一种高效光伏/热电组合系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高效光伏/热电组合系统，包括光伏板、吸收式制冷装置、吸收式热泵装置、低温端相变材料、中温端相变材料、高温端相变材料以及半导体热电材料；吸收式制冷装置包括第一发生器、第一冷凝器和第一蒸发器；吸收式热泵装置包括第二发生器、第二冷凝器、第二蒸发器和第二吸收器；第一蒸发器和第二冷凝器的低温热源由低温端相变材料储冷后连接到半导体热电材料冷端，第一冷凝器和第二蒸发器的中温热源由中温端相变材料储热后连接到第二吸收器，再由高温端相变材料储热后连接到半导体热电材料热端；光伏板上的管路分别与第一发生器和第二发生器连接。本发明专利技术系统，不仅可降低光伏组件表面温度，而且可提高半导体热电材料温差发电效率。料温差发电效率。料温差发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效光伏/热电组合系统


[0001]本专利技术涉及新能源的
，尤其涉及一种高效光伏/热电组合系统。

技术介绍

[0002]随着资源短缺问题的出现，清洁能源的发展变得日益明朗。光伏发电具有无污染、无噪声、不消耗燃料等优点，展现了可持续发展理念，近年来充分得到应用与发展。在光
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电转换过程中，一般来说，波长为200～800nm的光用于光电转化，而其余波长的大部分的光则转化为热能，这部分光引起太阳能电池板发热。
[0003]由于太阳能电池的输出特性随温度的变化而变化，且光伏组件内部产生的热量，导致光伏组件表面温度升高，这不利于光伏板的发电效率和使用寿命。采用半导体热电材料制作而成的温差发电片，通过将其安装在光伏电池板背板上以吸收光伏组件产生的热量，进而达到降低光伏组件温度的目的，同时产生额外的电能。然而，现有技术中受限于半导体热电材料冷热两端的温差较小，使得半导体热电材料的发电效率偏低及光伏组件表面温降不明显，进而使得光伏发电系统与热电系统的联用无法真正得以推广应用。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术提供了一种高效光伏/热电组合系统，通过吸收式制冷装置和吸收式热泵装置的接入，以解决现有技术中半导体热电材料冷热两端的温差较小，使得半导体热电材料的发电效率偏低及光伏组件表面温降不明显的问题。通过结合低温端相变材料的储冷技术和中温端、高温端相变材料的储热技术，提高系统热量的利用率。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种高效光伏/热电组合系统，所述系统包括光伏板、吸收式制冷装置、吸收式热泵装置、低温端相变材料、中温端相变材料、高温端相变材料及半导体热电材料；所述吸收式制冷装置包括第一发生器、第一冷凝器和第一蒸发器，所述吸收式热泵装置包括第二发生器、第二冷凝器、第二蒸发器和第二吸收器，所述第一蒸发器和所述第二冷凝器属于低温热源，由所述低温端相变材料储冷后连接到所述半导体热电材料的冷端，所述第一冷凝器和所述第二蒸发器属于中温热源，由所述中温端相变材料储热后，连接到所述第二吸收器，通过所述高温端相变材料储热后连接到所述半导体热电材料的热端；所述光伏板上设置有用于热量传递的两条管路，管路内设置有传热介质；其中，所述光伏板的第一条管路与所述第一发生器相连接，所述光伏板的第二条管路与所述第二发生器相连接。本专利技术使用中温端相变材料和高温端相变材料，对中温与高温热量进行梯级利用，提高了整个系统的热量利用率；使用低温端相变材料储存冷量，以保证系统在较弱的太阳光照射下也能正常运行。
[0007]优选地，所述传热介质为水、导热油、熔融盐、液态金属和空气中的至少一种，用于冷却所述光伏板并传递其产生的热量。
[0008]优选地，所述吸收式制冷装置还包括第一溶液泵、第一溶液热交换器和第一吸收
器；沿流体流动方向，所述第一发生器、第一冷凝器、第一蒸发器、第一吸收器、第一溶液泵和第一溶液热交换器依次连接构成第一循环管路。
[0009]优选地，所述第一发生器和第一吸收器内储有溴化锂水溶液或氨水溶液吸收剂；所述第一循环管路内以溴化锂水溶液或氨水溶液作为第一循环介质。
[0010]优选地，所述第一冷凝器和所述第一蒸发器之间设置有第一节流阀；所述第一发生器还通过第一溶液热交换器与第一吸收器相连通，并在第一发生器流体流向第一吸收器的连接管路上设置有第二节流阀，在第一吸收器流体流向第一发生器的连接管路上设置有第一溶液泵。
[0011]优选地，所述吸收式热泵装置还包括冷剂泵、第二溶液热交换器和第二溶液泵；沿流体流动方向，所述第二发生器、第二冷凝器、冷剂泵、第二蒸发器、第二吸收器和第二溶液热交换器依次连接构成第二循环管路。
[0012]优选地，所述第二发生器和第二吸收器内储有溴化锂水溶液或氨水溶液吸收剂；所述第二循环管路内以溴化锂水溶液或氨水溶液作为第二循环介质。
[0013]优选地，所述第二发生器还通过第二溶液热交换器与第二吸收器相连通，并在第二发生器流体流向第二吸收器的连接管路上设置有第二溶液泵，在第二吸收器流体流向第二发生器的连接管路上设置有第三节流阀。
[0014]优选地，所述低温端相变材料选自低温端储冷为
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10～10℃的相变材料，如冰、TBAB包络化合物等；所述中温端相变材料选自中温端储热为40～60℃的相变材料，如硬脂酸、石蜡等；所述高温端相变材料选自高温端储热为100～150℃的相变材料，如赤藓糖醇、锡铋合金等。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术将光伏发电系统与相变材料、吸收式制冷装置和吸收式热泵装置相结合，利用传热介质从光伏板吸收热能，有效降低了光伏板的表面温度，延长了光伏板的使用寿命；同时吸收热量后的传热介质分两路分别用于驱动吸收式制冷装置和吸收式热泵装置，以降低半导体热电材料的冷端温度和提高半导体热电材料的热端温度，有效地增大了半导体热电材料两端的温差，从而提高半导体热电材料的电效率；结合相变材料，通过中温端相变材料和高温端相变材料，对中温和高温热量进行梯级利用，提高了整个系统的热量利用率，通过低温端相变材料储存冷量，以保证系统在较弱的太阳光照射下也能正常运行；本系统在运行的过程中，不需要消耗其他能源，只消耗太阳能，且能实现光伏与热电高效发电。
