CN118463694A - 一种太阳能发电的余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能发电的余热回收装置，涉及热能开发利用技术领域，包括支架，支架顶部固定安装有若干弧形架，角度调节组件，其安装于支架顶部，热回收装置，其安装于弧形架顶部，热储存装置，其安装于支架顶部；该装置通过热回收装置实现太阳能发电产生热量的回收，采用热传导组件和热交换组件对热量进行及时传导、交换，采用热绝缘层的设计，减少热损失并提高热收集效率，同时通过热储存装置实现回收后热量的存储，热量交换和储存介质可以视不同工作场景进行替换，提高装置对环境的适应度，另外通过角度调节装置对该装置的俯仰角度进行适时调整，确保太阳能发电装置处于能获得最大光照的方向和角度，从而最大限度地提高能量转换效率。

Description

一种太阳能发电的余热回收装置

技术领域

本发明涉及热能开发利用技术领域，具体涉及一种太阳能发电的余热回收装置。

背景技术

太阳能发电装置是一种将太阳能转换为电能的设备，其核心组件是太阳能电池，也被称为光伏电池，太阳能电池利用半导体材料的光电效应，将太阳能直接转换为电能，在此过程中由于光具有热效应，太阳能发电装置的温度会不断升高。

目前的太阳能发电装置对于光热效应产生的热量缺乏有效的回收利用手段，热量不断聚集导致光伏电池的温度不断升高，影响装置使用寿命，同时造成了热量的浪费，因此亟须一种太阳能发电的余热回收装置能够对太阳能发电过程中产生的热量进行有效的回收。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能发电的余热回收装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能发电的余热回收装置，包括支架，所述支架顶部固定安装有若干弧形架，还包括：

角度调节组件，其安装于支架顶部；

热回收装置，其安装于弧形架顶部；

热储存装置，其安装于支架顶部；

热回收装置包括：

保护壳，其安装于弧形架顶部；

热绝缘层，其固定安装于保护壳内侧；

热传导组件，其安装于热绝缘层内侧；

热交换组件，其安装于热传导组件内侧。

进一步地，所述保护壳顶部开设有透光口，其一侧顶部设置有通孔，其内侧固定安装有滑条，其底部两侧分别固定安装有转轴，其底部固定安装有转杆，其底部对称固定安装有两个滑槽，所述转轴外侧能够与弧形架内壁活动连接。

