一种聚光光伏-光热-风力-热电一体化系统

摘要

本发明公开了一种聚光光伏-光热-风力-热电一体化系统，属于太阳能综合利用技术领域。本发明包括光伏光热温差发电锅炉、聚光式太阳灶、太阳灶及锅炉支架、通风管道、风力发电装置、太阳能电池组件和保温水仓，光伏光热温差发电锅炉的顶部及底部均设置太阳能电池片进行光伏发电，聚光式太阳灶收集太阳能反射给光伏光热温差发电锅炉底部中心处传热合金块从而加热锅炉内的水，加热后的水自动进入保温水仓进行保温；同时风力发电装置收集风能进行发电，收集到的风还对太阳能电池组件进行降温，太阳能电池组件也进行光伏发电。本发明高效率收集太阳能与风能进行发电，极大化的提高了清洁的自然能源的综合利用。

主权项

一种聚光光伏‑光热‑风力‑热电一体化系统，其特征在于：包括光伏光热温差发电锅炉(1)、聚光式太阳灶(2)、太阳灶及锅炉支架(3)、通风管道(4)、风力发电装置(5)、太阳能电池组件(6)和保温水仓(7)；所述的光伏光热温差发电锅炉(1)包括炉体(1‑1)、顶部光伏发电组件(1‑2)、防水板(1‑14)、底部光伏发电集热器(1‑3)、传热板(1‑15)、温差发电片(1‑4)、传热合金块(1‑5)、上电磁阀(1‑6)、温控与水控装置(1‑7)、下电磁阀(1‑8)、上水位传感器(1‑9)、下水位传感器兼温度传感器(1‑10)、进水管(1‑11)和出水管(1‑12)；其中：所述的顶部光伏发电组件(1‑2)位于炉体(1‑1)顶端，所述的顶部光伏发电组件(1‑2)包括顶部光伏发电组件玻璃盖板(1‑2‑1)、顶部光伏发电组件外边框(1‑2‑2)、顶部光伏发电组件填充EVA(1‑2‑3)、顶部光伏发电组件太阳能电池片(1‑2‑4)和顶部光伏发电组件背板(1‑2‑5)，所述的顶部光伏发电组件玻璃盖板(1‑2‑1)的下方铺设有顶部光伏发电组件填充EVA(1‑2‑3)，该顶部光伏发电组件填充EVA(1‑2‑3)内设置有顶部光伏发电组件太阳能电池片(1‑2‑4)，上述的顶部光伏发电组件太阳能电池片(1‑2‑4)与光伏热电输出电路相连接，所述的顶部光伏发电组件背板(1‑2‑5)位于顶部光伏发电组件填充EVA(1‑2‑3)的下方，上述的顶部光伏发电组件玻璃盖板(1‑2‑1)、顶部光伏发电组件填充EVA(1‑2‑3)、顶部光伏发电组件太阳能电池片(1‑2‑4)、顶部光伏发电组件背板(1‑2‑5)通过顶部光伏发电组件外边框(1‑2‑2)层压固定，所述的防水板(1‑14)隔挡在顶部光伏发电组件背板(1‑2‑5)与炉体(1‑1)之间；所述的炉体(1‑1)底端通过一根紧固连接钉(1‑13)将传热合金块(1‑5)紧固在其中心处，所述的炉体(1‑1)底端通过四根均匀分布的紧固连接钉(1‑13)依次将温差发电片(1‑4)、传热板(1‑15)、底部光伏发电集热器(1‑3)层层固定在炉体(1‑1)底端的外侧，上述的温差发电片(1‑4)、传热板(1‑15)、底部光伏发电集热器(1‑3)之间铺设有导热胶，且温差发电片(1‑4)、传热板(1‑15)、底部光伏发电集热器(1‑3)均为环状，包裹在传热合金块(1‑5)外侧壁上，上述的温差发电片(1‑4)与光伏热电输出电路相连接；所述的底部光伏发电集热器(1‑3)包括底部光伏发电集热器外边框(1‑3‑1)、底部光伏发电集热器内边框(1‑3‑2)、底部光伏发电集热器太阳能电池片(1‑3‑3)、底部光伏发电集热器填充EVA(1‑3‑4)、底部光伏发电集热器背板(1