一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置的制作方法
1.本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
2.隨著能源短缺與環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇，可再生能源開(kāi)發(fā)與利用成為解決能源與環(huán)境問(wèn)題的主要手段。太陽(yáng)能因具有經(jīng)濟(jì)型及清潔無(wú)污染性等優(yōu)點(diǎn)，其開(kāi)發(fā)和利用是各個(gè)國(guó)家的研究熱點(diǎn)，比較成熟的太陽(yáng)能發(fā)電形式是光伏發(fā)電，利用硅光電池板的光生伏打效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。
3.但是近年來(lái)遇到發(fā)展難題，利用太陽(yáng)光譜中波長(zhǎng)較短光子使半導(dǎo)體材料產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽沁@種發(fā)電方式將大部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能，工作溫度每升高1℃，光電轉(zhuǎn)換效率下降3％～5％，且電池成本較高，不能達(dá)到預(yù)期的效果。
4.因此，如何提供一種可以對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，是目前有待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，本發(fā)明通過(guò)溫差發(fā)電單元將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的高效利用，同時(shí)通過(guò)除鹽水冷卻單元實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠除鹽水的高效利用。
6.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括：
7.太陽(yáng)能聚光單元，所述太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光；
8.光熱轉(zhuǎn)換單元，連接于所述太陽(yáng)能聚光單元，所述光熱轉(zhuǎn)換單元用于將所述太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；
9.溫差發(fā)電單元，所述溫差發(fā)電單元連接于所述光熱轉(zhuǎn)換單元，所述溫差發(fā)電單元用于將所述熱能轉(zhuǎn)換為電能；
10.除鹽水冷卻單元，連接于所述溫差發(fā)電單元，所述除鹽水冷卻單元用于對(duì)所述溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。
11.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能聚光單元包括：
12.支撐裝置，包括支架和托架；
13.太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡，設(shè)置在所述支撐裝置上，所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡用于聚焦太陽(yáng)光；
14.轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡的一端；
15.步進(jìn)電機(jī)，連接于所述轉(zhuǎn)軸，所述步進(jìn)電機(jī)用于通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸控制所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
16.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光熱轉(zhuǎn)換單元包括：
17.集熱器，設(shè)置在所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡的上方，所述集熱器用于將所
述太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；
18.扁平熱管，設(shè)置在所述集熱器的上方，且所述扁平熱管開(kāi)設(shè)有蒸發(fā)段和冷凝段。
19.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫差發(fā)電單元包括：
20.溫差發(fā)電部件，所述溫差發(fā)電部件的一端為熱端熱電偶，另一端為冷端熱電偶，且所述熱端熱電偶連接于所述扁平熱管的蒸發(fā)段，所述冷端熱電偶連接于所述扁平熱管的冷凝段，所述溫差發(fā)電單元用于根據(jù)所述熱端熱電偶和所述冷端熱電偶之間的溫差產(chǎn)生電能。
21.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫差發(fā)電單元還包括：
22.石棉，設(shè)置在所述溫差發(fā)電部件內(nèi)，所述石棉用于降低所述熱端熱電偶的散熱。
23.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述除鹽水冷卻單元包括：
