一种太阳能发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种太阳能发电系统，包括太阳能接收器组件以及反射镜组件，该反射镜组件具有多个反射镜，该多个反射镜将太阳光反射到太阳能接收器组件上，每个反射镜均具有一个相对于太阳能接收器组件成型、定位和校准的反射面。可以确保整个反射镜组件的反射光绝大部分均反射至太阳能接收器组件，具有发电效率高的功效。
【专利说明】—种太阳能发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能发电领域，更具体的说涉及一种太阳能发电系统。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是太阳能发电系统中的重要部件，其安装在聚光光伏系统底板上，用于将太阳能的光能转换为电能。由于太阳光经过透镜及光学发射器件的二次汇聚后，其能量较高，会使太阳能电池的工作温度非常高，为了保证太阳能电池的稳定工作，一般将太阳能电池固定在一散热器上，散热器的下端暴露在聚光光伏系统壳体外部的环境中，太阳能电池产生的工作热量经由散热器散发至外部环境中。
[0003]对于应用在太阳能电池中的光伏散热器，现有的散热器会在散热器底板上设置有散热鳍片以增大散热面积，但是现有的散热器呈阵列分布，热量还是无法适当散逸，散热效果仍不佳。同时还有的散热器，其是通过焊接方式将散热鳍片与散热底板焊合，这样散热鳍片与散热底板之间的焊接面也会增加传导热阻，也难以符合高热传导的需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种太阳能发电系统，从而进一步提高散热器的散热性能和散热效率。
[0005]为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]一种太阳能发电系统，其中，包括太阳能接收器组件以及反射镜组件，该反射镜组件具有多个反射镜，该多个反射镜将太阳光反射到太阳能接收器组件上，每个反射镜均具有一个均相对于太阳能接收器组件成型、定位和校准的反射面。
[0007]进一步，该多个反射镜反射的太阳光中至少90%反射至太阳能接收器组件上。
[0008]进一步，该太阳能发电系统还包括自动转向定位器，该自动转向定位器调整太阳能接收器组件角度以使太阳能接收器组件始终位于反射镜组件焦点处。
[0009]进一步，该太阳能发电系统还包括双轴太阳跟踪装置，该双轴太阳跟踪装置具有转动跟踪器以及定位跟踪器。
[0010]进一步，该太阳能接收器组件具有太阳能接收表面、散热器部件、水流部件以及水流入流出部件，该太阳能接收表面具有多个太阳能芯片，该多个太阳能芯片与散热器部件焊接相连，该水流部件具有用于进行热扩散的多个水槽，该水流入流出部件具有水流槽、冷水接头和热水接头。
[0011]进一步，每一个太阳能芯片通过一个保护层单独封装。
[0012]采用上述结构后，本实用新型涉及的一种太阳能发电系统，其通过让反射镜组件具有多个反射镜，并且让每个反射镜都各自对太阳能接收器组件进行调整，如此可以确保整个反射镜组件的反射光绝大部分均反射至太阳能接收器组件，具有发电效率高的功效。
【专利附图】
【附图说明】[0013]图1A、图1B和图1C为本实用新型涉及一种太阳能发电系统的立体示意图。
[0014]图2A和图2B为本实用新型从不同角度观察的效果图。
[0015]图3A和图3B分别为与图2A和图2B相对应的装配示意图。
[0016]图4为反射镜部分的安装方法局部示意图。
[0017]图5为反射镜的排列示意图。
[0018]图6为太阳能转换器的装配示意图。
[0019]图7为几个反射镜的光路从反射镜到太阳能接收器的反射示意图。
[0020]图8为太阳能接收器的示意图。
[0021]图9为图8的太阳能转换模块的示意图。
[0022]图10A、图1OB和图1OC为图8和图9中对于太阳能发电系统中接收器三个不同位置上，太阳能对太阳能接收器影响的示意图。
[0023]图11A、图1IB和图1lC为图8和图9中对于太阳能发电系统中接收器三个不同位置上，太阳能对太阳能接收器影响的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
[0025]图1A、图1B和图1C所示，其为本实用新型涉及一种太阳能发电系统的建造示意图。图1A为太阳能发电系统的示意图，命名为100。所述的太阳能发电系统100包括一个太阳能接收器102，太阳能接收器102请参考图6。
[0026]请结合图6所示，该太阳能接收器102包括一个太阳能接收器组件104和反射镜组件105 ;所述的反射镜组件105包括多个反射镜106 ;所述的多个反射镜106直接反射太阳能到太阳能接收器组件104的太阳能接收表面107，多数反射镜106中的每一个反射镜都有一个反射面，每一个反射面以太阳能接收表面107为基准进行配置，定位和居中，并且把太阳光以一个比较大的角度反射到太阳能接收表面107。每一个反射镜106的配置、定位和对中是几何投射到反射表面，反射表面与太阳能接收表面107充分空间定位。
