CN101997051A - 太阳能光伏集热器及其应用产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏集热器及其应用产品，属太阳能热利用领域。近几年来光伏技术发展很快，光电池的种类很多。但在实际使用中，效率只有百分之几至十几，吸收的能量大部份变成热能耗散了。本技术在于提供一种搜集这种热能的组件，它是在集热板[1]的背面设置散热器[3]，正面固定光电池[2]，这样光电池产生的热量，就通过集热板[1]和散热器[3]传递给水或空气。光伏集热器有多种用途，以它为核心，可以制成光伏热水器，光伏空气集热器，光伏太阳墙，光伏集热幕墙、光伏集热太阳房等，使这些产品具有既能发电，又能供热的双重功能，有效提高太阳能利用效率，进一步降低产品成本，加快推广应用。

Description

太阳能光伏集热器及其应用产品

所属领域

本发明涉及太阳能光伏发电和太阳能光伏集热器以及应用该集热器的几种太阳能产品。属太阳能应用技术领域。

背景技术

近几年来光伏发电技术发展很快，光电池的种类很多。分为晶硅电池和薄膜电池两大类。但在实际使用中，它们的效率都还只有百分之几至百分之十几，吸收的太阳能量大部分转变为热能耗散了。能量没能得到充分利用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种搜集光伏发电过程中产生的热量的一种组件，将这种组件用于太阳能平板热水器、太阳能空气集热器、太阳墙、光电幕墙、太阳房等。

为达到上述目的，在集热板背面制作散热器，正面固定光电池，集热板边沿开设安装孔，即成为光伏集热器。

散热器和集热板作为一体，一方面起支承光电板的作用，另一方面又将光电池产生的热量传递给空气或水，起着换热器的作用。用于不同的介质散热器的结构有所不同，主要分为管状和槽状，管状结构的散热器与平板热水器的集热器相同，用多块肋片构成近似槽状的散热器与空气集热器的结构相同。

用集热板背面为管状散热器，正面为光电池的光伏集热器，替代平板热水器的集热器就成为既提供电能又提供热水的太阳能光伏热水器。

用集热板背面为近似槽状的散热器，正面为光电池的光伏集热器，替代太阳能空气集热器的吸热部件，就成为既提供电能，又提供热空气的太阳能光伏空气集热器。

用集热板背面为散热器，正面为光电池的光伏集热器。替代太阳墙上的太阳板就成为既能发电，又能提供热量的光伏集热太阳墙。

用集热板背面为散热器，正面为光电池的光伏集热器，替代光电幕墙的非对窗部分的光伏玻璃，就成为既能供电又能供热的光电集热幕墙。

将集热板的一侧边向上折几厘米，另一侧边向上折后再向下折成人字形，左、右两侧的高度和斜度相当，就成为光伏集热瓦。

用两侧有折边的集热板背面为散热器，正面为光电池构成的光伏集热器瓦取代太阳房上的集热瓦或光伏瓦。就成为既提供电能又提供热能的光伏集热太阳房。

附图说明

附图1是散热器为管状的光伏集热器的斜视图。

附图2是散热器为近似槽状的光伏集热器的斜视图。

实施方案

下面结合附图说明本专利的实施方案

用导热板材，如不锈钢或铝作集热板[1]，并在边沿开设安装孔[4]，在背面用同样材料制作散热器[3]。先将散热器和集热板制作成一体，然后在正面固定光电池[2]。若是采用晶硅电池可用粘结方法将电池或电池组件固定上去，若是采用薄膜电池可粘结也可将集热板[1]作为衬底，用现有方法将电池制作上去。

本技术所述光电池，包括晶硅电池和薄膜电池；包括电池和电池组件；包括电池表面的减反射膜及电池表面一层玻璃和玻璃表面的减反射膜。

由于该集热器有多种用途，它背面的散热器就有多种形状结构，如管状、槽状及其它所需要的形状，只要是在集热板[1]背面起换热作用的，都在本专利的保护范围。

由于集热板[1]的板材很薄，所以应在散热器[3]面上，横向间隔加筋，以加强机械性能。

散热器[3]表面最好有散热涂层。散热器[3]可以只是集热板[1]背面的一层散热涂层。

还可以用碳纤维材料将集热板[1]和散热器[3]铸造为一体。该材料传热性能和机械性能都很好。

太阳能光伏热水器，包括储热水箱、集热器及其附件，用光伏集热器替代平板热水器中的集热器。集热板[1]背面的散热器[3]，与平板集热器一样是排管，排管的上、下两端有集流管，分别连接进出水嘴，集热板[1]的正面是光电池[2]，利用组件边沿的安装孔[4]，将组件固定在热水器底盒中，这样就成为既供电又供热水的光伏热水器。