24.水冷散熱器，開(kāi)設(shè)有進(jìn)水閥和出水閥，所述水冷散熱器設(shè)置在所述冷端熱電偶的一端，所述水冷散熱器用于對(duì)所述冷端熱電偶進(jìn)行冷卻。
25.在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：
26.除鹽水冷卻控制單元，連接于所述除鹽水冷卻單元，所述除鹽水冷卻控制單元用于對(duì)所述除鹽水冷卻單元進(jìn)行控制。
27.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述除鹽水冷卻控制單元包括：
28.除鹽水溫度傳感器，用于采集所述除鹽水冷卻單元和所述溫差發(fā)電單元的溫度數(shù)據(jù)；
29.除鹽水流量計(jì)，用于采集所述除鹽水冷卻單元的除鹽水流量數(shù)據(jù)；
30.電動(dòng)調(diào)節(jié)門，設(shè)置在所述進(jìn)水閥內(nèi)，所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門用于調(diào)節(jié)所述水冷散熱器中除鹽水流量；
31.plc控制器，電連接于所述除鹽水溫度傳感器、所述除鹽水流量計(jì)和所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門，且所述plc控制器根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)和所述除鹽水流量數(shù)據(jù)控制所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門的開(kāi)度。
32.在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：
33.透明罩，設(shè)置在所述集熱器的表面，所述透明罩用于降低空氣對(duì)流散熱損失。
34.在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：
35.dc-dc變換器，連接于所述溫差發(fā)電單元，所述dc-dc變換器用于對(duì)所述溫差發(fā)電單元的輸出功率進(jìn)行控制。
36.本發(fā)明提供了一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，相較現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：
37.本技術(shù)公開(kāi)了一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括太陽(yáng)能聚光單元、光熱轉(zhuǎn)換單元、溫差發(fā)電單元和除鹽水冷卻單元，太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光，光熱轉(zhuǎn)換單元連接于太陽(yáng)能聚光單元，用于將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能，溫差發(fā)電單元連接于光熱轉(zhuǎn)換單元，用于將熱能轉(zhuǎn)換為電能，除鹽水冷卻單元連接于溫差發(fā)電單元，用于對(duì)溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。本發(fā)明通過(guò)太陽(yáng)能聚光單元將太陽(yáng)光聚焦到光熱轉(zhuǎn)換單元，通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能對(duì)熱能的轉(zhuǎn)換，且將熱能傳遞給溫差發(fā)電單元的熱端熱電偶，同時(shí)通過(guò)除鹽水冷卻單元冷卻溫差發(fā)電單元的冷端熱電偶，使熱端熱電偶和冷端熱電偶之間產(chǎn)生溫差，進(jìn)而通過(guò)溫差發(fā)電單元實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)化，本發(fā)明的發(fā)電裝置具有極高的發(fā)電效率，而
且本技術(shù)中的發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、利用太陽(yáng)能效率高等特點(diǎn)。
38.特別地，本技術(shù)還設(shè)置有dc-dc變換器，通過(guò)dc-dc變換器可以實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制，進(jìn)而使溫差發(fā)電單元維持最大功率輸出狀態(tài)，提高整體的發(fā)電量和太陽(yáng)能的利用率。
附圖說(shuō)明
39.圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置的功能框圖；
40.圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
41.圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置的另一功能框圖；
42.圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例中tem等效電路圖；
43.圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例中b-p-i和v-i的特性曲線圖；
44.圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例中mppt控制原理電路圖。
