CN104733553A - 一种带热管散热器的太阳能电池组件 - Google Patents

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吴俊�
陈婧
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Abstract

本发明公开了一种带热管散热器的太阳能电池组件，其特征在于它由太阳能电池板、热管导热板、水冷散热器、风冷散热器、隔热保温层组成，所述热管导热板与太阳能电池板背光侧采用导热硅胶紧密粘合，所述隔热保温层与热管导热板背面紧密贴合，所述水冷散热器和风冷散热器设置于热管导热板的一端或两端，并与热管导热板的冷凝段紧密连接。本发明与现有技术相比，降低了太阳能电池板的工作温度，保证了光伏发电效率，利用光伏发电余热制备热水，提高了单位建筑可安装面积内太阳能的综合利用效率，采用太阳能电池板强制风冷散热，实现建筑立面或顶面嵌入式安装，结构紧凑，总体效率高、综合成本低，经济适用。

Description

一种带热管散热器的太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能利用领域，尤其是能够同时将太阳能转化为电能和热能的装置。
背景技术
目前随着化石能源的日益紧张，太阳能利用技术在建筑领域中得到了越来越广泛的应用。在建筑应用领域中，太阳能利用技术主要有太阳能光热利用和太阳能光伏利用两类，其产品主要有太阳能集热器和太阳能电池组件两种。目前，常见的太阳能集热器的光热转化效率为35％-50％，常见的太阳能电池组件的光电转化效率较低，仅有12％-15％。未被利用的太阳能除了小部分被反射之外，大部分被太阳能电池组件吸收，导致太阳能电池片温度升高，从而导致光伏发电效率降低、太阳能电池片的寿命减少。因此，提高单位建筑可安装面积内太阳能的综合利用效率，降低太阳能电池片的工作温度，是太阳能建筑一体化应用急需解决的问题。
发明内容
为了提高单位建筑可安装面积内太阳能的综合利用效率，降低太阳能电池片的工作温度，本发明提供一种带热管散热器的太阳能电池组件，该装置不仅能够降低太阳能电池片的工作温度，提高光伏发电效率，而且能够充分利用光伏发电余热，提高太阳能综合利用效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种带热管散热器的太阳能电池组件，其特征在于它由太阳能电池板、热管导热板、水冷散热器、风冷散热器和隔热保温层组成，所述热管导热板与太阳能电池板背光侧紧密贴合，采用导热硅胶粘合，所述隔热保温层与热管导热板背面紧密贴合，所述水冷散热器和风冷散热器设置于热管导热板的一端或两端，并与热管导热板的冷凝段紧密连接，采用导热硅胶粘合。
当有太阳光时，所述太阳能电池板接收太阳辐射，并将太阳能转变为电能和热能，太阳能电池板的温度也随之上升，热管导热板的热管蒸发段内的液体工质吸收太阳能电池板的热量迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端热管冷凝段，通过与之紧密连接的水冷或风冷散热器换热，释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此快速循环往复，热量由热管导热板蒸发段传至冷凝段散热器内。隔热保温层避免了太阳能产生的热量散失到周围大气中，水冷散热器优先利用光伏发电余热制备热水，风冷散热器在太阳能电池板工作温度达到临界值时强制风冷散热。
本发明的有益效果：本发明通过热管导热板及水冷或风冷散热器降低了太阳能电池板的工作温度，保证了光伏发电效率；本发明通过热管导热板及水冷散热器，利用光伏发电余热制备热水，提高了单位建筑可安装面积内太阳能的综合利用效率。本发明通过热管导热板、风冷散热器及隔热保温板，保证太阳能电池板强制风冷散热，实现建筑立面或顶面嵌入式安装，完全替代建筑安装部位的保温及饰面材料做法，而不需要类似常见太阳能电池组件建筑一体化安装时预留背光侧自然通风散热空间。该装置结构紧凑，总体效率高、综合成本低，利用热管散热无需消耗额外能量，经济适用。
附图说明
图1是本发明外形结构示意图。
图2是本发明内部构造示意图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是图1的B-B剖视图。
图中1.太阳能电池板，2.热管导热板，3.水冷散热器，4.风冷散热器，5.隔热保温板。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明进一步说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1至图4，本实施例一种带热管散热器的太阳能电池组件，包括太阳能电池板(1)、热管导热板(2)、水冷散热器(3)、风冷散热器(4)、隔热保温层(5)。
热管导热板(2)与太阳能电池板(1)背光侧紧密贴合，采用导热硅胶粘合，沿太阳能电池板(1)宽度方向水平设置，每行电池片设置一条热管导热板(2)。
热管导热板(2)由金属材质热管(21)和带凹槽的铝合金板带(22)组合并用导热硅胶粘合而成带凹槽的铝合金板带(22)宽度与太阳能电池板的电池片宽度相同，长度与太阳能电池板的总宽度相同，金属材质热管(21)的长度大于带凹槽的铝合金板带(22)长度，两端伸出太阳能电池板边50mm，伸出段无带凹槽的铝合金板带(22)，为金属材质热管(21)的冷凝段，卡入带凹槽的铝合金板带(22)金属材质热管(21)段为蒸发段。
水冷散热器(3)设置于热管导热板(2)的一端，风冷散热器(4)设置于热管导热板(2)的另一端，并与各条热管导热板(2)的冷凝段紧密连接，采用导热硅胶粘合。水冷散热器(3)一端设有进水口(31)，另一端设有出水口(32)。风冷散热器(4)一端是进风口(41)，设有微型直流风机(43)，另一端是出风口(42)。
隔热保温层(5)与热管导热板(2)背面紧密贴合，隔热保温层(5)采用成品聚氨酯发泡保温板。
以上描述仅示例性地说明了本发明的实施例，而非用于限制本发明，熟知本领域的技术人员应明白，在不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围的情况下，对本发明的任何变形都在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种带热管散热器的太阳能电池组件，其特征在于它由太阳能电池板(1)、热管导热板(2)、水冷散热器(3)、风冷散热器(4)、隔热保温层(5)组成，所述热管导热板(2)与太阳能电池板(1)背光侧紧密贴合，采用导热硅胶粘合，所述隔热保温层(5)与热管导热板(2)背面紧密贴合，所述水冷散热器(3)和风冷散热器(4)设置于热管导热板(2)的一端或两端，并与热管导热板(2)的冷凝段紧密连接，采用导热硅胶粘合。
2.根据权利要求1所述的带热管散热器的太阳能电池组件，其特征在于所述水冷散热器(3)一端设有进水口(31)，另一端设有出水口(32)。
3.根据权利要求1所述的带热管散热器的太阳能电池组件，其特征在于所述风冷散热器(4)一端是进风口(41)，设有微型直流风机(43)，另一端是出风口(42)。
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