CN110094885A - 一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能利用领域，具体公开了一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，包括光热存储机构、太阳能采集机构和光电存储机构，所述太阳能采集机构包括吸热组件和拆装式连接在所述吸热组件两侧的型材，所述吸热组件包括铝盒体、设置在铝盒体内部的铝导热管以及设置在所述铝盒体上端面的光伏发电组件；所述铝导热管内的端部内腔表面加工有内螺纹；所述型材包括其内具有空腔的壳体；所述铝导热管内腔通过所述中空螺栓上开设的连接通道与空腔内相连通。本发明实施例中相邻的两个铝导热管内腔之间通过中空螺栓上开设的连接通道以及型材上的空腔相配合实现导热介质的导通，具有方便拆装维护、安装成本低的优点。

Description

一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机
技术领域
本发明涉及太阳能利用领域，具体是一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机。
背景技术
目前，光伏光热一体技术是在传统的管板状集热结构上贴敷光伏组件（即太阳能电池板），但是，传统的管板状集热器结构复杂，传热肋片效率低，流道压力大，且通常是利用导热硅胶或者激光焊接或者超声波焊接技术将管板状集热器结构焊接在光伏组件下方，管板工件经过焊接后，表面不平整，使得太阳能电池板与管板状集热器接触不紧密，不能进行有效的结合、接触，传热效率低、热阻较大。同时，受到热阻影响，太阳能电池板的温度升高，将使得发电效率下降，严重影响发电功率。
在授权公告号为CN 206817775 U的中国专利中公开了一种阳台壁挂太阳能光热光电一体机，包括太阳能采集机构、光电储存机构和光热储存机构，光电储存机构通过电路连接太阳能采集机构，光热储存机构通过管路连接太阳能采集机构；太阳能采集机构包括上端开口的保温箱，保温箱内设有吸热组件，吸热组件包括多个独立的吸热块和多个连接弯头，相邻两个吸热块之间卡接；所述的吸热块包括块状前后开口的铝盒体，铝盒体的左端设有向左突出的卡块，铝盒体的右端设有与卡块匹配的卡槽，铝盒体内设有纵向排列的多根铝导热管，铝导热管与铝盒体的上面的下表面固定，多根铝导热管的前端和后端通过连接弯头形成蛇形通道，蛇形通道内流通导热介质，蛇形通道的一端设为进口，蛇形通道的另一端设为出口。
上述的技术方案中，由于多根铝导热管的前端和后端通过连接弯头形成蛇形通道，在实际使用时，连接弯头与铝导热管之间采用焊接方式固定连接，存在着安装工艺复杂，不方便进行拆装维护的问题，同时，集热器不能自动循环，必须增加水泵进行强制循环，安装成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，包括光热存储机构、太阳能采集机构和光电存储机构，
所述太阳能采集机构包括吸热组件和拆装式连接在所述吸热组件两侧的型材，所述吸热组件包括铝盒体、设置在铝盒体内部的铝导热管以及设置在所述铝盒体上端面的光伏发电组件；所述铝导热管内的端部内腔表面加工有内螺纹；
所述型材包括其内具有空腔的壳体；所述铝导热管内腔通过所述中空螺栓上开设的连接通道与空腔内相连通。
作为本发明进一步的方案：所述壳体上等间距开设有若干与所述铝导热管相对应配合的安装通孔，与所述安装通孔相配合的中空螺栓的螺纹端穿过空腔后延伸至所述安装槽内，并与所述铝导热管的端部螺纹连接。
作为本发明进一步的方案：所述铝盒体由多个铝盒拼接而成，每一个铝盒内均设有至少一个铝导热管；单个铝盒的两侧分别具有相互配合的卡接块和卡接槽，相邻两个之间的铝盒之间通过相互配合的卡接块和卡接槽拼接而成。
作为本发明进一步的方案：所述壳体的连接侧还开设有安装槽，所述铝盒体的端部嵌设于所述安装槽内，通过安装槽的顶板和底板对所述铝盒体的端部进行压合；
作为本发明进一步的方案：所述铝导热管通过其顶面和底面设置的支撑导热件支撑固定架设在与其对应的铝盒内。
作为本发明进一步的方案：所述光伏发电组件通过散热胶层连接设置在所述铝盒体的上端面，所述铝盒的上表面光滑平整，使得铝盒的上表面和光伏发电组件之间通过散热胶层紧密的连接，且导热性能良好，热阻小。