45.圖中，1、太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡；2、集熱器；3、溫差發(fā)電部件；4、扁平熱管；5、水冷散熱器；6、石棉；7、托架；8、步進(jìn)電機(jī)；9、轉(zhuǎn)軸；10、支架；11、熱端熱電偶；12、冷端熱電偶；13、進(jìn)水閥；14、出水閥；15、plc控制器。
具體實(shí)施方式
46.下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
47.在本技術(shù)的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本技術(shù)和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本技術(shù)的限制。
48.術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本技術(shù)的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
49.在本技術(shù)的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體的連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本技術(shù)中的具體含義。
50.下文是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例說(shuō)明。
51.如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括：
52.太陽(yáng)能聚光單元，所述太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光；
53.光熱轉(zhuǎn)換單元，連接于所述太陽(yáng)能聚光單元，所述光熱轉(zhuǎn)換單元用于將所述太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；
54.溫差發(fā)電單元，所述溫差發(fā)電單元連接于所述光熱轉(zhuǎn)換單元，所述溫差發(fā)電單元
用于將所述熱能轉(zhuǎn)換為電能；
55.除鹽水冷卻單元，連接于所述溫差發(fā)電單元，所述除鹽水冷卻單元用于對(duì)所述溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。
56.本實(shí)施例中，公開(kāi)了太陽(yáng)能聚光單元、光熱轉(zhuǎn)換單元、溫差發(fā)電單元和除鹽水冷卻單元，太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光，光熱轉(zhuǎn)換單元連接于太陽(yáng)能聚光單元，用于將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能，溫差發(fā)電單元連接于光熱轉(zhuǎn)換單元，用于將熱能轉(zhuǎn)換為電能，除鹽水冷卻單元連接于溫差發(fā)電單元，用于對(duì)溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。本發(fā)明通過(guò)太陽(yáng)能聚光單元將太陽(yáng)光聚焦到光熱轉(zhuǎn)換單元，通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能對(duì)熱能的轉(zhuǎn)換，且將熱能傳遞給溫差發(fā)電單元的熱端熱電偶，同時(shí)通過(guò)除鹽水冷卻單元冷卻溫差發(fā)電單元的冷端熱電偶，使熱端熱電偶和冷端熱電偶之間產(chǎn)生溫差，進(jìn)而通過(guò)溫差發(fā)電單元實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)化，本發(fā)明的發(fā)電裝置具有極高的發(fā)電效率，而且本技術(shù)中的發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、利用太陽(yáng)能效率高等特點(diǎn)。
57.如圖2所示，在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能聚光單元包括：
58.支撐裝置，包括支架10和托架7；
59.太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1，設(shè)置在所述支撐裝置上，所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1用于聚焦太陽(yáng)光；
60.轉(zhuǎn)軸9，設(shè)置在所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1的一端；
61.步進(jìn)電機(jī)8，連接于所述轉(zhuǎn)軸9，所述步進(jìn)電機(jī)8用于通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸9控制所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
