專利名稱：槽式光伏聚光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能利用聚光器，特別是一種一維跟蹤聚光器，屬于太陽 能聚光技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源，其開發(fā)和利用被認(rèn)為世界能源戰(zhàn)略 的重要組成部分。太陽能的利用主要包含太陽能熱利用和太陽能光伏發(fā)電兩大類。太陽能光伏技術(shù) 中，通過聚光技術(shù)來減少在系統(tǒng)中使用的光伏電池的面積，進(jìn)而降低成本，同時達(dá)到較高的 光電轉(zhuǎn)換效率。因而大批科研工作者對太陽能利用中的聚光原理進(jìn)行了探索和研究。根 據(jù)光學(xué)原理的不同，主要分為折射式聚光器和反射式聚光器；按照聚光的形式分為點聚焦 聚光器和線性聚焦聚光器。對于太陽能聚光光伏系統(tǒng)，常用的菲涅爾透鏡是一種點聚焦折 射式聚光器，它可以實現(xiàn)高倍聚光，但它仍存在不少問題如采光口面積難以做大；由于透 射率的限制而光學(xué)效率難以提高；聚合物材料的穩(wěn)定性和可靠性差；成本較高；具有多結(jié) 電池敏感的色散性能等。合適的反射式聚光方案可以避免這些問題，采用一維跟蹤的大型 拋物面聚光器陣列可以較好的降低成本，歐克利德斯公司(EUCLIDES)在歐盟的資助下于 1998年在特納利夫島建造了一座480kW的采用反射式拋物面槽的聚光光伏系統(tǒng)示范工廠。 但由于各種原因，在隨后的十多年來這種反射式一維跟蹤光伏聚光器一直沒有什么進(jìn)展。 這種聚光器因為采用厚重的玻璃和支架帶來一系列問題；由于為電池組件留有較大的空隙 而損失了一部分進(jìn)入采光口的光能；光伏電池組件的位置相對過高，引起保證電池組件位 置精度的難度；聚光器體積過于龐大，形式單一，應(yīng)用范圍受限制，難以普及。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、小型化、應(yīng)用范圍廣 的槽式光伏聚光裝置。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(shù)方案為一種槽式光伏 聚光裝置，該槽式光伏聚光裝置包括若干設(shè)有反光面的拋物面反光板、設(shè)置在拋物面反光 板上的設(shè)有接受面的光伏電池組件和用于連接并支撐拋物面反光板的帶有轉(zhuǎn)動軸的支架， 支架的轉(zhuǎn)動軸安置在拋物面反光板的形心處；其中，拋物面反光板在東西方向上并排放置，光伏電池組件固定在拋物面反光板 的最高端的正下方；拋物面反光板的反光面是將在南北方向與重垂線形成的平面內(nèi)的一段拋物線沿 東西方向拉伸形成的曲面，拋物面反光板的反光面朝向東面或西面；光伏電池組件的接受面和拋物面反光板的反光面相對。優(yōu)選的，光伏電池組件包括單晶硅光伏電池和散熱鋁翅片；單晶硅光伏電池采用 寬度為62. 5mm的硅片，散熱翅片在單晶硅光伏電池的背部；[0010]優(yōu)選的，拋物面反光板采用0. 5mm-2mm的玻璃鏡或鍍反射膜的金屬板。優(yōu)選的，拋物面反光板采用反光面均朝東或均朝西的非對稱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，拋物面反光板采用部分反光面朝東，部分反光面朝西的對稱結(jié)構(gòu)。有益效果1)借用一維跟蹤的槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)驗，采用了一維跟蹤的槽式光伏聚光系統(tǒng) 形式，在跟蹤系統(tǒng)、支撐結(jié)構(gòu)、控制方式上都明顯降低了成本。2)采用目前可購買的最窄的光伏電池片和低倍的聚光比，可以使得聚光裝置小型 化以便安裝和應(yīng)用，人站在地面就可以完成安裝和調(diào)試。也有利于運(yùn)輸，并且采用的是價格 相對低廉的低倍聚光光伏電池。3)采用利用半邊拋物面結(jié)構(gòu)的反光板聚光的方式可以降低電池組件的高度，并能 夠?qū)㈦姵亟M件安裝在前列反光板的固定支架上，增加了電池組件位置的穩(wěn)定性。電池組件 被反光板遮住，可以保證進(jìn)入采光口的光能全部到達(dá)反光板上而不會被電池組件所遮擋， 并且有利于電池的散熱。4)采用被動冷卻方式進(jìn)一步簡化聚光裝置，降低成本。聚光板用輕薄的金屬反光 板或玻璃顯著降低了裝置的重量。5)采用的多列反光板結(jié)構(gòu)，風(fēng)阻小，抗風(fēng)性能好，并且積雨水、積雪的可能性小，也 方便清洗反光板。6)設(shè)計的自由度高，電池陣列數(shù)可以是奇數(shù)也可以是偶數(shù)，陣列的長度可以根據(jù) 實際情況進(jìn)行調(diào)整。7)由于該聚光器可以根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸，其易安裝，重量輕，可以用 于各種場合，如像熱水器那樣用于普及居民用戶。
