CN112815541B - 一种光伏集热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能利用领域，具体公开了一种光伏集热器，主要由光伏框体、透明盖板、底板、环形内框、光伏太阳能电池板、太阳能吸热板、第一集热管及第二集热管、温度传感器、控制器构成。将光伏太阳能电池板和太阳能吸热板分别放置于同一玻璃盖板下的两个腔体内，两者采光不受影响。并且当温度传感器感应到温度变高时，可将光伏太阳能电池板空腔内的热空气抽入热循环管内做功生热，热量太阳能吸热板吸收，当热循环管内气压大于第一泄压阀的限压阈值时进行泄压排放至环形内框内继续加压做功生热。该方式不仅降低了光伏太阳能电池板处的温度使其处于最佳发电温度，而太阳能吸热板的热气体也能够经过两次加压做功生热，使得加热效率更高。
Description
技术领域
本发明属于太阳能利用领域，特别涉及一种光伏集热器。
背景技术
目前，太阳能集热器能够利用光能加热，光伏组件能够将光能转换为电能，但当太阳能光热光电综合利用场合中，即有光热利用又有光电应用时，若将太阳能电池板与吸热板芯同时放在透明盖板下面，使太阳能电池板与吸热板芯同在一个温室中，集热器的内腔温度较高，造成太阳能电池板的处在较高的温度中，由于太阳能电池板的板温影响电池板的效率，板温过高太阳能电池板的效率下降。同时太阳能电池板与吸热板芯放在透明盖板下面也占据了太阳能集热器的部分采光面积，太阳能集热器提供热量受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏集热器，从而克服太阳能电池板与吸热板芯同时放在透明盖板下相互收到影响的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种光伏集热器，包括：
光伏框体，其框壁上设有第一电磁阀；
透明盖板及底板，所述透明盖板设于所述光伏框体的上端，所述底板设于所述光伏框体的下端，由所述透明盖板、底板及光伏框体的侧壁合围成一装配腔体；
环形内框，所述环形内框位于所述装配腔体的中部，所述环形内框的上端密封连接透明盖板，下端与所述底板密封连接，所述环形内框设有散热孔，所述环形内框的内侧壁为倾斜反光面，所述环形内框内的所述底板设有第一泄压阀；
光伏太阳能电池板，其固定于所述环形内框外部的所述装配腔体内；
太阳能吸热板，其位于所述环形内框内，所述太阳能吸热板的上端面与所述透明盖板间隙设置，下端面设有若干中空支管，其中，所述环形内框的内侧壁的倾斜反光面与所述太阳能吸热板的底部相对应；
第一集热管及第二集热管，所述第一集热管的管壁连通若干所述中空支管的一端，所述第二集热管的管壁连通若干所述中空支管的另一端；
热循环管，所述热循环管盘绕于所述太阳能吸热板的下端面，所述热循环管的进口连接所述散热孔且设有第二电磁阀和气泵，出口设有第二泄压阀；以及
温度传感器及控制器，所述温度传感器设于所述环形内框外部的装配腔体内，所述控制器分别连接温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、气泵、第一泄压阀及第二泄压阀。
优选的，上述技术方案中，还包括上支撑件和下支撑件，所述光伏太阳能电池板的上端面通过上支撑件抵于所述透明盖板上，下端面通过所述下支撑件抵于所述底板上。
优选的，上述技术方案中，所述光伏太阳能电池板以上往下的顺序依次由透明挡板、第一EVA胶层、太阳能电池板、第二EVA胶层以及TPT背板贴合组成。
优选的，上述技术方案中，还包括压力传感器、和触摸屏；所述压力传感器设于所述环形内框内，所述控制器与压力传感器连接。
优选的，上述技术方案中，还包括蓄电池，所述蓄电池与所述控制器连接。
优选的，上述技术方案中，所述底板外部设有保温层。
