專利名稱：自動均衡全年太陽能接收的cpc聚光光伏裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能光電利用技術領域，特別涉及一種自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置。
背景技術：
復合拋物面聚光器(CPC)的結構和設計原理如圖1所示，拋物線A繞其焦點Fl沿逆時針方向旋轉了 θ max，同理拋物線B繞其焦點F2沿順時針方向也旋轉了 emax，從而使得拋物線A的焦點Fl落在拋物線B的下端點，拋物線B的焦點F2落在拋物線A的下端點， 軸1’和1分別是拋物線A旋轉前后的對稱軸，軸2’和2分別是拋物線B旋轉前后的對稱軸，F2C和FlD分別平行軸1和軸2，拋物線段FlC和F2D關于Y軸對稱并繞Y軸旋轉一周， 形成三維的復合拋物面聚光器(CPC)，顯然，經過旋轉以后，CE是CPC光線入射口的直徑， F1F2是CPC焦平面的直徑，θ max是CPC的最大聚光角。把入射光線與Y軸的夾角θ 定義為入射角，當9i> θ max時，入射光線經過CPC反射從入射口射出，而當9i< θ max 時，入射光線經一次反射全部匯聚到焦平面上，由此把9i< θ max的光能量全部收集到焦平面上，這就是CPC的聚光原理。CPC由于結構簡單，聚光效果明顯，在太陽能收集領域得到了廣泛的應用。CPC不需要隨時跟蹤太陽位置，只需要根據季節的變化對其作出一定的調整即可，相對而言其操作是比較簡單的。但是對于一些無人值守或者安裝位置不易到達的場合，如果采用現有的普通CPC收集裝置，則無法達到全年的太陽能均衡收集，特別是夏天和冬天，由于太陽的高度差別較大，因此，如果CPC采用普通結構進行收集的話，其發電系統可靠性將大打折扣。因此，有必要研究出一種能夠在全年時間段內，實現全年太陽能接收相對均衡的 CPC聚光光伏裝置。
發明內容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置，通過采用非對稱設置的CPC聚光反射裝置，不需要跟蹤太陽，也不需要人工調整， 通過對CPC的相關參數作出調整，便可在全年時間段內實現均衡接收，也即在無人操作的情況下獲得最佳能量接收。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的該種自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置，包括CPC聚光反射裝置和太陽能光伏電池片，所述CPC聚光反射裝置包括上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板，所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的反射弧面相對，所述太陽能光伏電池片設置在上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板之間；所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板采用非對稱設計，相關參數為 上復合拋物面反射板最大接收角為14. 5度，理論聚光比為4 ；下復合拋物面反射板最大接收角為23. 5度，理論聚光比為2.5。[0009]進一步，所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的內反射面設置有銀膜或鋁膜；進一步，所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板分別通過上固定槽和下固定槽固定于底板的表面；進一步，所述上固定槽和下固定槽的槽形橫截面為T型或三角形，所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的固定端端部形狀與固定槽的槽形相對應。使用時，接受面太陽能光伏電池板按當地緯度設置，整個裝置面朝南東西向放置。 系統的有效聚光比工作日隨太陽高度角自動變化，全年按太陽的運行規律隨季節自動調離
iF. ο本實用新型的有益效果是1.本實用新型采用上下兩片非對稱設置的復合拋物面反射板，不需要跟蹤太陽， 也不需要隨季節作人工調整，便可聚光，在全年范圍內實現太陽能接收均衡，從而以全年來計算的話，達到了最佳的接收效果；2.復合拋物面反射板通過固定槽進行安裝固定，能夠方便地進行安裝和調整，省時省力；3.本實用新型結構緊湊，制作方便，具有良好的應用價值。本實用新型的其他優點、目標，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中圖1為CPC的原理說明圖；圖2為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。如圖2所示，本實用新型包括CPC聚光反射裝置和太陽能光伏電池片1，其中CPC 聚光反射裝置包括上復合拋物面反射板2和下復合拋物面反射板3，上復合拋物面反射板2 和下復合拋物面反射板3的反射弧面相對，太陽能光伏電池片1設置在上復合拋物面反射板2和下復合拋物面反射板3之間，如圖2所示，本實施例中，上復合拋物面反射板2和下復合拋物面反射板3的截面采用非對稱設計，相關參數為上復合拋物面反射板最大接收角為14. 5度，一般接收角的取值范圍為纊14. 5度， 理論聚光比為4 ；下復合拋物面反射板最大接收角為23. 5度，一般接收角的取值范圍為 18 23. 5度，理論聚光比為2.5。這種方式主要可以滿足某些地區太陽光照變化較大的情況，從而使陽光輻射更為均勻，提高光伏發電系統的可靠性。上復合拋物面反射板2和下復合拋物面反射板3的內反射面設置有銀膜或鋁膜用于反射聚焦，增加入射到太陽電池片上的能流密度，提高輸出功率。本實施例中，如圖2中的太陽電池板設置傾角為當地緯度，拋物面2高度為6km， 實際聚光比約為3. 6，拋物面3高度為32cm，聚光比約為2，鍍鋁薄膜反射率為0. 85。上復合拋物面反射板2和下復合拋物面反射板3分別通過上固定槽4和下固定槽 5設置于底板的表面，上固定槽4和下固定槽5的槽形橫截面為T型或三角形，上復合拋物面反射板2和下復合拋物面反射板3的固定端端部形狀與固定槽的槽形相對應。使用時，接受面太陽能光伏電池板按當地緯度設置，整個裝置面朝南東西向放置。 系統的有效聚光比工作日隨太陽高度角自動變化，全年按太陽的運行規律隨季節自動調整。系統有效聚光比單一工作日早晚較大、中午較小，全年冬季較大、夏季較小，其效果是太陽電池接收到得太陽輻射量相對均衡；保證為恒定負載供電的發電系統可靠運行。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置，其特征在于包括CPC聚光反射裝置和太陽能光伏電池片，所述CPC聚光反射裝置包括上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板，所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的反射弧面相對，所述太陽能光伏電池片設置在上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板之間；所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板采用非對稱設計，相關參數為上復合拋物面反射板最大接收角為14. 5度，理論聚光比為4 ；下復合拋物面反射板最大接收角為23. 5度，理論聚光比為2. 5。
2.根據權利要求1所述的自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置，其特征在于 所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的內反射面設置有銀膜或鋁膜。
3.根據權利要求1所述的自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置，其特征在于 所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板分別通過上固定槽和下固定槽固定于底板的表面。
4.根據權利要求3所述的自動均衡全年太陽能接收的CPC聚光光伏裝置，其特征在于 所述上固定槽和下固定槽的槽形橫截面為T型或三角形，所述上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的固定端端部形狀與固定槽的槽形相對應。
專利摘要本實用新型公開了一種自動均衡接受太陽能輻射量的CPC聚光光伏裝置，包括CPC聚光反射裝置和太陽能光伏電池片，CPC聚光反射裝置包括上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板，上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板的反射弧面相對，太陽能光伏電池片設置在上復合拋物面反射板和下復合拋物面反射板之間；本實用新型采用上下兩片非對稱設置的復合拋物面反射板，不需要跟蹤太陽，也不需要隨季節作人工調整，在全年范圍內實現接收太陽輻射量相對均衡，從而對負載恒定的太陽能光伏發電系統避免了夏季發電過剩造成蓄電池過充電，冬季發電不足出現蓄電池過放電；從全年來計算的話，達到了最佳的接收效果，提高了發電系統的可靠性。
文檔編號G02B7/182GK202217687SQ201120332410
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者苑進社 申請人:重慶師范大學