CN112865690A - 一种配备热交换器固定装置的混合型太阳能电池板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配备热交换器固定装置的混合型太阳能电池板。

Description

一种配备热交换器固定装置的混合型太阳能电池板

本申请为申请日2017年03月24日，申请号201780019444.1，名称为“一种配备热交换器固定装置的混合型太阳能电池板”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的目的是一种配备热交换器固定装置的混合型太阳能电池板。

其涉及混合型太阳能电池板组件系统。

背景技术

光伏太阳能电池板能够利用太阳辐射产生电能。它们包括多个光伏元件(单元或薄层)，其根据光电效应原理工作。通常，多个光伏元件在光伏太阳能电池板上彼此连接，并且连接多个电池板以形成太阳能装置。该装置可以产生电能，这些电能可以就地消耗或者向电网供电。

光伏太阳能电池板只能将一小部分太阳辐射转化为电能，其余则为未使用的热量。这种热量不利于太阳能电池板的电性能，因为可以看到光伏元件的效率会以-0.45％/℃的比例下降。这就是对光伏太阳能电池板进行冷却另一个原因所在。实际上，不仅光伏元件的效率提高，而且冷却热量可以被复杂程度或高或低的加热系统所利用。我们所说的混合型太阳能电池板则是指能够同时产生电能和热能。

热交换器通常设置在光伏模块的背面，以便对光伏模块进行冷却。专利文献WO2012/069750(SOLAR2G)提出了一种混合太阳能电池板，其包括与光电元件接触的热交换器。通常，利用各种方法，例如粘合或直接层压(层压是光伏领域中已知的典型工艺)等，将热交换器固定在光伏模块上。

除了将交换器与光伏模块连接之外，这种方法还可以避免空气的存在，从而改善热性能。但是，这些技术的缺陷在于需要较厚的胶剂(或聚合物)。

通过各种技术可以克服电池板各部分在使用时因膨胀所致的形变：

-已经开发出用于固定交换器的胶剂，所述胶剂制造材料的膨胀系数与光伏模块正面材料(例如铜、铝或聚合物)的膨胀系数相差较大。然而，这些胶剂极为昂贵，因此大大增加了混合型太阳能电池板的制造成本；

-专利文献FR 1156550(SOLAR 2G)提出使用较为便宜的胶剂。然而，这些仅仅在粘合两种膨胀系数接近的材料时才是有效的。

-专利文献WO 2009149572(IDS HOLDING Ag)提出了一种电池板，其中交换器被分成小块，以便限制玻璃和铝之间的膨胀。然而这种电池板的制造和安装极为复杂。

所有上述技术均存在缺陷，例如制造成本非常高、安装困难，或者制约可用材料的类型。专利文献DE 10 2011 122 126(PA-ID AUTOMATION&VERMARKTUNG GMBH)提出了一种能够克服这些缺陷的装置。它提出了一种太阳能电池板，其包括：

-光伏模块，

-紧贴光伏模块设置的热交换器，

-围绕光伏模块和热交换器的刚性框架，

-两个弹性元件，它们与框架直接接触，并用于向交换器施加压力，使其紧贴光伏模块。

然而，利用这种装置实现的紧贴作用在交换器整个表面上是不均匀的，因为它只有两个弹性元件能够向特定的部分施加压力。因此，这种混合型太阳能电池板的效率并不是最佳的。另外，如果热交换器紧贴光伏模块，则它会在框架内纵向和横向移动，这种移动可能导致液压连接损坏，这会造成与交换器脱离或分开。因此，这种混合型太阳能电池板在使用时的可靠性会受到质疑。

A.KROISS等人的文章中描述了一种混合型太阳能电池板：“防海水侵蚀型光/热(PV/T)混合太阳能收集器的发展”ENERGY PROCEDIA，第52卷，2014年1月1日(2014-01-01)，93-103页。这种混合型太阳能电池板由光伏模块构成，交换器与之紧贴。为了使交换器紧贴，采用了抵靠弹簧的杆件。这些杆件利用螺钉系统固定在刚性框架的背面上。然而，这种太阳能电池板的设计似乎相对复杂，并且上述的交换器在框架内移动的问题仍然存在。

专利文献DE 10 2011 107393(SOLVIS)和US 2015/349178(RUBIO)中描述了类似的其他太阳能电池板，然而，有关交换器移动的问题仍未得到妥善解决。