还可以将已有平板热水器的吸热表面作为光电池[2]的衬底，将薄膜电池材料涂覆在吸热表面上，引出电线，就成为光伏热水器。

太阳能光伏空气集热器，包括集热部件，底盒及其附件，用光伏集热器组件替代空气集热器中的集热部件，集热板[1]背面的散热器[3]形成上、下空气通道，集热板[1]下面是光是池[2]，利用集热板[1]边沿的安装孔[4]，将组件固定在空气集热器的底盒中，成为太阳能光伏空气集热器。该产品用于烘干、取暖，同时又提供电能，用途广泛。本专利还包括把光电池[2]直接制作在空气集热器的吸热表面。

光伏太阳墙，包括太阳板和墙面支架，用散热器[3]为槽状的光伏集热器替代太阳墙上的太阳板，固定在墙面支架上，构成墙面空间，空间的下端开口，两侧和上端封闭，上端设A、B、C三个带阀出口管。A管连接空气源热泵热水器，开启A阀生产热水；B管通室内，开启B阀用风机将热空气鼓入室内取暖；C管接大烟囱进屋顶气流发电机或温差发电机。几十层的大楼可安装上千平方米的太阳墙，在不取暖的季节，将剩余大量热能，用于屋面发电或制冷，将充分发挥太阳墙的节能作用。

住宅高楼或办公高楼利用光伏太阳墙，既供电又供热，可解决部份建筑能耗。

光伏集热幕墙，包括光伏玻璃和墙面支架，用散热器[3]为槽状的光伏集热器，替代光伏幕墙非对窗部分的光伏玻璃，固定在墙面支架上，形成空间，空间的下端开口，两侧和上端及窗户周围封闭，上端设A、B、C三个带阀出口管，A管通气源热水器，开启A阀生产热水；B管通室内，开启B阀，用风机将热风鼓入室内取暖；C管经烟囱到屋面，不用热能时，开启C阀将热空气放掉。

光伏集热幕墙，具备了装饰、发电、供热三种功能，提升了设备的使用价值。

光伏集热太阳房，包括瓦和支架，把集热板[1]两侧边往上折制成的光电集热瓦，替代瓦固定在房顶支架上面，在支架背面固定隔热板构成空间，空间下端开口，两侧和上端封闭，上端设A、B、C三个带阀出口管，A管通气源热水器，开启A阀生产热水，B管通室内，开启B阀用风机将热风鼓入室内取暖，开启C阀将热空气放入大气中。

这种太阳房既发电又供热，增加了应用价值，提高了太阳能的使用效果。

上述几种太阳能应用的光伏发电，同一般的光伏发电一样，应具备蓄电池或并网设备及其配套电器。

Claims (10)

1.太阳能光伏集热器，包括光电池、集热板、散热器，其特征是集热板[1]的背面制作散热器[3]，集热板[1]的正面固定光电池[2]，集热板[1]边沿设有安装孔[4]。

2.根据权利要求1所述的集热器，其特征是在散热器[3]的上面，横向间隔加筋。

3.根据权利要求1所述的集热器，其特征是用碳纤维材料将集热板[1]和散热器[3]铸造为一体。

4.根据权利要求1、2或3所述的集热器，其特征是集热板[1]的一侧边向上折，另一侧边向上折后又向下折成人字形成为瓦棱，两侧折边的高度和斜度相当。

5.一种太阳能光伏热水器，包括水箱、集热器和附件，其特征是用光伏集热器替代平板热水器的集热器，光伏集热器、集成板[1]背面的散热器[3]形成排管，排管上、下两端有集流管，分别连接进出水嘴，集热板正面是光电池[2]，利用安装孔[4]将组件固定在热水器底盒中。

6.根据权利要求5所述的热水器，其特征是将现有平板热水器的吸热表面作为光电池[2]的衬底，将薄膜电池材料涂覆在吸热表面上。

7.太阳能光伏空气集热器，包括集热部件，底盒及其附件，其特征是用光伏集热器替代空气集热器中的集热部件，集热板[1]背面的散热器[3]形成上、下空气通道，集热板[1]正面固定光电池[2]，利用集热板[1]边沿的安装孔[4]，将组件固定在空气集热器的底盒中。

8.光伏太阳墙，包括太阳板、墙面支架和附件，其特征是用散热器[3]为槽状的光伏集热器替代太阳墙上的太阳板，固定在墙面支架上，构成墙面空间，空间的下端开口，两侧和上端封闭，上端设A、B、C三个带阀出口管，A管连接气源热水器，B管带风机接室内，C管接大烟囱进屋顶气流发电机。

9.光伏集热幕墙，包括光伏玻璃和墙面支架，其特征是用散热器[3]为槽状的光伏集热器替代光伏幕墙的非对窗部分的光伏玻璃，固定在墙面支架上形成空间，空间的下端开口，两侧和上端及窗户周围封闭，上端设A、B、C三个带阀出口管，A管通气源热水器，B管带风机通室内，C管接烟囱到屋面。

10.光伏集热太阳房，包括瓦和支架，其特征是把集热板[1]两侧边往上折制成的光伏集热瓦，替代瓦固定在房顶支架上面，支架背面固定隔热板构成空间，空间下端开口，两侧和上端封闭，上端设A、B、C三个带阀出口管，A管接气源热水器，B管带风机接室内，C管通大气空间。

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