的與跟蹤機(jī)構(gòu)的連接。

優(yōu)選的，如圖所示：所述光導(dǎo)聚光組件的底面為弧形結(jié)構(gòu)?；⌒谓Y(jié)構(gòu)能夠優(yōu)化光線傳導(dǎo)過程。

優(yōu)選的，如圖所示：所述水管的一端連接冷水水源，另一端連接至熱水利用系統(tǒng)。熱水利用系統(tǒng)可以是低溫?zé)岜孟到y(tǒng)或者鍋爐系統(tǒng)中。

優(yōu)選的，如圖所示：所述主支架上還安裝有接線盒，所有太陽能電池片的輸出引線經(jīng)由接線盒與外部連接；所述太陽能電池片背面與所述主支架通過導(dǎo)熱硅脂粘接。

優(yōu)選的，如圖所示：所述支腳上設(shè)置有螺栓孔，所述支腳通過螺栓與主支架連接。

優(yōu)選的，如圖所示：所述導(dǎo)光玻璃層的表面為水平面。水平面是相對于光導(dǎo)聚光組件的楔形結(jié)構(gòu)描述的，及導(dǎo)光剝離層的厚度為等厚，光導(dǎo)聚光組件的其余層的厚度為逐漸變窄，尤其是光導(dǎo)傳輸層。

優(yōu)選的，如圖所示：所述太陽能電池片與主支架之間設(shè)置有熱沉和絕緣層；所述光導(dǎo)傳輸層的上邊緣呈鋸齒形，鋸齒形的頂角為90度；前端的銳角α為5～10度。所述鏤空層的側(cè)面為用于將光線反射至光導(dǎo)傳輸層的自由曲面；所述光導(dǎo)聚集層和光導(dǎo)傳輸層為光學(xué)樹脂或者光學(xué)玻璃材質(zhì)。

綜上，

本發(fā)明包含主支架及兩側(cè)對稱組裝的光導(dǎo)聚光組件，光導(dǎo)聚光組件與主支架的側(cè)面之間組裝排布有太陽能電池片，太陽能電池片的散熱基板安裝在主支架上，主支架內(nèi)部設(shè)置有通水管道。光導(dǎo)聚光組件由導(dǎo)光玻璃層、光導(dǎo)聚集層、光導(dǎo)傳輸層及光電轉(zhuǎn)換層組成。本發(fā)明的優(yōu)點在于：(1)采用光導(dǎo)纖維在光學(xué)材料內(nèi)部傳光的原理，將太陽光匯聚到太陽能電池芯片上，提高了光傳輸效率，減少了組件的厚度，增加了可靠性。(2)光導(dǎo)聚集層全反射面采用自由曲面設(shè)計，允許入射光有10度角度容差量，跟蹤機(jī)構(gòu)的跟蹤精度降低10倍以上。(3)采用熱電聯(lián)供的能源利用模式，降低了太陽能生產(chǎn)每單位能源的成本。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化，這些變化涉及本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的相關(guān)技術(shù)，這些都落入本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。

不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于特定的實施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。