优选的，上述技术方案中，所述控制器为51单片机。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中的光伏集热器，将光伏太阳能电池板和太阳能吸热板分别放置于同一玻璃盖板下的两个腔体内，太阳能吸热板位于中部，光伏太阳能电池板设置于周边，两者采光不受影响。并且两个腔体通过环形内框隔开，因此太阳能吸热板的热量不会传输给光伏太阳能电池板。进一步地，当温度传感器感应到温度变高时，则打开第二电磁阀和气泵，将光伏太阳能电池板空腔内的热空气抽入热循环管内做功生热，热量太阳能吸热板吸收，当热循环管内气压大于第一泄压阀的限压阈值时进行泄压排放至环形内框内继续加压做功生热，当环形内框内气压大于第二泄压阀的限压阈值时排放至外部。该方式不仅降低了光伏太阳能电池板处的温度使其处于最佳发电温度，而太阳能吸热板的热气体也能够经过两次加压做功生热，使得加热效率更高。
附图说明
图1为本发明光伏集热器的主视结构图。
图2为本发明光伏集热器的电路结构图。
其中，1-光伏框体，2-透明盖板，3-底板，4-光伏太阳能电池板，5-上支撑件，6-下支撑件，7-环形内框，8-太阳能吸热板，9-中空支管，10-热循环管，11-气泵，12-第二电磁阀，13-第一泄压阀，14-第二泄压阀，15-第一电磁阀，16-温度传感器，17-压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1-图2所示，该实施例中的光伏集热器包括：光伏框体1、透明盖板2、底板3、环形内框7、光伏太阳能电池板4、太阳能吸热板8、第一集热管及第二集热管、温度传感器16、压力传感器17、控制器、上支撑件5、下支撑件6、触摸屏及蓄电池。
光伏框体1的框壁上设有第一电磁阀15，透明盖板2设于光伏框体1的上端，底板3设于光伏框体1的下端，底板3外部设有保温层。由透明盖板2、底板3及光伏框体1的侧壁合围成一装配腔体。环形内框7位于装配腔体的中部，环形内框7的上端密封连接透明盖板2，下端与底板3密封连接，环形内框7设有散热孔，环形内框7的内侧壁为倾斜反光面，环形内框7内的底板设有第一泄压阀13，优选的，环形内框7由隔热材料制成。
光伏太阳能电池板4固定于环形内框7外部的装配腔体内，具体地，光伏太阳能电池板4的上端面通过上支撑件5抵于透明盖板2上，下端面通过下支撑件6抵于底板3上，光伏太阳能电池板4与透明盖板2之间间隔较小。
可以理解，该实施例中光伏太阳能电池板4以上往下的顺序依次由透明挡板、第一EVA胶层、太阳能电池板、第二EVA胶层以及TPT背板贴合组成。
太阳能吸热板8位于环形内框7内，太阳能吸热板8的上端面与透明盖板间隙设置，下端面设有若干中空支管9，其中，环形内框7的内侧壁的倾斜反光面与太阳能吸热板8的底部相对应，使得太阳进行照射到倾斜反光面时，光能够折射到太阳能吸热板8上。
第一集热管的管壁连通若干中空支管9的一端，第二集热管的管壁连通若干中空支管9的另一端，第一集热管的一端为密封装，另一端延伸至外部作为进水口。第二集热管的一端为密封装，另一端延伸至外部作为出水口。
热循环管10盘绕于太阳能吸热板8的下端面，热循环管10的进口连接散热孔且设有第二电磁阀12和气泵11，出口设有第二泄压阀14。温度传感器16设于环形内框7外部的装配腔体内，压力传感器17设于环形内框7内，控制器分别连接温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、气泵、第一泄压阀、第二泄压阀及蓄电池，优选的，控制器采用51单片机，但本实施例不限于此。
该实施例中的光伏集热器使用时，光伏太阳能电池板4采光发电，太阳能吸热板8吸收光能发热，两者分别放置于同一玻璃盖板下的两个腔体内，通过环形内框7隔开，相互不影响，因此太阳能吸热板8的热量不会传输给光伏太阳能电池板4。当温度传感器16感应到温度变高时，则发信号至控制器，由控制器打开第二电磁阀12和气泵，将光伏太阳能电池板4空腔内的热空气抽入热循环管10内做功生热，热量被太阳能吸热板8吸收，当热循环管10内气压大于第一泄压阀13的限压阈值时进行泄压排放至环形内框7内继续加压做功生热，热量再次被太阳能吸热板吸收，而当环形内框7内气压大于第二泄压阀14的限压阈值时排放至外部。