[0027]请结合图7所示，本实用新型的一个特殊特征是在反射镜106的反射表面与太阳能接收表面107之间不存在二次光学元件。
[0028]请结合图8所示，本实用新型的另外一个特征是太阳能接收器组件104包括一个太阳能光电转换模块108，太阳能光电转换模块108包括一个光电太阳能接收表面110和一个热交换装置112，热交换装置112为主动或被动，与太阳能光电转换模块108热电偶连接，并且具有一个产生热量的发热太阳能接收面114，发电太阳能接收面110和114列于多个反射镜106的焦平面上。
[0029]请再结合图6所示，有一个备选的Z轴定位装置116，此装置可以在Z轴118的方向上、反射镜106和太阳能接收面107之间提供不同的Z轴定位，因此调节太阳能与热能之间的比例。
[0030]图1OA至图1OC显示从反射镜组件105反射的太阳能在三个不同Z轴定位的影响。图1OA显示当太阳能接收表面107与反射镜组件105之间的距离为Zl时，发电太阳能接收面110和几乎所有发热的发热太阳能接收面114的情况；图1OB显示当太阳能接收表面107与反射镜组件105之间的距离为Z2〈Z1时，发电太阳能接收面110和部分发热的发热太阳能接收面114的情况；图1OC显示当太阳能接收表面107与反射镜组件105中心之间的距离为Z3〈Z2时供发电太阳能接收面110的情况。
[0031]结合图6，可以看出系统具有一个自动转向定位器120，此定位器在多个反射镜106、发电太阳能接收面110和发热太阳能接收面114之上的提供沿着轴121方向并且沿着与轴118横向方向，因此可以确保太阳能到发电太阳能接收面110和发热太阳能接收面114之上的精确聚焦，即使反射镜组件105和发电太阳能接收面110、114之间临时或者长期处于不对中状态。进一步地，自动转向定位器120接收太阳能光电转换模块108的电压和电流来优化整个系统获得最大的能量。
[0032]图1lA-图1lC阐明了自动转向定位器120的自动定位补偿，图1lA显示典型的方向，其中反射镜106把太阳能精确地聚焦在发电太阳能接收面110和发热太阳能接收面114上。图1lB显示由于风或者其它环境因素造成反射镜106位置的变化，结果造成太阳能没有被精确聚焦到发电太阳能接收面110和发热太阳能接收面114。图1lC显示在轴121方向上自动转向定位器120提供发电太阳能接收面110和发热太阳能接收面114的实时位置调整以补偿变形，来确保反射镜106可以把太阳能精确地聚焦在发电太阳能接收面110和发热太阳能接收面114上。
[0033]请回到图6，系统具有一个双轴太阳跟踪装置，包括一个转动跟踪器122和一个定位跟踪器123，来定位太阳能接收器102，使反射镜组件105在每天和每年移动时最好地面对太阳。
[0034]如图1A所示，太阳能光电转换模块108产生的电提供给匹配的变速线130和逆变器132，逆变器132把DC电流转换为AC电流。另外，产生的电流在没有把直流电DC转换为交流电AC的情况也可以提供给蓄电池。
[0035]双轴太阳跟踪装置更适宜通过逆变器132接收周期的由太阳能光电转换模块108产生的电压和电流。双轴太阳跟踪装置可以比较不同时间周期内的输入来优化反射镜组件105的位置，进而提高太阳能发电系统100的发电效率，并且可以克服细小的不居中或者从反射镜组件105到太阳能接收表面107的不完全照射。
[0036]水通过管道141和142，再通过热交换器112循环，管道141和142与水源和热存储槽144连接。被加热的水可以用作本地的热水或者其它的用途，比如说空调或者加热。如果用其它的液体而不是水通过热交换装置112循环会更好。
[0037]图1B显示太阳能发电系统152的采集器150。太阳能发电系统152的电力输出可以结合在一起，如图1B所示。
[0038]由系统152的多个太阳能光电转换模块108产生的电能可以通过匹配的转换线153提供给一个通用的存储蓄电池156，通过多个逆变器157或者通用逆变器提供给多户民居的电力设施。
[0039]所述的，水通过连接在水源与热水存储箱168的管道167在热交换装置112中循环，被加热的水可以用作本地的热水或者其它应用，比如空调或者加热。
[0040]图1C显示太阳能发电系统172的采集器170。太阳能发电系统172用来向多居所或其它厂房提供电能和热水。太阳能发电系统172的电力输出如图1C所示。
[0041]系统172的多个太阳能光电转换模块108产生的电能可以通过输电线路176提供给通用的存储蓄电池178，电能通过多个逆变器或者通用逆变器180提供给多个居所182作为电能应用。
[0042]水通过连接于水源和热水存储箱192的管道190在热交换装置112中循环。被加热的水可以用作本地热水或者其它应用，比如空调或者加热。
[0043]图2A和2B显示反射镜组件200的两个视角。图3A和3B分别是图2A和图2B的局部视图。图4是一个剖视图，显示反射镜到反射镜部分(图2A-图3B，和图5)的连接，同时显示了本实用新型中太阳能发电系统反射镜的排列。