‑3‑5)和底部光伏发电集热器玻璃盖板(1‑3‑6)，所述的底部光伏发电集热器玻璃盖板(1‑3‑6)的上方铺设有底部光伏发电集热器填充EVA(1‑3‑4)，该底部光伏发电集热器填充EVA(1‑3‑4)内设置有底部光伏发电集热器太阳能电池片(1‑3‑3)，上述的底部光伏发电集热器太阳能电池片(1‑3‑3)与光伏热电输出电路相连接，所述的底部光伏发电集热器背板(1‑3‑5)位于底部光伏发电集热器填充EVA(1‑3‑4)的上方，上述的底部光伏发电集热器背板(1‑3‑5)、底部光伏发电集热器填充EVA(1‑3‑4)、底部光伏发电集热器太阳能电池片(1‑3‑3)、底部光伏发电集热器玻璃盖板(1‑3‑6)通过底部光伏发电集热器外边框(1‑3‑1)及底部光伏发电集热器内边框(1‑3‑2)层压固定；所述的进水管(1‑11)通过上电磁阀(1‑6)连接至光伏光热温差发电锅炉(1)侧壁上方，所述的出水管(1‑12)通过下电磁阀(1‑8)从光伏光热温差发电锅炉(1)侧壁下方引出，所述的上水位传感器(1‑9)与下水位传感器兼温度传感器(1‑10)均位于光伏光热温差发电锅炉(1)内部，且上水位传感器(1‑9)位于光伏光热温差发电锅炉(1)的顶部，下水位传感器兼温度传感器(1‑10)位于光伏光热温差发电锅炉(1)的底部，上述上电磁阀(1‑6)、下电磁阀(1‑8)、上水位传感器(1‑9)、下水位传感器兼温度传感器(1‑10)分别与温控与水控装置(1‑7)相连；所述的光伏光热温差发电锅炉(1)的外侧壁包裹一发泡绝热材料层(1‑17)，该发泡绝热材料层(1‑17)通过铝箔外皮(1‑16)固定在光伏光热温差发电锅炉(1)外周；所述的光伏光热温差发电锅炉(1)和聚光式太阳灶(2)均固定在太阳灶及锅炉支架(3)上，其中光伏光热温差发电锅炉(1)固定在聚光式太阳灶(2)的上方，该太阳灶及锅炉支架(3)包括第一支架杆(3‑1)、第二支架杆(3‑2)、第三支架杆(3‑3)、支架轮(3‑12)、支架固定脚(3‑13)、太阳灶支架组件和锅炉支架组件；所述的第一支架杆(3‑1)、第二支架杆(3‑2)和第三支架杆(3‑3)成正三角分布且垂直于水平面，该第一支架杆(3‑1)、第二支架杆(3‑2)、第三支架杆(3‑3)底端均设置有支架轮(3‑12)和支架固定脚(3‑13)；所述的太阳灶支架组件包括太阳灶支撑架(3‑10)、太阳灶支撑圈(3‑8)、太阳灶连接架(3‑9)和支架杆斜撑(3‑11)，上述的太阳灶支撑架(3‑10)数量为三根，分别固连在第一支架杆(3‑1)、第二支架杆(3‑2)和第三支架杆(3‑3)之间，形成水平三角结构，该太阳灶支撑架(3‑10)通过支架杆斜撑(3‑11)稳定于第一支架杆(3‑1)、第二支架杆(3‑2)和第三支架杆(3‑3)之间，所述的太阳灶支撑圈(3‑8)通过太阳灶连接架(3‑9)固连于太阳灶支撑架(3‑10)上，所述的太阳灶支撑圈(3‑8)支撑住聚光式太阳灶(2)底部；所述的锅炉支架组件包括锅炉支撑架(3‑4)、锅炉连接架(3‑5)、锅炉支撑圈(3‑6)和锅炉连接架的连接环(3‑7)，上述的锅炉连接架的连接环(3‑7)通过锅炉支撑架(3‑4)支撑住光伏光热温差发电锅炉(1)底部，上述的锅炉支撑圈(3‑6)通过锅炉连接架(3‑5)支撑住光伏光热温差发电锅炉(1)侧壁；所述的通风管道(4)包括收风管道(4‑1)、传风管道(4‑2)、出风管道(4‑3)、遮雨盖(4‑4)和传风管支架(4‑5)；所述的收风管