进一步地，所述热回收装置还包括：

热吸收板，其卡接于保护壳内侧，且其底部与滑条顶部抵接；

太阳能发电板，其卡接于保护壳内侧，且其底部与热吸收板顶部抵接。

进一步地，所述热传导组件包括：

上传导件，其固定安装于热绝缘层内侧，且其顶部与热吸收板抵接；

若干上传导片，其分别固定安装于上传导件底部；

下传导件，其固定安装于热绝缘层内侧，且其位于上传导片下方；

若干下传导片，其固定安装于下传导件顶部，且其一侧一一对应分别与若干上传导片一侧抵接。

进一步地，所述热交换组件包括：

热交换管，其固定安装于下传导件内腔，且其两端分别贯穿下传导件、热绝缘层和保护壳并延伸至保护壳外侧，热交换管呈螺旋状；

进三通阀，其固定安装于热交换管延伸至保护壳外侧的一端，且其与热交换管内腔相连通；

出三通阀，其固定安装于热交换管延伸至保护壳外侧的另一端，且其与热交换管内腔相连通。

进一步地，所述热储存装置包括：

热储存箱，其固定安装于支架顶部一侧；

导管一，其固定安装于热储存箱一侧，其另一端与进三通阀一侧固定连接，且其分别与进三通阀和热储存箱内腔相连通；

导管二，其固定安装于热储存箱一侧，其另一端与出三通阀一侧固定连接，且其分别与出三通阀和热储存箱内腔相连通。

进一步地，所述角度调节组件包括：

立柱，其固定安装于支架顶部；

套筒，其活动连接于立柱中部；

齿条，其滑动连接于套筒内侧。

进一步地，所述角度调节组件还包括：

旋转轴一，其转动连接于套筒内侧；

齿轮，其固定安装于旋转轴一外侧，且其外侧与齿条外侧相啮合；

蜗轮，其固定安装于旋转轴一外侧；

旋转轴二，其转动连接于套筒内侧，且其另一端贯穿并延伸至套筒外侧，套筒贯穿处与旋转轴二外侧转动连接；

旋转把手，其固定安装于旋转轴二延伸至套筒外侧一端；

蜗杆，其固定安装于旋转轴二外侧，且其外侧与蜗轮外侧相啮合；

滑杆，其固定安装于套筒顶部，且其顶部凸起，其顶部凸起处能够沿滑槽内壁滑动。

与现有技术相比，本发明提供一种太阳能发电的余热回收装置：

一、通过热回收装置实现太阳能发电产生热量的回收，采用热传导组件和热交换组件对热量进行及时传导、交换，采用热绝缘层的设计，减少热损失并提高热收集效率；

二、通过热储存装置实现回收后热量的存储，热量交换和储存介质可以视不同工作场景进行替换，提高装置对环境的适应度；

三、通过角度调节装置对该装置的俯仰角度进行适时调整，确保太阳能发电装置能获得最大光照的方向和角度，从而最大限度地提高能量转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的部分结构第一示意图；

图3为本发明实施例提供的部分结构第二示意图；

图4为本发明实施例提供的部分结构第一剖面图；

图5为本发明实施例提供的图4中A的放大图；

图6为本发明实施例提供的部分结构第二剖面图；

图7为本发明实施例提供的部分结构第三示意图；

图8为本发明实施例提供的部分结构第四示意图；

图9为本发明实施例提供的部分结构第五示意图。

附图标记说明：

1、支架；11、弧形架；2、角度调节组件；201、立柱；202、套筒；203、齿条；204、旋转轴一；205、齿轮；206、蜗轮；207、旋转轴二；208、旋转把手；209、蜗杆；210、滑杆；3、热回收装置；31、保护壳；311、透光口；312、通孔；313、滑条；314、转轴；315、滑槽；32、热绝缘层；33、热传导组件；331、上传导件；332、上传导片；333、下传导件；334、下传导片；34、热交换组件；341、热交换管；342、进三通阀；343、出三通阀；35、热吸收板；36、太阳能发电板；4、热储存装置；41、热储存箱；42、导管一；43、导管二。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-图9，一种太阳能发电的余热回收装置，包括支架1，支架1顶部固定安装有若干弧形架11，还包括：

角度调节组件2，其安装于支架1顶部；

热回收装置3，其安装于弧形架11顶部；

热储存装置4，其安装于支架1顶部；

热回收装置3包括：

保护壳31，其安装于弧形架11顶部；

热绝缘层32，其固定安装于保护壳31内侧；

热传导组件33，其安装于热绝缘层32内侧；

热交换组件34，其安装于热传导组件33内侧。

保护壳31顶部开设有透光口311，其一侧顶部设置有通孔312，其内侧固定安装有滑条313，其底部两侧分别固定安装有转轴314，其底部对称固定安装有两个滑槽315，转轴314外侧能够与弧形架11内壁活动连接。

热回收装置3还包括：

热吸收板35，其卡接于保护壳31内侧，且其底部与滑条313顶部抵接；

太阳能发电板36，其卡接于保护壳31内侧，且其底部与热吸收板35顶部抵接。

热传导组件33包括：

上传导件331，其固定安装于热绝缘层32内侧，且其顶部与热吸收板35抵接；

若干上传导片332，其分别固定安装于上传导件331底部；

下传导件333，其固定安装于热绝缘层32内侧，且其位于上传导片332下方；

若干下传导片334，其固定安装于下传导件333顶部，且其一侧一一对应分别与若干上传导片332一侧抵接。

具体实施方式：在进行太阳能发电装置的组装时，使用者将热吸收板35从保护壳31一侧顶部开设的通孔312卡接入保护壳31内腔，然后将太阳能发电板36同样从通孔312插入，此时太阳能发电板36和热吸收板35之间相抵接，二者的外侧与保护壳31内壁和滑条313外侧相抵接，卡接的方式带来较好的固定效果，同时便于拆卸，热吸收板35由导热性能优异的金属如铜等构成，用于吸收太阳能发电板36在发电过程中产生的热量，太阳能发电板36接收透过透光口311的光线利用光电效应发电，同时由于光热效应产生热量，保护壳31起保护、防尘作用，热绝缘层32用于减少热损失并提高热收集效率；

热吸收板35吸收到太阳能发电板36产生的热量后，将热量传导至热传导组件33，具体过程为，热量从热吸收板35传导至上传导件331，再经上传导片332、下传导片334传导至下传导件333，由于多个上传导片332和下传导片334侧面相接触，增加了热传导的路径面积，提高了热传导的效率，上传导件331、上传导片332、下传导片334和下传导件333均由导热性能优异的金属如铜等构成。