进一步的，当光伏太阳能电池板4的温度降低至一定阈值时发信号至控制器，则控制器关闭第二电磁阀12和气泵11，同时控制打开第一电磁阀15一定时间，因光伏太阳能电池板4区域为负压状态，所以外部的低温空气吸入至光伏太阳能电池板4处，光伏太阳能电池板4处的气压恢复正常，同时低温空气再次降低光伏太阳能电池板4的温度，提高其发电效率。通过上述方式不断循环工作，不仅降低了光伏太阳能电池板4处的温度使其处于最佳发电温度，而太阳能吸热板8的热气体也能够经过两次加压做功生热，使得加热效率更高。
值得说明的是，本实施例还可在光伏太阳能电池板处可增加压力连接控制器的压力传感器和报警器，当该压力传感器检测到压力异常时打开第一电磁阀并报警。在太阳能吸热板处增加连接控制器的温度传感器，当检测到温度异常时进行报警。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种光伏集热器，其特征在于，包括：
光伏框体，其框壁上设有第一电磁阀；透明盖板及底板，所述透明盖板设于所述光伏框体的上端，所述底板设于所述光伏框体的下端，由所述透明盖板、底板及光伏框体的侧壁合围成一装配腔体；
环形内框，所述环形内框位于所述装配腔体的中部，所述环形内框的上端密封连接透明盖板，下端与所述底板密封连接，所述环形内框设有散热孔，所述环形内框的内侧壁为倾斜反光面，所述环形内框内的所述底板设有第一泄压阀；
光伏太阳能电池板，其固定于所述环形内框外部的所述装配腔体内；
太阳能吸热板，其位于所述环形内框内，所述太阳能吸热板的上端面与所述透明盖板间隙设置，下端面设有若干中空支管，其中，所述环形内框的内侧壁的倾斜反光面与所述太阳能吸热板的底部相对应；
第一集热管及第二集热管，所述第一集热管的管壁连通若干所述中空支管的一端，所述第二集热管的管壁连通若干所述中空支管的另一端；
热循环管，所述热循环管盘绕于所述太阳能吸热板的下端面，所述热循环管的进口连接所述散热孔且设有第二电磁阀和气泵，出口设有第二泄压阀；以及
温度传感器及控制器，所述温度传感器设于所述环形内框外部的装配腔体内，所述控制器分别连接温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、气泵、第一泄压阀及第二泄压阀；
当温度传感器感应到温度变高时，则发信号至控制器，由控制器打开第二电磁阀和气泵，将光伏太阳能电池板空腔内的热空气抽入热循环管内做功生热，热量被太阳能吸热板吸收，当热循环管内气压大于第一泄压阀的限压阈值时进行泄压排放至环形内框内继续加压做功生热，热量再次被太阳能吸热板吸收，而当环形内框内气压大于第二泄压阀的限压阈值时排放至外部。
2.根据权利要求1所述的光伏集热器，其特征在于，还包括上支撑件和下支撑件，所述光伏太阳能电池板的上端面通过上支撑件抵于所述透明盖板上，下端面通过所述下支撑件抵于所述底板上。
3.根据权利要求1所述的光伏集热器，其特征在于，所述光伏太阳能电池板以上往下的顺序依次由透明挡板、第一EVA胶层、太阳能电池板、第二EVA胶层以及TPT背板贴合组成。
4.根据权利要求1所述的光伏集热器，其特征在于，还包括压力传感器、和触摸屏；所述压力传感器设于所述环形内框内，所述控制器与压力传感器连接。
5.根据权利要求1所述的光伏集热器，其特征在于，还包括蓄电池，所述蓄电池与所述控制器连接。
6.根据权利要求1所述的光伏集热器，其特征在于，所述底板外部设有保温层。
7.根据权利要求1所述的光伏集热器，其特征在于，所述控制器为51单片机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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