本发明旨在改善这种情况。具体地，本发明的目的在于提出一种混合型太阳能电池板，这尤其使其设计变得可靠，特别是在操作时。

本发明的另一个目的在于改善热交换器紧贴光伏模块时的均匀性。

本发明的再一个目的在于改善光伏模块和热交换器之间的热交换。

本发明的再一个目的在于获得一种制造成本适度的高性能混合型太阳能电池板。

本发明还有一个目的在于获得一种稳健的混合型太阳能电池板，其设计得到简化并且其美观性得到改善。

本发明的另一个目的是获得一种混合型太阳能电池板，其可以使用膨胀系数值差异较大的材料。

发明内容

本发明提出的解决方案在于一种混合型太阳能电池板，其包括：

-光伏模块，包括正面和背面，

-热交换器，包括下表面和上表面，所述上表面与光伏模块的背面相对设置，

-围绕光伏模块和热交换器的刚性框架，

-至少一个弹性元件，用于施加紧贴交换器下表面的压力，从而使所述交换器紧贴光伏模块的背面，

-弹性元件抵靠在至少一个支撑元件上，所述支撑元件与框架相连，从而使弹性元件所施加的至少一部分压力由所述框架来承担，

-支撑元件设置在交换器的下方，并沿所述交换器的宽度和/或长度方向伸出。

本发明的特征在于：

-至少一个锁定元件固定在交换器上，

-锁定元件与支撑元件相互作用，以便锁定交换器在电池板的长度方向和宽度方向上的平移，这能够防止所述交换器在其自重的作用下在框架内滑动。

这样，使交换器极好地保持在框架内的位置上，从而有利地保持液压连接，这使得面板更可靠。另外，通过电池板的特殊设计能够使交换器更为均匀地贴在光伏模块上。各个弹性元件的压力施加在所述交换器的整个表面上，而不是如专利文献DE 10 2011122 126(PA-ID AUTOMATION&VERMARKTUNG GMBH)中所述的局部部分上。

下面列出了本发明的其他有利特征。这些特征中的每一个均可以单独加以利用或与上述其它显着特征组合，并且在必要情况下作为一个或多个分案专利申请：

-锁定元件有利地定位在交换器下表面的中心；

-框架优选地具有下表面，其能够紧贴电池板的固定支架，所述支撑元件被设计成能够在所述支撑元件受到弹性元件约束时，不会超出所述框架下表面所在的平面；

-混合型太阳能电池板可以包括至少三个支撑元件，它们设置在交换器下方，并且每个均沿所述交换器的宽度方向伸出，所述支撑元件为成型件的形式，沿所述交换器的长度方向按规则间隔安装；

-混合型太阳能电池板可以包括至少三个支撑元件，它们设置在交换器下方，并且每个均沿所述交换器的长度方向伸出，所述支撑元件为成型件的形式，沿所述交换器的宽度方向按规则间隔安装；

-沿每个成型件的长度方向上可以分布多个弹性元件；

-弹性元件可以分布在每个成型件上，从而同时考虑到所述全部成型件，使所述弹性元件按梅花形排列；

-支撑元件可以为U形成型件的形式，由底板和两个侧向支杆构成，所述支杆在其自由端处形成开口，所述成型件被设置成可以使所述开口朝向交换器的下表面，这时弹性元件抵靠在所述成型件的底板上；

-支撑元件可以是板件的形式，设置在交换器下方并在所述交换器下表面的整个表面上伸出；

-支撑元件可以是蜂窝板的形式；

-在交换器下表面的整个表面上，可以均匀地分布多个弹性元件；

-弹性元件可以按梅花形排列；

-弹性元件可以是螺旋状压缩弹簧的形式；

-混合型太阳能电池板可以包括安装在支撑元件和交换器下表面之间的波纹板，所述波纹板被设计成由其波纹构成弹性元件；

-弹性元件可以是塑料，或镀锌钢，或不锈钢；

-弹性元件可以包括前端和后端，置于交换器下表面和所述前端之间的保护装置；

-保护装置可以是钢性板件的形式，安装在交换器下表面和弹性元件前端之间，或者是杯形件的形式，置于交换器下表面和弹性元件前端之间，或者是泡沫元件的形式，置于交换器下表面和弹性元件前端之间；

