CN107453708A - 光伏光热一体式太阳能真空管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏光热一体式太阳能真空管，包括金属管、电池片、玻璃管和介质；所述介质位于金属管内侧，电池片通过导热胶粘贴于涂有绝缘漆的金属管外侧，玻璃管套装在金属管外侧，玻璃管顶部和底部与金属管的连接处均完全密封，二者间具有一真空腔体；所述真空管采用支架支撑，支架的正面有多个连续的半圆柱型凹槽，凹槽内部贴有反射膜，凹槽的直径大于玻璃管的直径。本发明与现有技术相比，利用太阳能光伏发电的同时将其余热加以利用，不仅降低了太阳电池管的结温，提高了光伏发电的效率，还提高了太阳能的利用率，减少空间占有率和综合制造成本。且本发明应用时将多个独立的一体式真空管排列组合使用，其中一个损坏后不影响其他真空管效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏光热技术领域，具体的说，涉及一种光伏光热一体式太阳能真空管。
背景技术
可再生能源，包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等，是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源，也是世界上最终可依赖的初级能源。其中太阳能是最理想的可再生能源和绿色环保能源，是所有化石能源及多种可再生能源的源头，是缓解能源危机的最可持续的途径，是世界各国争相开发的能源产品。
太阳能应用主要包括：太阳能光热应用和太阳能光电应用。目前这两种太阳能应用已经比较成熟，也产生了一定的经济和社会效益，但能量利用率并不理想。在实际应用中发现，太阳能光电转换效率不超过20%，80%以上的太阳能被白白浪费，太阳能光热的转换效率约为70%，因此提高太阳能的利用效率十分必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供一种高效利用太阳能的光伏光热太阳能真空管。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种光伏光热一体式太阳能真空管，包括金属管、电池片、玻璃管和介质；所述介质位于金属管内侧；所述电池片贴于金属管的外侧；所述玻璃管套装在所述金属管外侧，玻璃管顶部和底部与金属管的连接处均完全密封，二者间具有一真空腔体。
进一步地，介质是相变介质或非相变介质。
进一步地，金属管的外侧涂有一层绝缘漆。
进一步地，电池片通过导热胶粘贴于涂有绝缘漆的金属管外侧。
进一步地，光伏光热一体式太阳能真空管采用支架支撑；所述支架的正面有多个连续的半圆柱型凹槽，凹槽内部贴有反射膜，凹槽的直径大于玻璃管的直径。
进一步地，电池片是晶体硅电池或薄膜电池。
进一步地，介质是非相变介质时，金属管还可替换成玻璃管。
进一步地，金属管的上端和下端均略长于玻璃管，其上端连接汇总管一，下端连接汇总管二。
进一步地，金属管的上端和下端与汇总管一、二的连接方式采用钎焊或激光焊。
本发明与现有技术相比，利用太阳能光伏发电的同时将其余热加以利用，不仅降低了太阳电池管的结温，提高了光伏发电的效率，还提高了太阳能的利用率，减少空间占有率和综合制造成本。且本发明应用时将多个独立的一体式真空管排列组合使用，其中一个损坏后不影响其他真空管效率。
附图说明
图1为本发明光伏光热一体式太阳能真空管的结构示意图。
图2为本发明光伏光热一体式太阳能真空管实施例图。
图中：（1）金属管；（2）电池片；（3）玻璃管；（4）介质；（5）支架；（6）反射膜；（7）汇总管一；（8）汇总管二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
参照图1和图2，本发明设计一种光伏光热一体式太阳能真空管，包括金属管（1）、电池片（2）、玻璃管（3）、介质（4）；所述介质（4）位于金属管（1）内侧，所述电池片（2）通过导热胶粘贴于涂有绝缘漆的金属管（1）外侧；所述玻璃管（3）套装在金属管（1）外侧，玻璃管（3）顶部和底部与金属管（1）的连接处均完全密封，二者间具有一真空腔体。
本发明的太阳能电池片（2）和金属管（1）为一个整体，太阳光透过透明的真空玻璃管（3）照射在太阳能电池片（2）上，太阳能电池片（2）将其中一部分能量转变为电能供日常生活使用，其余能量转变为热能并通过导热胶传递给金属管（1），为金属管（1）提供高温环境。
真空管下部采用支架（5）支撑，支架（5）的正面有多个连续的半圆柱型凹槽，凹槽内部贴有反射膜（6），凹槽的直径应大于外层玻璃管（3）的直径，有利于太阳光的充分反射，增大太阳光照射面积。
当采用相变介质（4）时，汇总管二（8）的液体依次从各个金属管（1）的下端输入金属管（1），在高温环境下吸收热量液态介质（4）蒸发成气态，气体介质（4）上升通过金属管（1）的上端进入汇总管一（7），高温的气体介质（4）在换热器中与生活用水进行热交换，加热生活用水，降温后的液态介质（4）重新回到汇总管二（8）进行下一次蒸发冷凝循环。
当采用水等非相变介质（4）时，可直接将生活用水从汇总管二（8）依次从各个金属管（1）的下端输入金属管（1），电池片（2）散发的热能加热生活用水后从上端输出汇入汇总管一（7），供家庭日常生活使用。非相变介质（4）对管道的耐压和耐腐蚀要求较低，此时金属管（1）也可用玻璃管代替。
本发明涉及的光伏光热一体式太阳能真空管的制造工艺如下：在金属管（1）的外侧均匀的涂一层绝缘漆；然后用导热胶将电池片（2）粘贴在涂有金属管（1）的绝缘漆外侧；在电池片（2）的外侧套上透明玻璃管（3），内部抽真空后上下两端密封，以免电池片（2）接触空气氧化损坏；金属管（1）的上端和下端均略长于玻璃管（3），方便金属管（1）与上下两端汇总管连接；金属管（1）采用焊接的方式与上下两端汇总管密封连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，包括金属管、电池片、玻璃管和介质；所述介质位于金属管内侧；所述电池片贴于金属管的外侧；所述玻璃管套装在所述金属管外侧，玻璃管顶部和底部与金属管的连接处均完全密封，二者间具有一真空腔体。
2.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述介质是相变介质或非相变介质。
3.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述金属管的外侧涂有一层绝缘漆。
4.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述电池片通过导热胶粘贴于涂有绝缘漆的金属管外侧。
5.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述光伏光热一体式太阳能真空管采用支架支撑；所述支架的正面有多个连续的半圆柱型凹槽，凹槽内部贴有反射膜，凹槽的直径大于玻璃管的直径。
6.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述电池片是晶体硅电池或薄膜电池。
7.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述金属管还可替换成玻璃管。
8.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述金属管的上端和下端均略长于玻璃管，其上端连接汇总管一，下端连接汇总管二。
9.根据权利要求1所述的一种光伏光热一体式太阳能真空管，其特征在于，所述金属管的上端和下端与汇总管一、二的连接方式采用钎焊或激光焊。
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