圖1是槽式光伏聚光裝置一個實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有光伏電池組件1、拋物面反光板2、支架3、光伏電池組件的接受面11、拋物 面反光板的反光面21、轉(zhuǎn)動抽31 ；圖2是槽式光伏聚光裝置第二個實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有光伏電池組件1、拋物面反光板2、支架3 ；圖3是槽式光伏聚光裝置第二個實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有光伏電池組件1、拋物面反光板2、支架3。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明。本實用新型提供的一種槽式光伏聚光裝置，該槽式光伏聚光裝置包括若干拋物面 反光板2、設(shè)置在拋物面反光板2上的光伏電池組件1和用于連接并支撐拋物面反光板的帶 有轉(zhuǎn)動軸31的支架3，支架3的轉(zhuǎn)動軸31安置在拋物面反光板2的形心處，該形心處為拋 物面反光板2的截面圖形的幾何中心。拋物面反光板2的反光面21是將在南北和重垂線形成的平面內(nèi)的一段拋物線沿 東西方向拉伸形成的曲面，拋物面反光板2反光面21朝向東面或西面；
4[0030]拋物面反光板2在東西方向上并排放置，光伏電池組件1固定在拋物面反光板2 的最高端的正下方；光伏電池組件1的接受面11和拋物面反光板2的反光面21相對。光伏電池組件1包括單晶硅光伏電池和散熱鋁翅片；單晶硅光伏電池采用寬度為 62. 5mm的硅片，散熱翅片在單晶硅光伏電池的背部；拋物面反光板2采用0. 5mm-2mm的玻璃鏡或鍍反射膜的金屬板。拋物面反光板2采用反光面均朝東或均朝西的非對稱結(jié)構(gòu)。拋物面反光板2采用部分反光面朝東，部分反光面朝西的對稱結(jié)構(gòu)。具體的，本實用新型采用成本較低的一維跟蹤的槽式光伏聚光形式，采用目前可 購買的最窄的光伏電池和低倍的聚光比，可以使得聚光裝置小型化以便安裝和應(yīng)用。采 用半邊拋物面聚光的方式可以降低電池組件的高度，將光伏電池組件安裝在反光板的支架 上，增加了電池組件的穩(wěn)定性。采用電池組件被反光板遮住的方式，可以增加采光口內(nèi)的有 效聚光面積，并有利于電池溫度的降低。聚光板用輕薄的金屬反光板或玻璃可以降低裝置 的重量。實施例1如圖1，聚光裝置包括四列光伏電池組件1和四列拋物面反光板2，四列拋物面反 光板2的反光面均朝東，為非對稱結(jié)構(gòu)。光伏電池組件1的接受面11寬度為60mm，幾何聚 光比為17，整個聚光裝置的高度為2. 37m。反光板2采用厚度約0.5mm的金屬板。支架3 的材料與反光板材料的線性膨脹系數(shù)一致。實施例2如圖2、3，聚光裝置包括四列光伏電池組件1和四列拋物面反光板2，東邊兩列拋 物面反光板2的開口均朝西，西邊兩列拋物面反光板2的開口均朝東。光伏電池組件1的 接受面11寬度為60mm，幾何聚光比為17，整個聚光裝置的高度為2. 37m。反光板采用厚度 約0. 5mm的金屬板。支架3的材料與反光板材料的線性膨脹系數(shù)一致。
權(quán)利要求一種槽式光伏聚光裝置，其特征在于該槽式光伏聚光裝置包括若干設(shè)有反光面(21)的拋物面反光板(2)、設(shè)置在拋物面反光板(2)上的設(shè)有接受面(11)的光伏電池組件(1)和用于連接并支撐拋物面反光板(2)的帶有轉(zhuǎn)動軸(31)的支架(3)，支架(3)的轉(zhuǎn)動軸(31)安置在拋物面反光板(2)的形心處；其中，拋物面反光板(2)在東西方向上并排放置，光伏電池組件(1)固定在拋物面反光板(2)的最高端的正下方；拋物面反光板(2)的反光面(21)是將在南北方向與重垂線形成的平面內(nèi)的一段拋物線沿東西方向拉伸形成的曲面，拋物面反光板(2)的反光面(21)朝向東面或西面；光伏電池組件(1)的接受面(11)和拋物面反光板(2)的反光面(21)相對。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式光伏聚光裝置，其特征在于光伏電池組件(1)包括單 晶硅光伏電池和散熱鋁翅片；單晶硅光伏電池采用寬度為62. 5mm的硅片，散熱翅片在單晶 硅光伏電池的背部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式光伏聚光裝置，其特征在于拋物面反光板(2)采用 0. 5mm-2mm的玻璃鏡或鍍反射膜的金屬板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式光伏聚光裝置，其特征在于拋物面反光板(2)采用反 光面(21)均朝東或均朝西的非對稱結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式光伏聚光裝置，其特征在于拋物面反光板(2)采用部 分反光面朝東，部分反光面朝西的對稱結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及一種槽式光伏聚光裝置，該槽式光伏聚光裝置包括若干拋物面反光板(2)、設(shè)置在拋物面反光板(2)上的光伏電池組件(1)和用于連接并支撐拋物面反光板的帶有轉(zhuǎn)動軸(31)的支架(3)，支架(3)的轉(zhuǎn)動軸(31)安置在拋物面反光板(2)的形心處。該槽式光伏聚光裝置成本低、小型化、應(yīng)用范圍廣。
文檔編號H02N6/00GK201584928SQ20102002251
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者余雷, 張耀明, 王軍 申請人:東南大學(xué)