[0044]图2A至图5显示反射镜组件200包括多个，一般为4个，曲面支架202，每个曲面支架具有一个反射镜支撑面204。曲面支架202由聚丙烯模压成型。反射镜支撑面204由多个不同形状的平的反射镜支架面206组成，每单个反射镜支撑面定义了每一个反射镜的精确光学位置。曲面支架202的背面208面向反射镜支撑面204，由反射的加强筋210形成,位于反射镜组件200和曲面支架202最外面的角落的中心圆上。
[0045]多种平面反射镜元件212安装在反射镜支撑面204上，每一个平反射镜元件212安装在相应形状的每一个平的反射镜支架面206上，平的反射镜支架面206位于反射镜支撑面204之上。本实用新型的一个特别的特征是每一个平面反射镜元件212的位置和定位设定为每一个平面反射镜元件212的反射面几何保护与发电太阳能接收表面107充分配
八
口 o
[0046]在本实用新型中，反射镜支撑面204由1600个单独的反射镜元件和约400个不同的反射镜元件组成，具有1.6米的焦距。在单个曲面支架202上的每一个反射镜元件是完全相同的。在每一个曲面支架202上的每一个平面反射镜元件212的配置和排列从反射镜组件200的中心沿着虚构的对角线上对称。所有的单个平面反射镜元件212是很好的平行四边形形状，并且其中一些单个平面反射镜元件212，尤其是在反射镜组件200中心附近的单个平面反射镜元件是正方形的。
[0047]从图4中可以看出，平面反射镜元件212沿着反射镜支架面206方向安装在反射镜支架面204上。反射镜支架面206通过向上突出的墙220分布，向上突出的墙220可以在平的反射镜支架面206方向上提供平面反射镜元件212的正确定位。为了在更换过程中便于拆卸其中一个平面反射镜元件212，该平面反射镜元件212通过夹子222安装在平的反射镜支架面206上。平的反射镜支架面206用槽224来配置，槽224保证夹子224的位置和反射镜元件212居中。
[0048]夹子222和槽224可以保证反射镜元件212到支架表面206的精确定位和安装，同时保证了太阳光从反射镜元件212到光电太阳能接收面107和光电太阳能接收面110的精确定位。
[0049]图8是一个简化的太阳能接收器组件104的爆炸视图。
[0050]从图8和图9中可以看出，太阳能接收器组件104包括太阳能光电转换模块108，太阳能光电转换模块108具有发电太阳能接收面110，包括多个太阳能芯片250。多个太阳能芯片250通过锡膏与散热器部件251焊接在一起。散热器部件251与发热太阳能接收面114进行热连接和机械连接。热交换装置112包括一个水流部件252 ;水流部件252包括多个水槽可以用来进行热扩散和传输，和一个水流入流出部件254 ;水流入流出部件254包括水流槽256和冷水接头141、热水接头142 ;水流槽256、冷水接头141和热水接头142之间进行流体交换。
[0051]从图8可以看出，每一个太阳能芯片250通过一个保护层单独封装，保护层由玻璃或者其它合适的材料制成。另外，发电太阳能接收面110也可以通过一个保护层整体封装，保护层由玻璃或者其它合适的材料制成。
[0052]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【权利要求】
1.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括太阳能接收器组件以及反射镜组件，该反射镜组件具有多个反射镜，该多个反射镜将太阳光反射到太阳能接收器组件上，每个反射镜均具有一个相对于太阳能接收器组件成型、定位和校准的反射面。
2.如权利要求1所述的一种太阳能发电系统，其特征在于，该多个反射镜反射的太阳光中至少90%反射至太阳能接收器组件上。
3.如权利要求1所述的一种太阳能发电系统，其特征在于，该太阳能发电系统还包括自动转向定位器，该自动转向定位器调整太阳能接收器组件角度以使太阳能接收器组件始终位于反射镜组件焦点处。
4.如权利要求1所述的一种太阳能发电系统，其特征在于，该太阳能发电系统还包括双轴太阳跟踪装置，该双轴太阳跟踪装置具有转动跟踪器以及定位跟踪器。
5.如权利要求1所述的一种太阳能发电系统，其特征在于，该太阳能接收器组件具有太阳能接收表面、散热器部件、水流部件以及水流入流出部件，该太阳能接收表面具有多个太阳能芯片，该多个太阳能芯片与散热器部件焊接相连，该水流部件具有用于进行热扩散的多个水槽，该水流入流出部件具有水流槽、冷水接头和热水接头。
6.如权利要求5所述的一种太阳能发电系统，其特征在于，每一个太阳能芯片通过一个保护层单独封装。
【文档编号】H01L31/052GK203415604SQ201320424823
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】郭丽彬, 谭强, 林志东 申请人:日芯光伏科技有限公司