附图说明
[0017]图1为本专利技术高效光伏/热电组合系统的结构示意图。附图标记：1
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光伏板；2
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第一发生器；3
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第一冷凝器；4
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第一节流阀；5
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第一蒸发器；6
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第一吸收器；7
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第一溶液泵；8
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第一溶液热交换器；9
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第二节流阀；10
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第二发生器；11
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第二冷凝器；12
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冷剂泵；13
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第二蒸发器；14
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第二吸收器；15
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第二溶液热交换器；16
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第三节流阀；17
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第二溶液泵；18
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低温端相变材料；19
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中温端相变材料；20
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高温端相变材料；21
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半导体热电材料。
具体实施方式
[0018]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，本实施例的高效光伏/热电组合系统，其包括光伏板1、吸收式制冷装置、吸收式热泵装置、低温端相变材料18、中温端相变材料19、高温端相变材料20及半导体热电材料21。所述光伏板1上设置有用于热量传递的两条管路，所述管路内设置有传热介质；其中，所述光伏板1的第一条管路与所述吸收式制冷装置中的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效光伏/热电组合系统，其特征在于，所述系统包括光伏板、吸收式制冷装置、吸收式热泵装置、低温端相变材料、中温端相变材料、高温端相变材料及半导体热电材料；所述吸收式制冷装置包括第一发生器、第一冷凝器和第一蒸发器，所述吸收式热泵装置包括第二发生器、第二冷凝器、第二蒸发器和第二吸收器，所述第一蒸发器和所述第二冷凝器属于低温热源，由所述低温端相变材料储冷后连接到所述半导体热电材料的冷端，所述第一冷凝器和所述第二蒸发器属于中温热源，由所述中温端相变材料储热后，连接到所述第二吸收器，通过所述高温端相变材料储热后连接到所述半导体热电材料的热端；所述光伏板上设置有用于热量传递的两条管路，管路内设置有传热介质；其中，所述光伏板的第一条管路与所述第一发生器相连接，所述光伏板的第二条管路与所述第二发生器相连接。2.如权利要求1所述的高效光伏/热电组合系统，其特征在于，所述传热介质为水、导热油、熔融盐、液态金属和空气中的至少一种，用于冷却所述光伏板并传递其产生的热量。3.如权利要求1所述的高效光伏/热电组合系统，其特征在于，所述吸收式制冷装置还包括第一溶液泵、第一溶液热交换器和第一吸收器；沿流体流动方向，所述第一发生器、第一冷凝器、第一蒸发器、第一吸收器、第一溶液泵和第一溶液热交换器依次连接构成第一循环管路。4.如权利要求3所述的高效光伏/热电组合系统，其特征在于，所述第一发生器和第一吸收器内储有溴化锂水溶液或氨水溶液吸收剂；所述第一循环管路内以溴化锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹得球，姚小艳，常允威，陈远远，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：