热交换组件34包括：

热交换管341，其固定安装于下传导件333内腔，且其两端分别贯穿下传导件333、热绝缘层32和保护壳31并延伸至保护壳31外侧，热交换管341呈螺旋状；

进三通阀342，其固定安装于热交换管341延伸至保护壳31外侧的一端，且其与热交换管341内腔相连通；

出三通阀343，其固定安装于热交换管341延伸至保护壳31外侧的另一端，且其与热交换管341内腔相连通。

热储存装置4包括：

热储存箱41，其固定安装于支架1顶部一侧；

导管一42，其固定安装于热储存箱41一侧，其另一端与进三通阀342一侧固定连接，且其分别与进三通阀342和热储存箱41内腔相连通；

导管二43，其固定安装于热储存箱41一侧，其另一端与出三通阀343一侧固定连接，且其分别与出三通阀343和热储存箱41内腔相连通。

具体实施方式：热量传导至下传导件333处，此时储热介质如水等从进三通阀342未连接导管一42一侧进入热交换管341内腔，热交换管341外侧与下传导件333内侧空间充满导热性能好的液体介质如硅油等，导热介质将热量传导至热交换管341处，进而将储热介质的温度升高，储热介质的温度升高将热量转移，经出三通阀343和导管二43流入热储存箱41中进行储存，在使用过程中，由于该装置需要面向太阳故而具有一定倾角，进三通阀342高度低于出三通阀343，储热介质向斜上方流动需克服重力作用，故其流速较慢，与热交换管341内壁能够充分接触，进而实现更好的热传导效果，在使用一段时间后，由于储热介质在流动过程中温度不断升高，故靠近进三通阀342一侧的热量传导多，靠近出三通阀343一侧的热量传导少，使用者将储热介质从出三通阀343未连接导管二43一侧注入，储热介质经出三通阀343、热交换管341、进三通阀342和导管一42流入热储存箱41内，此过程中虽然储热介质的流速有一定提升，但是能够有效地带走靠近出三通阀343一侧的热量，实现装置整体热量均匀传导的效果，使用者可以视情况控制进三通阀342和出三通阀343的开关，以使储热介质能够充分升温。

角度调节组件2包括：

立柱201，其固定安装于支架1顶部；

套筒202，其活动连接于立柱201中部；

齿条203，其滑动连接于套筒202内侧。

角度调节组件2还包括：

旋转轴一204，其转动连接于套筒202内侧；

齿轮205，其固定安装于旋转轴一204外侧，且其外侧与齿条203外侧相啮合；

蜗轮206，其固定安装于旋转轴一204外侧；

旋转轴二207，其转动连接于套筒202内侧，且其另一端贯穿并延伸至套筒202外侧，套筒202贯穿处与旋转轴二207外侧转动连接；

旋转把手208，其固定安装于旋转轴二207延伸至套筒202外侧一端；

蜗杆209，其固定安装于旋转轴二207外侧，且其外侧与蜗轮206外侧相啮合；

滑杆210，其固定安装于套筒202顶部，且其顶部凸起，其顶部凸起处能够沿滑槽315内壁滑动。

具体实施方式：太阳能光伏板的安装位置和角度通常是根据地理位置、季节、天气条件以及太阳能光伏板的类型和设计来确定的，由于日照变化，太阳能光伏板也需要适当进行俯仰角度的变换，由于装置主体较轻，因此方向的变换完全可以依靠使用者手动调整完成，免去较为复杂的机械结构，而俯仰角度的调节需要有稳定的支撑，因此需要机械结构辅助完成；

在进行俯仰角度调整时，使用者手动旋转旋转把手208，带动旋转轴二207旋转，进而带动蜗杆209旋转，进而实现蜗轮206、齿轮205和旋转轴一204的旋转，由于齿轮205与齿条203相啮合，套筒202与齿条203之间滑动连接，故手摇旋转把手208最终能实现套筒202沿立柱201升降的效果，套筒202的升降带动滑杆210的升降，滑杆210顶部凸起处沿滑槽315内壁滑动可以将保护壳31顶起，保护壳31底部两侧均固定安装有转轴314，转轴314外侧能与弧形架11内壁活动连接，故保护壳31能够围绕转轴314轴线旋转一定角度确保太阳能发电装置处于能获得最大光照的方向和角度，从而最大限度地提高能量转换效率，同时由于蜗杆209和蜗轮206之间具有的自锁特性，故保护壳31不会在重力的作用下下落。