-弹性元件后端和支撑元件之间可以设置保持元件；

-该保持元件可以是粘性元件；

-支撑元件之间可以用隔热元件间隔开。

附图说明

下面将通过作为非限制性示例给出的优选实施方式，并结合附图，阐述本发明的其它优点及特征，其中所述附图为：

-图1为构成光伏模块的各层剖视图，

-图2为是根据本发明的混合型太阳能电池板的仰视图，其中支撑元件为成型件的形式，

-图3a为图2中混合型太阳能电池板沿B-B的剖视图，

-图3b为图2中混合型太阳能电池板沿A-A的剖视图，

-图4a和4b为图2中电池板的改型，

-图5为是根据本发明的混合型太阳能电池板的仰视图，其中支撑元件为板件的形式，

-图6a为图5中混合型太阳能电池板沿B-B的剖视图，

-图6b为图5中混合型太阳能电池板沿A-A的剖视图，

-图7为根据本发明的混合型太阳能电池板的剖视图，

-图8a为图7中混合型太阳能电池板沿A-A的剖视图，

-图8b为图8a中混合型太阳能电池板改型的剖视图，

-图9为根据本发明的混合型太阳能电池板改型的剖视图，其中锁定元件安装在交换器上，

-图10为图9中锁定装置的放大图，

-图11为图10中锁定元件沿C-C的剖视图，

-图12为混合型太阳能电池板改型的剖视图，其中弹性元件置于支撑元件之间，

-图13a为混合型太阳能电池板改型的剖视图，其中保护板置于弹性元件和交换器之间，

-图13b为混合型太阳能电池板改型的剖视图，其中保护杯形件置于弹性元件和交换器之间，

-图14为混合型太阳能电池板改型的剖视图，其中保持元件置于支撑元件和弹性元件之间，

-图15为图10中锁定装置的放大图。

具体实施方式

作为本发明目的的太阳能电池板P为现有技术背景下已知的混合型太阳能电池板，即它能够同时产生电能和热能。它可以单独使用或与其它类似电池板组合使用，所产生的电能和热能可以供应给住宅或设施。

参照附图，尤其是图1，太阳能电池板P包括光伏模块1，其包括正面12和背面11。正面12空出，从而使太阳能电池能够设置在其上。接收到的太阳能有80％被电池板P所吸收。热交换器2与光伏模块1的背面11相对设置，用于收集光伏模块1中积聚或吸收的热量。

在图1中，光伏模块1包括至少一个，优选多个置于同一个平面上的光伏元件1a。后者以串联或并联的形式彼此电连接，并且利用例如热塑性聚合物1b、1c例如乙烯基醋酸乙酯(EVA)或硅酮进行包封，以形成光伏模块1。受到光线照射的光伏模块1的正面12有利地被透明板1d所覆盖，例如玻璃板。

光伏模块1的背面11上添加了被称为“背板”的电绝缘材料层1e。除电绝缘以外，该层1e还确保光伏模块1和热交换器2之间的密封功能。例如，该层1e可以是聚氟乙烯薄膜，并且可以防止雨水和/或环境空气中的水分与光伏模块1直接接触，从而避免了一切电气问题，例如虚连或短路。

这些不同元件1a、1b、1c、1d、1e以夹层的形式堆叠，并且通过光伏领域中已知的热层压工艺保持在一起。

在图3a和3b中，交换器2位于光伏模块1下方，从而避免遮挡阳光。热交换器2有利地采用塑料材料，优选采用聚丙烯，但也可以采用聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、亚苯基多硫化物、聚氧二甲苯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯，或者本领域人员认可的任何其他材料。它也可以采用其他材料制成，例如铜或铝。这些材料可以持续抵抗冷却液以及高达90℃的温度所造成的腐蚀。交换器2也可以由填充聚合物构成，例如玻璃纤维，这可以改善其刚性。

通常为水或盐水的冷却液在热交换器2中循环，从而收集来自光伏模块1的热量。它始终在交换器2中循环，从输入区到输出区。这种交换器2可以是例如专利文献FR2967817(SOLAIRE 2G)中所述的交换器，可供本领域人员参考。

交换器2包括平整的上表面22，其用于与光伏模块1的背面11接触，还包括下表面21。优选地，上表面22和下表面21是平整的并且彼此平行。例如，下表面21的面积为光伏模块1总面积的10％到100％。例如，它的尺寸(长度和宽度)与光伏模块1的相对应，两者均大体呈矩形。其长度可以在150cm到400cm之间，宽度在50cm到300cm之间，厚度在1mm到2cm之间。优选地，温度为20℃时，交换器2的长度为光伏模块1长度的85％，而宽度为95％。

电池板P包括框架8，其优选地采用铝或聚合物材料，并且可以制成例如U形成型件，再利用各种组装技术，例如焊接或螺钉紧固对它们进行组装。也可以通过将U形成型件的每个角彼此嵌入，从而将它们组装起来。这样，成型件彼此连接，而无需额外的组装元件。

参照示出框架8剖视图的附图，特别是图3a和3b，构成所述框架的U形成型件带有夹层8a。所述夹层8a的每个端部均带有翼片8b、8c。

光伏模块1插入到框架8内，位于上翼片8b处。将光伏模块1的位置保持在框架8中，可以通过本领域人员认可的一切方法来实现，特别是螺钉紧固或粘合，或者在所述模块所在的夹层8a中预留专用的凹槽。

根据本发明，该装置可以使约束交换器2，使其抵靠在光伏模块1的背面11上。该装置为组合件(说明书上文所述)的形式，包括一个或多个支撑元件4，其与弹性元件3组合，使所述弹性元件抵靠在支撑元件4上。这种组合件能够有效并均匀地使交换器2紧贴光伏模块1。由于存在弹性元件3，可以通过的有效减小框架8尺寸公差及支撑元件8的公差，从而改善混合型太阳能电池板4的性能。它们还可以减小各种支撑元件4可能存在的挠度。

