CN106849865A - 一种光伏光热一体化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏光热一体化系统，包括多个光伏光热子系统、集热水箱，所述光伏光热子系统包括左侧光伏板、集热管、右侧光伏板，所述集热管与集热水箱连接，所述左侧光伏板向左倾斜一定角度，位于集热管的左下方，其上端部和下端部分别设有左侧上通风口、左侧下通风口，在其内腔上部位置设有左侧金属水管；所述左侧金属水管与集热水箱连接；所述右侧光伏板向右倾斜一定角度，位于集热管的右下方，其上部和下部分别设有右侧上通风口、右侧下通风口，在其内腔上部位置设有右侧金属水管，所述右侧金属水管与集热水箱连接。本发明结构简单、安装方便、光利用率高、成本低，实现了光热系统和光伏系统的一体化应用。

Description

一种光伏光热一体化系统
技术领域
本发明涉及光伏、光热、可再生能源利用领域，具体地说是一种光伏和光热一体化的系统。
背景技术
光伏组件在标准条件（AM1.5太阳光谱的辐照强度1000W/m2，电池温度25℃）下光电转换率为8%～17%，还有超过80%的太阳能未被利用，且光伏组件的温度对其发电效率又很大影响，在光照强度一定条件下，当光伏组件自身的温度升高，其发电功率下降。如何降低光伏组件温度提高发电效率是一个急需解决的技术问题。
专利号为201020140526.7，名称为一种与建筑屋面一体化的光伏方阵余热水冷回收系统通过在光伏组件背面设置多跟冷却水管，该技术方案虽然降低了光伏板的温度，提高了光伏组件的发电功率，同时吸收了光伏组件的部分热量，但应用成本太高，且多跟冷却水管由于设置在光伏板背面，由于光伏组件的大部分热量在正面位置，导致冷却水管吸收的热量过少，只是将水温有一定提高，对于普通的家庭热水需求不能满足。
太阳能热水器作为光热系统的主要产品，已经大量应用于热水的生产领域，是国家积极推广的节能热水设备，但传统的太阳能热水器只能单面集热，整体集热效率不高。虽然目前已有一些技术通过在集热管背部设置反光系统，但增加了不少成本。
光伏系统和光热系统目前往往单独应用，其太阳光利用率均不高，没有相应的技术将两者集成，使他们的太阳光利用率均提高，起到相互促进的作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、光利用率高、成本较低的光伏光热一体化系统，该系统可使光伏系统的光电转化效率提高，同时使光热系统的集热效率提高，两者结合应用相互促进太阳光利用率。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种光伏光热一体化系统，包括多个光伏光热子系统、集热水箱，所述光伏光热子系统包括左侧光伏板、集热管、右侧光伏板，所述集热管与集热水箱连接，所述集热管位于左侧光伏板和右侧光伏板的中部上方位置；所述左侧光伏板向左倾斜一定角度，位于集热管的左下方，其上端部和下端部分别设有左侧上通风口、左侧下通风口，在其内腔上部位置设有左侧金属水管；所述左侧金属水管与集热水箱连接；所述右侧光伏板向右倾斜一定角度，位于集热管的右下方，其上部和下部分别设有右侧上通风口、右侧下通风口，在其内腔上部位置设有右侧金属水管，所述右侧金属水管与集热水箱连接。
进一步地，所述左侧上通风口处设有左侧上空气过滤板，所述左侧上空气过滤板外侧设置左侧上挡雨板；所述左侧下通风口处设有左侧下空气过滤板，所述左侧下空气过滤板外侧设置左侧下挡雨板；所述右侧上通风口处设有右侧上空气过滤板，所述右侧上空气过滤板外侧设有右侧上挡雨板；所述右侧下通风口处设有右侧下空气过滤板，所述右侧下空气过滤板外侧设有右侧下挡雨板。
进一步地，所述左侧金属水管和右侧金属水管的表面均涂有吸热涂料。
本发明所述的光伏光热一体化系统，在成本较少增加的前提下，可有效提高光热系统的集热效率和有效降低光伏组件表面温度以提高发电功率，使光热系统和光伏系统相互促进，太阳光利用率显著提高。本发明结构简单、安装方便、光利用率高、成本低廉，实现了光热系统和光伏系统的一体化应用。
附图说明
图1为光伏光热一体化系统的整体示意图。
图2为光伏光热一体化系统的俯视图。
图3为左侧光伏板上端部的局部视图A。
图4为左侧光伏板下端部的局部视图B。
图5为右侧光伏板上端部的局部视图C。
图6为右侧光伏板下端部的局部视图D。
附图标记说明：1-集热水箱，2-右侧金属水管，3-右侧光伏板，4-左侧光伏板，5-左侧金属水管，6-集热管，7-左侧上挡雨板，8-左侧上空气过滤板，9-左侧上通风口，10-左侧下挡雨板，11-左侧下空气过滤板，12-左侧下通风口1，13-右侧下挡雨板，14-右侧下通风口，15-右侧下空气过滤板，16-右侧上挡雨板，17-右侧上空气过滤板，18-右侧上通风口。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种光伏光热一体化系统，包括多个光伏光热子系统、集热水箱1，所述光伏光热子系统包括左侧光伏板4、集热管6、右侧光伏板3，所述集热管6与集热水箱1连接，所述集热管6位于左侧光伏板4和右侧光伏板3的中部上方位置；所述左侧光伏板4向左倾斜一定角度，倾斜角度优选5%~25%，位于集热管6的左下方，其上端部和下端部分别设有左侧上通风口9、左侧下通风口12，在其内腔上部位置设有左侧金属水管5；所述左侧金属水管（5）与集热水箱（1）连接；所述右侧光伏板3向右倾斜一定角度，倾斜角度优选5%~25%，位于集热管6的右下方，其上部和下部分别设有右侧上通风口18、右侧下通风口14，在其内腔上部位置设有右侧金属水管2，所述右侧金属水管2与集热水箱1连接。
所述左侧上通风口9处设有左侧上空气过滤板8，所述左侧上空气过滤板（8）外侧设置左侧上挡雨板7；所述左侧上通风口9用于将左侧光伏板4内腔与外侧连通。所述左侧下通风口12处设有左侧下空气过滤板11，所述左侧下空气过滤板11外侧设置左侧下挡雨板10；所述左侧下通风口12用于将左侧光伏板4内腔与外侧连通。所述右侧上通风口18处设有右侧上空气过滤板17，所述右侧上空气过滤板17外侧设有右侧上挡雨板16；所述右侧上通风口18用于将右侧光伏板3内腔与外侧连通。所述右侧下通风口14处设有右侧下空气过滤板15，所述右侧下空气过滤板15外侧设有右侧下挡雨板13，所述右侧下通风口14用于将右侧光伏板3内腔与外侧连通。
所述左侧金属水管5和右侧金属水管2的表面均涂有吸热涂料。
下面以实施例具体说明：在上述光伏光热一体化系统中，当太阳光分别照射到集热管6、左侧光伏板4、右侧光伏板3上时，对于光伏系统，由于左侧光伏板4和右侧光伏板3上具有一定倾斜角度，一部分从左侧光伏板4和右侧光伏板3反射的太阳光照射到集热管6的背光面，使集热管6集热效率提高，一部分太阳光被左侧光伏板4和右侧光伏板3转化为电能，另一部分太阳光被左侧光伏板4和右侧光伏板3吸收转化为热能，使左侧光伏板4和右侧光伏板3内腔温度急剧升高，此时设置与左侧光伏板4和右侧光伏板3内腔上方位置的左侧金属水管和右侧金属水管分别吸收热量，导致左侧光伏板4和右侧光伏板3内腔下方温度高于上方温度，由于左侧上通风口9、左侧下通风口12、右侧上通风口18、右侧下通风口14的存在，会在左侧光伏板4和右侧光伏板3内腔形成自下而上的空气流动，一方面加快了金属水管的吸热，提高了光热系统的集热效率，另一方面加快了左侧光伏板4和右侧光伏板3正面热量的散热，使其正面温度大大降低，有效提高了左侧光伏板4和右侧光伏板3的光电转换率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不仅用于限制本发明，对本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。

