逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池板、溫差發(fā)電片、高溫?zé)崴?、?chǔ)水箱、外壓力罐、內(nèi)壓力罐、空壓機(jī)和氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述太陽(yáng)能電池板設(shè)置有光強(qiáng)檢測(cè)電路、電源、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、MSP430f149單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。使系統(tǒng)獲得了更多的太陽(yáng)輻射能量，并提高跟蹤精度。高效追蹤太陽(yáng)照射角度，提高集熱效率，利用太陽(yáng)能電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫度，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生氣體溫度差，讓溫差發(fā)電片發(fā)電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型既能提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電量，又能利用太陽(yáng)能電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫度，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生氣體溫度差，讓溫差發(fā)電片發(fā)電，充分利用太陽(yáng)能，提高發(fā)電效率，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
【專利說(shuō)明】逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前傳統(tǒng)選取光電跟蹤方法的跟蹤精度受光敏元件的特性、環(huán)境因數(shù)影響較大， 性能不穩(wěn)定，而將光電跟蹤和太陽(yáng)軌跡跟蹤方法，綜合運(yùn)用時(shí)，理論上是可以克服兩者各有 的缺點(diǎn)，但實(shí)際應(yīng)用中兩種跟蹤方法之間的切換條件又難以確定，不僅為系統(tǒng)控制策略的 設(shè)計(jì)增加了難度，還難以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。而且，既沒(méi)有降低電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫度， 提高發(fā)電效率，延長(zhǎng)使用壽命，又不能溫差發(fā)電，因此，存在研發(fā)空間。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種逐日聚光式光伏、溫差一 體化發(fā)電系統(tǒng)。
[0004] 本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：
[0005] 本實(shí)用新型包括太陽(yáng)能電池板、溫差發(fā)電片、高溫?zé)崴?、?chǔ)水箱、外壓力罐、內(nèi)壓 力罐、空壓機(jī)和氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述太陽(yáng)能電池板的背部安裝管道，所述高溫?zé)崴玫某鏊?口與所述管道的入口連接，所述管道的出口與所述儲(chǔ)水箱的入口連接，所述儲(chǔ)水箱的出口 與所述高溫?zé)崴玫娜胨谶B接，所述內(nèi)壓力罐置于所述外壓力罐內(nèi)，所述溫差發(fā)電片附 著于所述內(nèi)壓力罐的外表面，所述外壓力罐與所述內(nèi)壓力罐相通，所述外壓力罐的出口連 接一根迂回彎折的管道，所述迂回彎折的管道位于所述儲(chǔ)水箱中，所述迂回彎折的管道出 口與所述空壓機(jī)的入口連接，所述空壓機(jī)的出口通過(guò)所述氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)與所述內(nèi)壓力罐的 入口連接；所述太陽(yáng)能電池板設(shè)置有光強(qiáng)檢測(cè)電路、電源、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、MSP430f 149單片 機(jī)和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0006] 作為一種改進(jìn)，所述太陽(yáng)能電池板背部的管道出口與所述儲(chǔ)水箱入口的管道上安 裝有水溫傳感器；所述儲(chǔ)水箱設(shè)置有水位傳感器，所述儲(chǔ)水箱底部設(shè)置有補(bǔ)水電磁閥和止 回閥；所述高溫?zé)崴门c所述太陽(yáng)能電磁板背部的管道之間設(shè)置有止回閥；所述空壓機(jī)的 出口與所述氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的入口之間設(shè)置有止回閥，所述氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的出口與所述內(nèi)壓 力罐的入口之間設(shè)置有磁繼電電接點(diǎn)壓力表；所述內(nèi)壓力罐與所述外壓力罐相通處設(shè)置有 氣動(dòng)電磁閥和止回閥；所述空壓機(jī)的入口與所述迂回彎折的管道出口之間設(shè)置有氣體溫度 傳感器。