作为本发明进一步的方案：远离所述安装槽的空腔外侧的中空螺栓的外圈套设有第一密封垫片；置于所述安装槽内的中空螺栓的外圈套设有第二密封垫片；当中空螺栓的螺纹端紧紧的旋入铝导热管的端部内腔中，能够挤压第一密封垫片和第二密封垫片以实现对密封效果，以保证空腔内的导热介质与铝导热管内的导热介质在进行流通时不漏出。
作为本发明进一步的方案：所述光热存储机构通过管路连接件连接所述太阳能采集机构；所述管路连接件包括第一连接管路和第二连接管路。
作为本发明进一步的方案：所述光热存储机构包括外热箱和内储水箱，所述外热箱的外热箱进液口通过第一连接管路连接其中一个型材端部连通开设的连接口；所述外热箱的外热箱出液口通过第二连接管路连接另一个型材端部连通开设的连接口；所述内储水箱的底部还连通设有延伸至所述外热箱底部下方的出水口和进水口，出水口连接外用设备，进水口连接水源。
作为本发明进一步的方案：所述光电存储机构通过电路连接所述太阳能采集机构；所述光电存储机构包括蓄电池、发电控制器和逆变器，其中蓄电池通过发电控制器连接光伏发电组件，蓄电池通过逆变器进行供电。
太阳能采集机构采集照射的光线，再利用光伏发电组件将光能转化成电能，再将转化的电能通过存储在蓄电池内，蓄电池将储存的电能通过逆变器为外界供电，可能提供220V的交流电，供应照明、家用电器的使用。
光伏发电组件将光能转化成电能的同时，会产生大量的热量，再利用吸热组件将热量进行吸收、疏散；即通过铝导热管和其内部的导热介质将热量传输到光热存储机构的外热箱，再对内部的内储水箱进行加热，加热后的水可以通过内储水箱上设有的出水口，将热水通过出水口连接外界的淋浴或者其他热水使用设备。
与传统技术相比，本发明实施例提供的阳台挂壁太阳能光热光电一体机中，相邻的两个铝导热管内腔之间通过中空螺栓上开设的连接通道以及型材上的空腔相配合实现导热介质的导通，解决了现有技术中相邻两个铝导热管之间需要通过焊接工艺外接连接弯管而实现导热介质的导通，而导致的安装工艺繁琐、不方便拆装维护的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实施例的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机的结构示意图。
图2为本发明实施例的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机中吸热组件与型材的连接结构示意图。
图3为本发明实施例的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机中吸热组件的内部结构示意图。
图4为本发明实施例的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机中吸热组件的主视图。
图中：1-光热存储机构，2-出水口，3-进水口，4-第一连接管路，5-第二连接管路，6-吸热组件，7-连接口，8-型材，9-光电存储机构，10-中空螺栓；
11-外热箱，12-内储水箱，13-外热箱进液口，14-外热箱出液口；
61-散热胶层，62-光伏发电组件，63-铝导热管，64-支撑导热件，65-铝盒，66-卡接块，67-卡接槽；
81-壳体，82-空腔，83-安装槽；
91-蓄电池，92-发电控制器，93-逆变器；
101-连接通道，102-第一密封垫片，103-第二密封垫片。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，在本发明提供的一个实施例中，一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，包括光热存储机构1、太阳能采集机构和光电存储机构9，所述光电存储机构9通过电路连接所述太阳能采集机构，所述光热存储机构1通过管路连接件连接所述太阳能采集机构；
具体的，如图2-4所示，在本发明实施例提供的太阳能采集机构中，所述太阳能采集机构包括吸热组件6和拆装式连接在所述吸热组件6两侧的型材8，所述吸热组件6包括铝盒体、设置在铝盒体内部的铝导热管63以及设置在所述铝盒体上端面的光伏发电组件62；