道(4‑1)竖直设置于第一支架杆(3‑1)上，所述的出风管道(4‑3)通过传风管道(4‑2)与收风管道(4‑1)相通，所述的传风管道(4‑2)设置有传风管支架(4‑5)，该传风管支架(4‑5)用于支撑传风管道(4‑2)，所述的收风管道(4‑1)上设置有四个不同高度和方向的孔，该四个不同高度和方向的孔位于传风管道(4‑2)的上方，并分别与第一风力发电机(5‑1)、第二风力发电机(5‑2)、第三风力发电机(5‑3)、第四发风力电机(5‑4)相连，所述的传风管道(4‑2)与收风管道(4‑1)交口处设置有总风力发电机(5‑5)，上述的第一风力发电机(5‑1)包括喇叭口(5‑1‑1)、进风段(5‑1‑2)和风扇叶片(5‑1‑3)，喇叭口用于收集风，其喇叭口(5‑1‑1)收缩端与进风段(5‑1‑2)一端相通，该风扇叶片(5‑1‑3)位于进风段(5‑1‑2)内，所述的第二风力发电机(5‑2)、第三风力发电机(5‑3)和第四风力发电机(5‑4)结构同第一风力发电机(5‑1)，所述的总风力发电机(5‑5)包括风扇叶片(5‑1‑3)；上述的第一风力发电机(5‑1)、第二风力发电机(5‑2)、第三风力发电机(5‑3)、第四风力发电机(5‑4)、总风力发电机(5‑5)与风力发电输出电路相连；所述的收风管道(4‑1)顶部安装有遮雨盖(4‑4)；所述的太阳能电池组件(6)与光伏热电输出电路相连接，太阳能电池组件(6)包括第一太阳能电池组件(6‑1)和第二太阳能电池组件(6‑2)，该第一太阳能电池组件(6‑1)和第二太阳能电池组件(6‑2)内部分别设有通风腔，上述的出风管道(4‑3)分为两路，分别与第一太阳能电池组件(6‑1)、第二太阳能电池组件(6‑2)的内部通风腔一端相通，所述第一太阳能电池组件(6‑1)的通风腔和第二太阳能电池组件(6‑2)的通风腔另一端分别分为两个出风口(6‑4)，其出风口(6‑4)与外界大气相通；所述的太阳能电池组件(6)通过太阳能电池组件支架(6‑3)倾斜位于保温水仓(7)上端，所述的保温水仓(7)包括仓体(7‑1)、辅助加热装置(7‑2)、保温仓进水管(7‑3)和出水龙头(7‑4)；所述的保温仓进水管(7‑3)位于保温水仓(7)上部，保温仓进水管(7‑3)与光伏光热温差发电锅炉(1)中的出水管(1‑12)相通，所述的出水龙头(7‑4)位于保温水仓(7)下部，所述的保温水仓(7)内设置有辅助加热装置(7‑2)；所述的太阳灶连接架(3‑9)为伸缩杆结构，包括外套管(3‑9‑1)、内套管(3‑9‑2)、紧固装置(3‑9‑3)、第一夹脚(3‑9‑4)和第二夹脚(3‑9‑5)，其中：内套管(3‑9‑2)上间隔开设有两个或两个以上的插孔，外套管(3‑9‑1)上开设有紧固孔，紧固装置(3‑9‑3)贯穿于上述的插孔和紧固孔，将外套管(3‑9‑1)固定于内套管(3‑9‑2)不同的位置上，第一夹脚(3‑9‑4)和第二夹脚(3‑9‑5)分别固连于太阳灶连接架(3‑9)的两端部，所述的第一夹脚(3‑9‑4)固定在太阳灶支撑架(3‑10)上，所述的第二夹脚(3‑9‑5)固定在太阳灶支撑圈(3‑8)上；所述的顶部光伏发电组件(1‑2)内的顶部光伏发电组件太阳能电池片(1‑2‑4)数量为7个，采用串联方式连接；所述的底部光伏发电集热器(1‑3)内的底部光伏发电集热器太阳能电池片(1‑3‑3)数量为6个，采用串联方式连接；所述的温差发电片(1‑4)内发电片数量为20个，10个一组串联，两组并联输出。