[0007] 本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0008] 本實(shí)用新型是一種逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí) 用新型既能提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電量，又能利用太陽(yáng)能電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫度，通過(guò)轉(zhuǎn)換 裝置產(chǎn)生氣體溫度差，讓溫差發(fā)電片發(fā)電，充分利用太陽(yáng)能，提高發(fā)電效率，具有推廣應(yīng)用 的價(jià)值。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是本實(shí)用新型逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0010] 圖2是本實(shí)用新型太陽(yáng)能電池板內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0012] 如圖1和圖2所示：本實(shí)用新型包括太陽(yáng)能電池板1、溫差發(fā)電片5、高溫?zé)崴?、 儲(chǔ)水箱16、外壓力罐8、內(nèi)壓力罐9、空壓機(jī)12和氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)10,太陽(yáng)能電池板1的背部 安裝管道，高溫?zé)崴?的出水口與管道的入口連接，管道的出口與儲(chǔ)水箱16的入口連接， 儲(chǔ)水箱16的出口與高溫?zé)崴?0的入水口連接，內(nèi)壓力罐9置于外壓力罐8內(nèi)，溫差發(fā)電 片5附著于內(nèi)壓力罐9的外表面，外壓力罐8與內(nèi)壓力罐9相通，外壓力罐8的出口連接一 根迂回彎折的管道，迂回彎折的管道位于儲(chǔ)水箱16中，迂回彎折的管道出口與空壓機(jī)12的 入口連接，空壓機(jī)12的出口通過(guò)氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)10與內(nèi)壓力罐9的入口連接。
[0013] 如圖2所示：太陽(yáng)能電池板1設(shè)置有光強(qiáng)檢測(cè)電路、電源、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、 MSP430f 149單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用地平坐標(biāo)下、性能穩(wěn)定的太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光 強(qiáng)檢測(cè)相結(jié)合的間歇跟蹤方法。由光強(qiáng)傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)判斷天氣的狀況，從而控制跟 蹤的啟停，選用天文公式計(jì)算太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡確定太陽(yáng)的方位，利用MD-GD-3型硅光電池采 集光影，通過(guò)單片機(jī)MSP430f 149輸出控制信號(hào)，控制云臺(tái)帶動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)整使太陽(yáng)能電 池垂直于太陽(yáng)光，并將跟蹤時(shí)間劃分了幾個(gè)不同的時(shí)間區(qū)間，每個(gè)區(qū)間的跟蹤間歇時(shí)間間 隔不同，一天中太陽(yáng)的方位角和高度的變化率是不同的，對(duì)于方位角，中午的間歇時(shí)間短一 些，轉(zhuǎn)動(dòng)比較頻繁，轉(zhuǎn)動(dòng)角度比較大，早上和傍晚的間歇時(shí)間長(zhǎng)一些，也就是早上和下午轉(zhuǎn) 的次數(shù)少，旋轉(zhuǎn)角度比較小，對(duì)于高度角，則是中午間歇的時(shí)間長(zhǎng)一些，轉(zhuǎn)動(dòng)比較少，仰角旋 轉(zhuǎn)角度比較小，早上和傍晚的間歇時(shí)間短一些，也就是早上和下午轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)多，旋轉(zhuǎn)角度 比較大。使系統(tǒng)獲得了更多的太陽(yáng)輻射能量，并提高跟蹤精度。高效追蹤太陽(yáng)照射角度，提 高集熱效率，較傳統(tǒng)平板光伏發(fā)電系統(tǒng)能增加35%的發(fā)電量。采用MD-GD-3型硅光電池作 為光敏元件，硅光電池相當(dāng)于一個(gè)面積放大的光電二極管，把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。對(duì)陽(yáng) 光具有快速、高輸出響應(yīng)，為金屬封裝。在嚴(yán)苛的工作環(huán)境下依然具有高可靠性，工作溫度 從-40°C-+100°C，具有高線性度、低暗電流、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)光敏電阻、光敏 二極管測(cè)量得到的光強(qiáng)數(shù)據(jù)整體表現(xiàn)出不穩(wěn)定趨勢(shì)。利用太陽(yáng)能電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫 度，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生氣體溫度差，讓溫差發(fā)電片發(fā)電。特點(diǎn)：既能降低電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生 的溫度，提高發(fā)電效率，延長(zhǎng)使用壽命，又能溫差發(fā)電，產(chǎn)生的熱水即可以洗浴、采暖，也可 以光熱發(fā)電(傳 熱介質(zhì)通過(guò)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電)。突破傳統(tǒng)選 取光電跟蹤方法的跟蹤精度受光敏元件的特性、環(huán)境因數(shù)影響較大，性能不穩(wěn)定。而且，既 沒(méi)有降低電池板發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫度，提高發(fā)電效率，延長(zhǎng)使用壽命，又不能溫差發(fā)電等。
[0014] 如圖1所示：太陽(yáng)能電池板1背部的管道出口與儲(chǔ)水箱16入口的管道上安裝有水 溫傳感器18 ;儲(chǔ)水箱16設(shè)置有水位傳感器17,儲(chǔ)水箱16底部設(shè)置有補(bǔ)水電磁閥15和止回 閥14 ;高溫?zé)崴?與太陽(yáng)能電磁板1背部的管道之間設(shè)置有止回閥3 ;空壓機(jī)12的出口 與氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)10的入口之間設(shè)置有止回閥11，氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)10的出口與內(nèi)壓力罐9的 入口之間設(shè)置有磁繼電電接點(diǎn)壓力表4 ;內(nèi)壓力罐9與外壓力罐8相通處設(shè)置有氣動(dòng)電磁 閥6和止回閥7 ;空壓機(jī)12的入口與迂回彎折的管道出口之間設(shè)置有氣體溫度傳感器13。