在本实施例中，所述铝盒体由多个铝盒65拼接而成，每一个铝盒65内均设有至少一个铝导热管63，铝导热管63内的端部内腔表面加工有内螺纹，所述铝导热管63通过其顶面和底面设置的支撑导热件64支撑固定架设在与其对应的铝盒65内；所述光伏发电组件62通过散热胶层61连接设置在所述铝盒体的上端面，所述铝盒65的上表面光滑平整，使得铝盒65的上表面和光伏发电组件62之间通过散热胶层61紧密的连接，且导热性能良好，热阻小；
进一步的，如图4所示，在本发明实施例中，单个铝盒65的两侧分别具有相互配合的卡接块66和卡接槽67，相邻两个之间的铝盒65之间通过相互配合的卡接块66和卡接槽67拼接而成。
请继续参阅图2和图3，在本发明提供的一个实施例中，所述型材8包括其内具有空腔82的壳体81，所述壳体81的连接侧还开设有安装槽83，所述铝盒体的端部嵌设于所述安装槽83内，通过安装槽83的顶板和底板对所述铝盒体的端部进行压合；
进一步的，所述壳体81上等间距开设有若干与所述铝导热管63相对应配合的安装通孔，与所述安装通孔相配合的中空螺栓10的螺纹端穿过空腔82后延伸至所述安装槽83内，，并与所述铝导热管63的端部螺纹连接，所述铝导热管63内腔通过所述中空螺栓10上开设的连接通道101与空腔82内相连通；
在本发明提供的实施例中，远离所述安装槽83的空腔82外侧的中空螺栓10的外圈套设有第一密封垫片102；
置于所述安装槽83内的中空螺栓10的外圈套设有第二密封垫片103；当中空螺栓10的螺纹端紧紧的旋入铝导热管63的端部内腔中，能够挤压第一密封垫片102和第二密封垫片103以实现对密封效果，以保证空腔82内的导热介质与铝导热管63内的导热介质在进行流通时不漏出。
更进一步的，在本发明提供的实施例中，所述光热存储机构1通过管路连接件与所述型材8相连，其中，所述连接口7的端口延伸至所述空腔82内；所述管路连接件包括第一连接管路4和第二连接管路5；
如图1所示，在本发明提供的另一个实施例中，所述光热存储机构1包括外热箱11和内储水箱12，所述外热箱11的外热箱进液口13通过第一连接管路4连接其中一个型材8端部连通开设的连接口7；所述外热箱11的外热箱出液口14通过第二连接管路5连接另一个型材8端部连通开设的连接口7；所述内储水箱12的底部还连通设有延伸至所述外热箱11底部下方的出水口2和进水口3，出水口2连接外用设备，进水口3连接水源。
请继续参阅图1，在本发明提供的一个实施例中，所述光电存储机构9包括蓄电池91、发电控制器92和逆变器93，其中蓄电池91通过发电控制器92连接光伏发电组件62，蓄电池91通过逆变器93进行供电。
本发明利用太阳能采集机构采集照射的光线，再利用光伏发电组件62将光能转化成电能，再将转化的电能通过92存储在蓄电池91内，蓄电池91将储存的电能通过逆变器93为外界供电，可能提供220V的交流电，供应照明、家用电器的使用。
另一方面，光伏发电组件62将光能转化成电能的同时，会产生大量的热量，再利用吸热组件6将热量进行吸收、疏散；即通过铝导热管63和其内部的导热介质将热量传输到光热存储机构1的外热箱11，再对内部的内储水箱12进行加热，加热后的水可以通过内储水箱12上设有的出水口2，将热水通过出水口2连接外界的淋浴或者其他热水使用设备。
具体的，光伏发电组件62将光能转化成电能的同时，会产生大量的热量，热量传导到铝导热管63内的导热介质上，导热介质采用冷冻液，冷冻液一方面可以有效的吸热，形成带动热量传动的载体，另一方面可以防止冬季气温太低的情况下，液体被冷冻；冷冻液通过管路连接件将热量带到外热箱11内，同时，热量经过再次的传导，将内储水箱12的水进行加热
与传统技术相比，本发明实施例提供的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，相邻的两个铝导热管63内腔之间通过中空螺栓10上开设的连接通道10以及型材8上的空腔82相配合实现连通，解决了现有技术中相邻两个铝导热管之间需要通过焊接工艺外接连接弯管而实现导热介质的导通，而导致的安装工艺繁琐、不方便拆装维护的问题。