62.本實(shí)施例中，太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1光孔950mm，長(zhǎng)1250mm，理論聚光比為15。本發(fā)明通過(guò)plc控制實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光線的追蹤，太陽(yáng)能跟蹤采用plc控制的視日軌跡跟蹤中的雙軸跟蹤，依據(jù)太陽(yáng)全天位置變化進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。光照直射角度在光照傳感器上發(fā)生偏移時(shí)候，plc控制的視日軌跡跟蹤中的雙軸跟蹤，所產(chǎn)生的光電反饋信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)輸送給plc，此時(shí)plc步進(jìn)電機(jī)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)8調(diào)整太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1的雙軸轉(zhuǎn)速和相角變化，從而追蹤太陽(yáng)高度角和方位角的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光吸熱的最佳自動(dòng)跟蹤，提高了光熱的輸出功率。
63.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述光熱轉(zhuǎn)換單元包括：
64.集熱器2，設(shè)置在所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1的上方，所述集熱器2用于將所述太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；
65.扁平熱管4，設(shè)置在所述集熱器2的上方，且所述扁平熱管4開(kāi)設(shè)有蒸發(fā)段和冷凝段。
66.本實(shí)施例中，太陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1上，反射后聚焦到焦線位置，在焦線上由下至上放置集熱器2、扁平熱管4，其中，集熱器2采用鋁合金材料制成，將吸熱面用粗砂紙簡(jiǎn)單打磨處理后涂上太陽(yáng)能選擇性涂層，提升光熱轉(zhuǎn)換效率。集熱器2上放置40個(gè)型號(hào)相同的熱電模塊(thermoelectric module,tem)每40串聯(lián)一組然后并聯(lián)組成，模塊性能參數(shù)為電偶臂對(duì)數(shù)127，開(kāi)路電壓6.4v，內(nèi)阻2.1ω，最大匹配功率6.2w，最大耐高溫250℃，模塊寬度80mm，模塊高度5mm，熱電模塊兩面均勻涂上導(dǎo)熱性能良好硅脂，減少能量失，扁平熱管4蒸發(fā)段500mm
×
70mm(長(zhǎng)
×
寬)，冷凝段100mm
×
60mm(長(zhǎng)
×
寬)，銅材質(zhì)水冷散熱器350mm
×
75mm
×
25mm(長(zhǎng)
×
寬
×
高)，發(fā)電裝置東西向放置，太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚
光鏡1面朝向太陽(yáng)安放于室外，太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1采用鏡面不銹鋼，支架10為鋼質(zhì)，耐風(fēng)雪腐蝕，體積小易于安裝且維護(hù)方便。
67.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述溫差發(fā)電單元包括：
68.溫差發(fā)電部件3，所述溫差發(fā)電部件3的一端為熱端熱電偶11，另一端為冷端熱電偶12，且所述熱端熱電偶11連接于所述扁平熱管4的蒸發(fā)段，所述冷端熱電偶12連接于所述扁平熱管4的冷凝段，所述溫差發(fā)電單元用于根據(jù)所述熱端熱電偶11和所述冷端熱電偶12之間的溫差產(chǎn)生電能。
69.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述除鹽水冷卻單元包括：
70.水冷散熱器5，開(kāi)設(shè)有進(jìn)水閥13和出水閥14，所述水冷散熱器5設(shè)置在所述冷端熱電偶12的一端，所述水冷散熱器5用于對(duì)所述冷端熱電偶12進(jìn)行冷卻。
71.本實(shí)施例中，溫差發(fā)電部件3的熱端熱電偶與扁平熱管4蒸發(fā)段相連，溫差發(fā)電部件3的冷端熱電偶與扁平熱管4冷凝段相連，水冷散熱器5設(shè)置在冷端熱電偶12的一端，溫差發(fā)電部件3的兩端存在溫差時(shí)，蒸發(fā)段液體會(huì)迅速汽化，將熱量高速帶向冷凝段，兩端溫差越大，蒸發(fā)速度越快，在冷凝段凝結(jié)液化后，通過(guò)毛細(xì)作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)往復(fù)，不斷將熱量帶向低溫端，水冷散熱器5利用除鹽水不斷冷卻冷端熱電偶12，及時(shí)把熱量帶走，維持冷熱端溫差，進(jìn)而加大溫差發(fā)電部件3兩端溫差，控制溫差發(fā)電部件3溫差90℃左右，進(jìn)而使溫差發(fā)電部件3利用溫差將太陽(yáng)輻射產(chǎn)生熱能直接耦合到半導(dǎo)體熱電材料中，利用熱電材料塞貝克效應(yīng)將太陽(yáng)熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。
72.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述溫差發(fā)電單元還包括：
73.石棉6，設(shè)置在所述溫差發(fā)電部件3內(nèi)，所述石棉6用于降低所述熱端熱電偶11的散熱。
74.本實(shí)施例中，使溫差發(fā)電部件3的熱端熱電偶從集熱器2吸收熱量，空隙處填滿石棉，減少熱端熱電偶的散熱。
