CN104184397A - 太阳能光伏、热能高效综合发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明太阳能光伏、热能高效综合发电系统，包括太阳能光伏电池板和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管，其特征在于，在所述第一组平板热管另一面的上部，即散热面贴合有至少一块微热管阵列平板热管——第二组平板热管的吸热部分，所述第二组平板热管的散热面直接或间接与半导体发电片的热端面相接。本发明将第一组平板热管搜集的热量通过另一组平板热管传导到半导体发电片的热端面，使半导体发电片发电，这样，太阳能电池板的光伏发电和电池板背板热能的再利用发电，使电池板发电的总发电量和发电效率得到提高，同时保证了电池板背板温度不升高，防止电池板发电效率下降，延长电池板寿命。

Description

太阳能光伏、热能高效综合发电系统

技术领域：

本发明属于太阳能发电领域，特别是太阳能光伏和热能高效综合发电系统。 

背景技术：

太阳能作为重要的清洁能源，其高效利用能够提高清洁能源整体利用率，促进太阳能的普及应用。太阳能目前一个重要应用是采用太阳能电池光伏发电，但是，一般商用太阳能电池的光电转换效率最大约为15％-20％，未被利用的太阳辐射能大部分被电池吸收转化为热能。如果这些热量不能及时排除，电池温度会升高，发电效率降低，电池温度每升高1℃效率降低约0.5％。另外，太阳能电池长期在高温下工作还会因迅速老化而缩短使用寿命。除冬季外，电池温度通常达到70—100℃，实际光伏效率只有10％左右。现有太阳能热电连供系统将微热管阵列平板热管直接或间接紧贴于太阳能电池板背面，并通过热水管与平板热管连接及时将热量导走，不但防止了电池板过热，提高了效率，延长了使用寿命，而且还能供应热水，由于相当于对电池背板进行强制水冷，将电池温度控制在42℃以内，电池板效率提高20％-30％,供应40℃左右热水。但是，由于太阳能热电联供系统白天每时每刻都在产生热水，但热水并不是人们白天每时每刻都要用。因此，如果能将平板热管导出的热进一步来发电，则随时可产生更多的电能，进一步提高了太阳能的利用。 

发明内容：

本发明解决现有光伏发电电池板热能利用单一、利用率不高的问题，设计一种太阳能光伏、热能高效综合发电系统，能够综合利用太阳能光伏发电，将光伏电池板产生的热量继续用于发电，提高总发电量和总发电效率。 

本发明是这样实现的: 

一种太阳能光伏、热能高效综合发电系统，包括太阳能光伏电池板和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管，其特征在于，在所述第一组平板热管另一面的上部，即散热面贴合有至少一块微热管阵列平板热管——第二组平板热管的吸热部分，所述第二组平板热管的散热面直接或间接与半导体发电片的热端面相接。 

所述间接相接是指所述第二组平板热管的散热面与第三组平板热管的吸热部分相接，由 第三组平板热管的散热部分直接与半导体的热端面相接。 

所述半导体发电片的冷端面与冷水循环系统的冷水流通管相接。 

所述第二组平板热管的微热管阵列平板热管为横向或斜向或竖向设置。 

所述第一组平板热管的散热面上还设置有板管式换热器，所述板管式换热器与热水循环系统相连接。 

所述热水循环系统和冷水循环系统可共用冷源。 

所述半导体发电片的电线接头直接与灯泡相连，或通过蓄电池与灯泡相连。 

所述半导体发电片的电线接头与电池板的电线接头并联或串联。 

本发明将第一组平板热管搜集的热量通过另一组平板热管传导到半导体发电片的热端面，使半导体发电片发电，这样，太阳能电池板的光伏发电和电池板背板热能的再利用发电，使电池板发电的总发电量和发电效率得到提高。 

附图说明：

图1是本发明的电池板1的背板设置第一组平板热管2、板管式换热器和第二组平板热管2的结构示意图。 

图2是电池板1的侧面图。 

具体实施方式：

参见图1、图2。图1中的一种太阳能光伏、热能高效综合发电系统，包括太阳能光伏电池板1和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板1背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管2，图1中的第一组平板热管2有多个并排竖直设置贴合在电池板1背板上的微热管阵列平板热管，电池板1在用于发电时是竖直设置，所述第一组平板热管2的每根微热管阵列平板热管也是竖向设置，这样，第一组平板热管2的另一面能够把接触面(贴合面)从背板吸收的热量散发出去，故在所述第一组平板热管2另一面的上部，即散热面贴合有至少一块微热管阵列平板热管——第二组平板热管3的吸热部分，第二组平板热管可以横向或斜向或竖向设置，图2是横向设置，这样便于连接竖向设置的第一组平板热管2上尽可能多根平板热管，将各根平板热管吸收的热量都传递到第二组平板热管3上。所述第二组平板热管3的散热面直接或间接与半导体发电片4的热端面相接。实际上，本发明是通过第二组平板热管3将第一组平板热管2积聚的电池板1背板的热量高效传递出来，从而用该热量使半导体发电片4发电，所述半导体发电片4发出的电可以直接与灯泡相连，所述半导体发电 片1的电线接头直接与灯泡相连，或通过蓄电池与灯泡相连，这样可以将发电片发出的热量用于电池片自身的晚上照明或用于其他场合照明。所述半导体发电片4的电线接头与电池板的电线接头并联或串联，可以与电池板1一起并网发电。 

图1中，所述第一组平板热管2的散热面上还设置有板管式换热器5，结合见图2。所述板管式换热器5与热水循环系统相连接。这样电池板1发电过程中产生的热同时被两种方式散发出去，一个是将热量用于发电，另一个是产生热水。这样电池板1背板产生的热量能够快速散发出去，使背板保持较低的温度，防止其高温导致的发电效率降低，寿命减少等问题。 

所述间接相接是指所述第二组平板热管3的散热面与第三组平板热管的吸热部分相接，由第三组平板热管的散热部分直接与半导体的热端面相接(图中未画出)。 

所述半导体发电片4的冷端面与冷水循环系统的冷水流通管相接(图中未画出)。 

所述热水循环系统和冷水循环系统可共用冷源。 

Claims (10)

1.一种太阳能光伏、热能高效综合发电系统，包括太阳能光伏电池板和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管，其特征在于，在所述第一组平板热管另一面的上部，即散热面贴合有至少一块微热管阵列平板热管——第二组平板热管的吸热部分，所述第二组平板热管的散热面直接或间接与半导体发电片的热端面相接。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述间接相接是指所述第二组平板热管的散热面与第三组平板热管的吸热部分相接，由第三组平板热管的散热部分直接与半导体的热端面相接。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述半导体发电片的冷端面与冷水循环系统的冷水流通管相接。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述第二组平板热管的微热管阵列平板热管为横向或斜向或竖向设置。

5.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述第一组平板热管的散热面上还设置有板管式换热器，所述板管式换热器与热水循环系统相连接。

6.根据权利要求3所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述第一组平板热管的散热面上还设置有板管式换热器，所述板管式换热器与热水循环系统相连接。

7.根据权利要求6所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述热水循环系统和冷水循环系统可共用冷源。

8.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述半导体发电片的电线接头直接与灯泡相连，或通过蓄电池与灯泡相连。

9.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述半导体发电片的电线接头与电池板的电线接头并联或串联。

10.根据权利要求4所述的太阳能光伏、热能高效综合发电系统，其特征在于所述半导体发电片的电线接头与电池板的电线接头并联或串联。