本发明实施例提供的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，基于热虹吸原理实现其导热介质的循环流通，或者采用循环泵实现导热介质的循环流通，亦或者使用其他能够实现导热介质循环流通的等同装置均可，于此不进行限定。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，包括光热存储机构（1）、太阳能采集机构和光电存储机构（9）；
所述太阳能采集机构包括吸热组件（6）和拆装式连接在所述吸热组件（6）两侧的型材（8），所述吸热组件（6）包括铝盒体、设置在铝盒体内部的铝导热管（63）以及设置在所述铝盒体上端面的光伏发电组件（62）；所述铝导热管（63）内的端部内腔表面加工有内螺纹；
所述型材（8）包括其内具有空腔（82）的壳体（81）；所述铝导热管（63）内腔通过所述中空螺栓（10）上开设的连接通道（101）与空腔（82）内相连通。
2.根据权利要求1所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述壳体（81）上等间距开设有若干与所述铝导热管（63）相对应配合的安装通孔；
与所述安装通孔相配合的中空螺栓（10）的螺纹端穿过空腔（82）后延伸至所述安装槽（83）内，并与所述铝导热管（63）的端部螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述铝盒体由多个铝盒（65）拼接而成，每一个铝盒（65）内均设有至少一个铝导热管（63）；
单个铝盒（65）的两侧分别具有相互配合的卡接块（66）和卡接槽（67），相邻两个之间的铝盒（65）之间通过相互配合的卡接块（66）和卡接槽（67）拼接而成。
4.根据权利要求2或3所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述壳体（81）的连接侧还开设有安装槽（83）；
所述铝盒体的端部嵌设于所述安装槽（83）内。
5.根据权利要求3所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述铝导热管（63）通过其顶面和底面设置的支撑导热件（64）支撑固定架设在与其对应的铝盒（65）内。
6.根据权利要求2、3或5所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述光伏发电组件（62）通过散热胶层（61）连接设置在所述铝盒体的上端面。
7.根据权利要求6所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，远离所述安装槽（83）的空腔（82）外侧的中空螺栓（10）的外圈套设有第一密封垫片（102）；置于所述安装槽（83）内的中空螺栓（10）的外圈套设有第二密封垫片（103）。
8.根据权利要求6所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述光热存储机构（1）通过管路连接件连接所述太阳能采集机构；所述管路连接件包括第一连接管路（4）和第二连接管路（5）。
9.根据权利要求8所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述光热存储机构（1）包括外热箱（11）和内储水箱（12）；
所述外热箱（11）的外热箱进液口（13）通过第一连接管路（4）连接其中一个型材（8）端部连通开设的连接口（7）；所述外热箱（11）的外热箱出液口（14）通过第二连接管路（5）连接另一个型材（8）端部连通开设的连接口（7）；
所述内储水箱（12）的底部还连通设有延伸至所述外热箱（11）底部下方的出水口（2）和进水口（3）。
10.根据权利要求8所述的改进的阳台挂壁太阳能光热光电一体机，其特征在于，所述光电存储机构（9）通过电路连接所述太阳能采集机构；
所述光电存储机构（9）包括蓄电池（91）、发电控制器（92）和逆变器（93），其中蓄电池（91）通过发电控制器（92）连接光伏发电组件（62），蓄电池（91）通过逆变器（93）进行供电。
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