75.如圖2和圖3所示，在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，還包括：
76.除鹽水冷卻控制單元，連接于所述除鹽水冷卻單元，所述除鹽水冷卻控制單元用于對(duì)所述除鹽水冷卻單元進(jìn)行控制。
77.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述除鹽水冷卻控制單元包括：
78.除鹽水溫度傳感器，用于采集所述除鹽水冷卻單元和所述溫差發(fā)電單元的溫度數(shù)據(jù)；
79.除鹽水流量計(jì)，用于采集所述除鹽水冷卻單元的除鹽水流量數(shù)據(jù)；
80.電動(dòng)調(diào)節(jié)門，設(shè)置在所述進(jìn)水閥13內(nèi)，所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門用于調(diào)節(jié)所述水冷散熱器5中除鹽水流量；
81.plc控制器15，電連接于所述除鹽水溫度傳感器、所述除鹽水流量計(jì)和所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門，且所述plc控制器15根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)和所述除鹽水流量數(shù)據(jù)控制所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門的開(kāi)度。
82.本實(shí)施例中，除鹽水冷卻控制單元包括除鹽水溫度傳感器、除鹽水流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)門和plc控制器15，plc控制器15基于溫度數(shù)據(jù)和除鹽水流量數(shù)據(jù)，并利用內(nèi)置控制算法程序控制調(diào)節(jié)門開(kāi)度控制除鹽水流量，調(diào)節(jié)水冷散熱器5溫度，使溫差發(fā)電單元保持最佳發(fā)電溫差。
83.在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，還包括：
84.透明罩，設(shè)置在所述集熱器2的表面，所述透明罩用于降低空氣對(duì)流散熱損失。
85.本實(shí)施例中，在集熱器2表面罩上透明玻璃減少空氣對(duì)流散熱損失。
86.本發(fā)明中的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置的工作原理為：太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡1將太陽(yáng)光聚焦到集熱器2和扁平熱管4，扁平熱管4的蒸發(fā)段連接于溫差發(fā)電部件3的熱端熱電偶11，扁平熱管4的冷凝段連接于溫差發(fā)電部件3的冷端熱電偶12，同時(shí)溫差發(fā)電部件3的冷端熱電偶12連接于水冷散熱器5，集熱器2將熱能傳遞到溫差發(fā)電部件3的熱端熱電偶11，水冷散熱器5利用除鹽水不斷冷卻冷端熱電偶12，及時(shí)把熱量帶走，因此蒸發(fā)段液體會(huì)迅速汽化，將熱量高速帶向冷凝段，兩端溫差越大，蒸發(fā)速度越快，在冷凝段凝結(jié)液化后，通過(guò)毛細(xì)作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)往復(fù)，不斷將熱量帶向低溫端，進(jìn)而使溫差發(fā)電部件3的熱端熱電偶11和冷端熱電偶12之間產(chǎn)生溫差，利用溫差將太陽(yáng)輻射產(chǎn)生熱能直接耦合到半導(dǎo)體熱電材料中，利用熱電材料塞貝克效應(yīng)將太陽(yáng)熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。
87.如圖3、圖4、圖5和圖6所示，在本技術(shù)的一些實(shí)施例中，還包括：
88.dc-dc變換器，連接于所述溫差發(fā)電單元，所述dc-dc變換器用于對(duì)所述溫差發(fā)電單元的輸出功率進(jìn)行控制。
89.本實(shí)施例中，為提高發(fā)電率由多個(gè)同型號(hào)熱電模塊串并聯(lián)，由于帕爾貼效應(yīng)影響，熱電模塊溫度會(huì)隨輸出功率變化發(fā)生變化。以上因素導(dǎo)致每個(gè)熱電模塊輸出特性不同，多個(gè)模塊組合在一起時(shí)，無(wú)法使每個(gè)模塊均在最大功率輸出狀態(tài)工作，導(dǎo)致整體發(fā)電量降低。因此本發(fā)明采用太陽(yáng)能最大功率跟蹤(maximum power point tracking，mppt)控制算法(變步長(zhǎng)電導(dǎo)增量法)，因?yàn)殡妼?dǎo)增量法常應(yīng)用于小功率系統(tǒng)的非線性檢測(cè)中。可提高檢測(cè)速度和精度，確保了溫差穩(wěn)定輸出末端電壓值，一般采用增長(zhǎng)或縮短步長(zhǎng)的方式，因此電導(dǎo)增量法常應(yīng)用于小功率系統(tǒng)的輸出控制中。提高了檢測(cè)速度和精度，確保了溫差發(fā)電或縮短步長(zhǎng)的方式得到了廣泛應(yīng)用，其工作原理：搭建boost電路，控制熱電模塊(teg，thermal electric generator)陣列兩端的電壓數(shù)值(改變占空比)，使跟蹤最大輸出功率。mppt控制算法計(jì)算步驟：
90.d=0，u=u
max
91.其中，設(shè)初斜率為0，u為電路電壓，i為電路電流，d為占空比，umax為電路最大電壓。