工作原理：在确定该装置的放置位置后，使用者借助角度调节组件2调节该装置的俯仰角度，以确保其能够获得最大光照，并根据日照的变化及时进行调整，在该装置正常进行光伏发电的过程中，热回收装置3将光热效应带来的热量进行吸收、传导和交换至热储存装置4待后续利用。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种太阳能发电的余热回收装置，包括支架(1)，所述支架(1)顶部固定安装有若干弧形架(11)，其特征在于，还包括：

角度调节组件(2)，其安装于支架(1)顶部；

热回收装置(3)，其安装于弧形架(11)顶部；

热储存装置(4)，其安装于支架(1)顶部；

热回收装置(3)包括：

保护壳(31)，其安装于弧形架(11)顶部；

热绝缘层(32)，其固定安装于保护壳(31)内侧；

热传导组件(33)，其安装于热绝缘层(32)内侧；

热交换组件(34)，其安装于热传导组件(33)内侧。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述保护壳(31)顶部开设有透光口(311)，其一侧顶部设置有通孔(312)，其内侧固定安装有滑条(313)，其底部两侧分别固定安装有转轴(314)，其底部对称固定安装有两个滑槽(315)，所述转轴(314)外侧能够与弧形架(11)内壁活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述热回收装置(3)还包括：

热吸收板(35)，其卡接于保护壳(31)内侧，且其底部与滑条(313)顶部抵接；

太阳能发电板(36)，其卡接于保护壳(31)内侧，且其底部与热吸收板(35)顶部抵接。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述热传导组件(33)包括：

上传导件(331)，其固定安装于热绝缘层(32)内侧，且其顶部与热吸收板(35)抵接；

若干上传导片(332)，其分别固定安装于上传导件(331)底部；

下传导件(333)，其固定安装于热绝缘层(32)内侧，且其位于上传导片(332)下方；

若干下传导片(334)，其固定安装于下传导件(333)顶部，且其一侧一一对应分别与若干上传导片(332)一侧抵接。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述热交换组件(34)包括：

热交换管(341)，其固定安装于下传导件(333)内腔，且其两端分别贯穿下传导件(333)、热绝缘层(32)和保护壳(31)并延伸至保护壳(31)外侧，热交换管(341)呈螺旋状；

进三通阀(342)，其固定安装于热交换管(341)延伸至保护壳(31)外侧的一端，且其与热交换管(341)内腔相连通；

出三通阀(343)，其固定安装于热交换管(341)延伸至保护壳(31)外侧的另一端，且其与热交换管(341)内腔相连通。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述热储存装置(4)包括：

热储存箱(41)，其固定安装于支架(1)顶部一侧；

导管一(42)，其固定安装于热储存箱(41)一侧，其另一端与进三通阀(342)一侧固定连接，且其分别与进三通阀(342)和热储存箱(41)内腔相连通；

导管二(43)，其固定安装于热储存箱(41)一侧，其另一端与出三通阀(343)一侧固定连接，且其分别与出三通阀(343)和热储存箱(41)内腔相连通。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述角度调节组件(2)包括：

立柱(201)，其固定安装于支架(1)顶部；

套筒(202)，其活动连接于立柱(201)中部；

齿条(203)，其滑动连接于套筒(202)内侧。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能发电的余热回收装置，其特征在于，所述角度调节组件(2)还包括：

旋转轴一(204)，其转动连接于套筒(202)内侧；

齿轮(205)，其固定安装于旋转轴一(204)外侧，且其外侧与齿条(203)外侧相啮合；

蜗轮(206)，其固定安装于旋转轴一(204)外侧；

旋转轴二(207)，其转动连接于套筒(202)内侧，且其另一端贯穿并延伸至套筒(202)外侧，套筒(202)贯穿处与旋转轴二(207)外侧转动连接；

旋转把手(208)，其固定安装于旋转轴二(207)延伸至套筒(202)外侧一端；

蜗杆(209)，其固定安装于旋转轴二(207)外侧，且其外侧与蜗轮(206)外侧相啮合；

滑杆(210)，其固定安装于套筒(202)顶部，且其顶部凸起，其顶部凸起处能够沿滑槽(315)内壁滑动。