Claims (3)

1.一种光伏光热一体化系统，包括多个光伏光热子系统、集热水箱（1），所述光伏光热子系统包括左侧光伏板（4）、集热管（6）、右侧光伏板（3），所述集热管（6）与集热水箱（1）连接，其特征在于：所述集热管（6）位于左侧光伏板（4）和右侧光伏板（3）的中部上方位置；所述左侧光伏板（4）向左倾斜一定角度，位于集热管（6）的左下方，其上端部和下端部分别设有左侧上通风口（9）、左侧下通风口（12），在其内腔上部位置设有左侧金属水管（5）；所述左侧金属水管（5）与集热水箱（1）连接；所述右侧光伏板（3）向右倾斜一定角度，位于集热管（6）的右下方，其上部和下部分别设有右侧上通风口（18）、右侧下通风口（14），在其内腔上部位置设有右侧金属水管（2），所述右侧金属水管（2）与集热水箱（1）连接。
2.根据权利要求1所述的光伏光热一体化系统，其特征在于：所述左侧上通风口（9）处设有左侧上空气过滤板（8），所述左侧上空气过滤板（8）外侧设置左侧上挡雨板（7）；所述左侧下通风口（12）处设有左侧下空气过滤板（11），所述左侧下空气过滤板（11）外侧设置左侧下挡雨板（10）；所述右侧上通风口（18）处设有右侧上空气过滤板（17），所述右侧上空气过滤板（17）外侧设有右侧上挡雨板（16）；所述右侧下通风口（14）处设有右侧下空气过滤板（15），所述右侧下空气过滤板（15）外侧设有右侧下挡雨板（13）。
3.根据权利要求1所述的光伏光热一体化系统，其特征在于：所述左侧金属水管（5）和右侧金属水管（2）的表面均涂有吸热涂料。
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