[0015] 讓儲(chǔ)水箱16自動(dòng)補(bǔ)滿水，把管道緊貼太陽(yáng)能電池板1發(fā)電面的背面，其他管道部 分用保溫棉保溫并連接到儲(chǔ)水箱16,水溫傳感器18安裝在管道離太陽(yáng)能電池板1最近的地 方。太陽(yáng)能電池板1發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的溫度較高，傳遞到熱水管道把水加熱，水溫傳感器18檢 測(cè)到溫度大于50°C時(shí)，發(fā)送到數(shù)顯溫度控制儀，來(lái)控制高溫?zé)崴醚h(huán)工作，使儲(chǔ)水箱16 里的水溫不斷升高，從而儲(chǔ)水箱16里的迂回彎著管溫度不斷升高，安裝在迂回彎著管出口 的氣體溫度傳感器13檢測(cè)管道氣體溫度大于60°C時(shí)，空壓機(jī)12開(kāi)始工作，往內(nèi)壓力罐9里 打氣，當(dāng)氣壓達(dá)到〇. 8MPa時(shí)，空壓機(jī)12停止工作。此時(shí)，由安裝在內(nèi)壓力罐9的磁繼電電 接點(diǎn)壓力表4檢測(cè)氣體壓力達(dá)到0· 8MPa時(shí)，氣動(dòng)電磁閥6工作，打開(kāi)放氣到外壓力罐8 (連 接迂回彎折管道，其他管道部分用保溫棉保溫)。當(dāng)內(nèi)壓力儲(chǔ)氣罐達(dá)到〇. IMPa時(shí)，氣動(dòng)電磁 閥6關(guān)閉。這樣，內(nèi)外壓力罐8氣體產(chǎn)生溫度差(壓縮后絕對(duì)壓力除壓縮前絕對(duì)壓力，然后 乘以2次方，再開(kāi)7次方，再乘壓縮前溫度，就是壓縮后溫度)，可以讓貼在內(nèi)壓力罐表9面 的溫差發(fā)電片5發(fā)電。這樣，系統(tǒng)周而復(fù)始的工作，使溫差發(fā)電片5發(fā)電量增加。本實(shí)用新 型中的電器設(shè)備可以由溫差發(fā)電或逐日聚光式光伏發(fā)電通過(guò)逆變裝置供電。另外，儲(chǔ)水箱 產(chǎn)生的熱水即可以洗浴、采暖。
[0016] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè) 的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是 說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變 化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由 所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括太陽(yáng)能電池板、溫差 發(fā)電片、高溫?zé)崴?、?chǔ)水箱、外壓力罐、內(nèi)壓力罐、空壓機(jī)和氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述太陽(yáng)能電 池板的背部安裝管道，所述高溫?zé)崴玫某鏊谂c所述管道的入口連接，所述管道的出口 與所述儲(chǔ)水箱的入口連接，所述儲(chǔ)水箱的出口與所述高溫?zé)崴玫娜胨谶B接，所述內(nèi)壓 力罐置于所述外壓力罐內(nèi)，所述溫差發(fā)電片附著于所述內(nèi)壓力罐的外表面，所述外壓力罐 與所述內(nèi)壓力罐相通，所述外壓力罐的出口連接一根迂回彎折的管道，所述迂回彎折的管 道位于所述儲(chǔ)水箱中，所述迂回彎折的管道出口與所述空壓機(jī)的入口連接，所述空壓機(jī)的 出口通過(guò)所述氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)與所述內(nèi)壓力罐的入口連接；所述太陽(yáng)能電池板設(shè)置有光強(qiáng)檢 測(cè)電路、電源、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、MSP430f 149單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述太 陽(yáng)能電池板背部的管道出口與所述儲(chǔ)水箱入口的管道上安裝有水溫傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述儲(chǔ) 水箱設(shè)置有水位傳感器，所述儲(chǔ)水箱底部設(shè)置有補(bǔ)水電磁閥和止回閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述高 溫?zé)崴门c所述太陽(yáng)能電磁板背部的管道之間設(shè)置有止回閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述空 壓機(jī)的出口與所述氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的入口之間設(shè)置有止回閥，所述氣壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)的出口與所 述內(nèi)壓力罐的入口之間設(shè)置有磁繼電電接點(diǎn)壓力表。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi) 壓力罐與所述外壓力罐相通處設(shè)置有氣動(dòng)電磁閥和止回閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐日聚光式光伏、溫差一體化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述空 壓機(jī)的入口與所述迂回彎折的管道出口之間設(shè)置有氣體溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】H02S10/30GK204103829SQ201420494955
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月31日
【發(fā)明者】蔣宏青, 殷海斌, 劉瑞 申請(qǐng)人:蕪湖市神龍新能源科技有限公司