92.本技術(shù)還通過(guò)判斷交流回路損失率ka在mppt的不同區(qū)間范圍，來(lái)加強(qiáng)輸出的平穩(wěn)性，降低了功率的損耗。當(dāng)k1和k2在u》umax，d＝|a|k的范圍內(nèi)且此時(shí)工作點(diǎn)遠(yuǎn)離mppt，k1，k2點(diǎn)都需要加大步長(zhǎng)加快跟蹤速度；
93.當(dāng)k3在mpptd＝0，u＝u
max
范圍內(nèi)，不用做任何變化，當(dāng)k4，k5在d＝-|a|k，u＜u
max
的范圍內(nèi)，并且在內(nèi)測(cè)得輸出功率最大點(diǎn)接近mppt，k4，k5的值變少，從而加強(qiáng)輸出的平穩(wěn)性，降低了功率的損耗。
94.本發(fā)明加入dc-dc變換器實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤(maximum power point tracking，mppt)控制，控制系統(tǒng)對(duì)teg輸出電壓、輸出電流采樣后，通過(guò)擾動(dòng)觀察法mppt控制器，控制器產(chǎn)生相應(yīng)調(diào)整量，經(jīng)脈寬調(diào)制環(huán)節(jié)處理，轉(zhuǎn)換成能控制開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷占空比控制量d，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，通過(guò)改變d使teg內(nèi)阻與負(fù)載電阻匹配，teg保持輸出最大功率。
95.綜上，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括太陽(yáng)能聚光單元、光熱轉(zhuǎn)換單元、溫差發(fā)電單元和除鹽水冷卻單元，太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光，光熱轉(zhuǎn)換單元連接于太陽(yáng)能聚光單元，用于將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能，溫差發(fā)電單元連接于光熱轉(zhuǎn)換單元，用于將熱能轉(zhuǎn)換為電能，除鹽水冷卻單元連接于溫差發(fā)電單元，用于對(duì)溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。本發(fā)明通過(guò)太陽(yáng)能聚光單元將太陽(yáng)光聚焦到光熱轉(zhuǎn)換單元，通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能對(duì)熱能的轉(zhuǎn)換，且將熱能傳遞給溫差發(fā)電單元的熱端熱電偶，同時(shí)通過(guò)除鹽水冷卻單元冷卻溫差發(fā)電單元的冷端熱電偶，使熱端熱電偶和冷端熱電偶之間產(chǎn)生溫差，進(jìn)而通過(guò)溫差發(fā)電單元實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)化，本發(fā)明的發(fā)電裝置具有極高的發(fā)電效率，而且本技術(shù)中的發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、利用太陽(yáng)能效率高等特點(diǎn)。
96.特別地，本技術(shù)還設(shè)置有dc-dc變換器，通過(guò)dc-dc變換器可以實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制，進(jìn)而使溫差發(fā)電單元維持最大功率輸出狀態(tài)，提高整體的發(fā)電量和太陽(yáng)能的利用率。
97.在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
98.雖然在上文中已經(jīng)參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，本發(fā)明所披露的實(shí)施例中的各項(xiàng)特征均可通過(guò)任意方式相互結(jié)合起來(lái)使用，在本說(shuō)明書(shū)中未對(duì)這些組合的情況進(jìn)行全部的描述僅僅是出于省略篇幅和節(jié)約資源的考慮。因此，本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
99.本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征：
1.一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，包括：太陽(yáng)能聚光單元，所述太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光；光熱轉(zhuǎn)換單元，連接于所述太陽(yáng)能聚光單元，所述光熱轉(zhuǎn)換單元用于將所述太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；溫差發(fā)電單元，所述溫差發(fā)電單元連接于所述光熱轉(zhuǎn)換單元，所述溫差發(fā)電單元用于將所述熱能轉(zhuǎn)換為電能；除鹽水冷卻單元，連接于所述溫差發(fā)電單元，所述除鹽水冷卻單元用于對(duì)所述溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能聚光單元包括：支撐裝置，包括支架和托架；太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡，設(shè)置在所述支撐裝置上，所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡用于聚焦太陽(yáng)光；轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡的一端；步進(jìn)電機(jī)，連接于所述轉(zhuǎn)軸，所述步進(jìn)電機(jī)用于通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸控制所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，所述光熱轉(zhuǎn)換單元包括：集熱器，設(shè)置在所述太陽(yáng)能槽式拋物面反射聚光鏡的上方，所述集熱器用于將所述太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能；扁平熱管，設(shè)置在所述集熱器的上方，且所述扁平熱管開(kāi)設(shè)有蒸發(fā)段和冷凝段。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，所述溫差發(fā)電單元包括：溫差發(fā)電部件，所述溫差發(fā)電部件的一端為熱端熱電偶，另一端為冷端熱電偶，且所述熱端熱電偶連接于所述扁平熱管的蒸發(fā)段，所述冷端熱電偶連接于所述扁平熱管的冷凝段，所述溫差發(fā)電單元用于根據(jù)所述熱端熱電偶和所述冷端熱電偶之間的溫差產(chǎn)生電能。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，所述溫差發(fā)電單元還包括：石棉，設(shè)置在所述溫差發(fā)電部件內(nèi)，所述石棉用于降低所述熱端熱電偶的散熱。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，所述除鹽水冷卻單元包括：水冷散熱器，開(kāi)設(shè)有進(jìn)水閥和出水閥，所述水冷散熱器設(shè)置在所述冷端熱電偶的一端，所述水冷散熱器用于對(duì)所述冷端熱電偶進(jìn)行冷卻。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，還包括：除鹽水冷卻控制單元，連接于所述除鹽水冷卻單元，所述除鹽水冷卻控制單元用于對(duì)所述除鹽水冷卻單元進(jìn)行控制。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，所述除鹽水冷卻控制單元包括：除鹽水溫度傳感器，用于采集所述除鹽水冷卻單元和所述溫差發(fā)電單元的溫度數(shù)據(jù)；
除鹽水流量計(jì)，用于采集所述除鹽水冷卻單元的除鹽水流量數(shù)據(jù)；電動(dòng)調(diào)節(jié)門，設(shè)置在所述進(jìn)水閥內(nèi)，所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門用于調(diào)節(jié)所述水冷散熱器中除鹽水流量；plc控制器，電連接于所述除鹽水溫度傳感器、所述除鹽水流量計(jì)和所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門，且所述plc控制器根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)和所述除鹽水流量數(shù)據(jù)控制所述電動(dòng)調(diào)節(jié)門的開(kāi)度。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，還包括：透明罩，設(shè)置在所述集熱器的表面，所述透明罩用于降低空氣對(duì)流散熱損失。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其特征在于，還包括：dc-dc變換器，連接于所述溫差發(fā)電單元，所述dc-dc變換器用于對(duì)所述溫差發(fā)電單元的輸出功率進(jìn)行控制。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種電廠除鹽水冷卻太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括太陽(yáng)能聚光單元、光熱轉(zhuǎn)換單元、溫差發(fā)電單元和除鹽水冷卻單元，太陽(yáng)能聚光單元用于聚焦太陽(yáng)光，光熱轉(zhuǎn)換單元連接于太陽(yáng)能聚光單元，用于將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能，溫差發(fā)電單元連接于光熱轉(zhuǎn)換單元，用于將熱能轉(zhuǎn)換為電能，除鹽水冷卻單元連接于溫差發(fā)電單元，用于對(duì)溫差發(fā)電單元進(jìn)行冷卻。本發(fā)明通過(guò)溫差發(fā)電單元可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)除鹽水冷卻單元實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠除鹽水的高效利用，同時(shí)本申請(qǐng)的發(fā)電裝置具有極高的發(fā)電效率，而且本申請(qǐng)中的發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、利用太陽(yáng)能效率高等特點(diǎn)。利用太陽(yáng)能效率高等特點(diǎn)。利用太陽(yáng)能效率高等特點(diǎn)。