下面将描述约束装置的实施例。

实施方式1

在图2、3a、3b所示的第一种实施方式中，混合型太阳能电池板P包括多个成型件形式的支撑元件4。电池板P包括至少三个成型件4，但是也可以更多。这些成型件4设置在交换器2下方，与其下表面21相对，并且分布在其整个表面上。优选地，它们按规则间隔安装，或者在是在交换器2的整个长度上，或者是在其整个宽度上。这种布局能够使每个弹性元件3所施加的压力更好的分布，交换器2更均匀地紧贴所形成的光伏模块1的背面11。

成型件4的数量是根据所需混合型太阳能电池板P的性能以及交换器2的挠度来确定的。实际上，制造交换器2的材料越柔软，形变就越严重并且所需的弹性元件3的数量就越多。因此，由于成型件4的数量也较多，上述间隔将减小。例如它们可以在10cm到30cm之间，优选等于30cm。成型件4被安装成能够通过框架8保持其位置。因此，成型件4的每一端可以在框架8内滑动。为了避免成型件4脱离框架8，可以使用固定装置，例如胶剂、螺钉或者胶布。在图3a和3b中，成型件4插入到框架8中，位于下翼片8a处，并抵靠在翼片上。因此，弹性元件3在支撑元件4上施加的压力由下翼片8a处的框架8所承担。

成型件4有利地为杆件的形式，横截面为方形、矩形或H形，其长度在50cm到400cm之间。其长度可以在1cm到400cm之间，厚度在2mm到5cm之间。成型件4的厚度根据所用弹性元件3的作用力来选择(如说明书中上文所述)。实际上，受到约束的成型件4(弹性元件3安装后)不应超出框架8的转角(或下表面)。因此，每个成型件4的最低点不会低于框架8的转角。换句话说，并且参照例如图3a和3b，当成型件4受到约束并挠曲时，所述成型件不会超出框架8，特别是不会超出所述框架下表面所在的平面80。因此，框架8的下表面能够在电池板P安装时恰当地固定在标准固定支架上，特别是支撑面上。实际上，在成型件4未超出平面80的情况下，框架8的整个下表面被恰当地定位，即抵靠在固定支架上，而不是点接触。例如，成型件4的设计(特别是横截面和/或弹性模块)能够限制所述成型件的挠曲。注意，上述A.KROISS等人的文章中以及专利文献US 2015/349178中所述的太阳能电池板，弹性元件抵靠在上面的成型件位于框架之外，从而使框架无法恰当地固定在标准固定支架上。

在图3b中，成型件4优选地为U形的成型件形式，其包括底板41和两个侧向支杆42a、42b。这两个支杆42a、42b在太阳能电池板P设置时，构成朝向交换器2下表面21的开口。通过这个开口可以插入弹性元件3，从而使它们抵靠在底板41上。这种成型件有助于保证维持弹性元件3的位置，并将它们隐藏起来，以改善电池板P的美观性，并在可能出现的不当搬运中对它们进行保护。

弹性元件3优选地为是螺旋状压缩弹簧的形式，其包括前端32和后端31。但是它们可以是具有相同功能的其它形式，例如弹簧片或任何其他能够对交换器2施加压力的元件。这些弹簧3优选地为不锈钢材质，从而防止腐蚀并延长其寿命。它们也可以采用任何其他材料制成，并且可以带有或不带有电镀涂层。弹簧3也可以采用塑料材质，从而避免交换器2和所述弹簧3之间的一切热损耗。塑料弹簧3也可以避免交换器2下表面21的一切损坏。弹簧3高度在5mm到5cm之间。它们产生5N到70N牛之间的压力，优选8N到12N。根据混合型太阳能电池板P的预期性能，允许一定的挠度公差。这一特征同时决定了所用弹簧3(如上所述)的数量及其作用力。选定的弹簧3可以全部具有相同的作用力，但是也可以具有不同的作用力。例如，位于冷却液输入和输出区的弹簧3的作用力可以高于位于交换器2中央的弹簧3。

如图3a和3b所示，弹簧3是固定的，从而使其后端31抵靠成型件4，前端32在交换器2的下表面21上施加压力。在每个成型件4的长度上分布多个弹簧3(图2)，每个成型件4上的弹簧3数量可以在2到15之间。使用电池板P时，交换器2由于温度变化而产生形变，特别是长度和宽度上的形变。由于交换器2和支撑元件4之间弹簧3的存在，从而可能因交换器2膨胀而引起形变，同时保持其紧贴光伏模块1。另外，由于支撑元件4被框架8固定，当弹簧3在所述支撑元件4上施加压力时，此压力的至少一部分是由所述框架8来承担的。因此，压力被传递至成型件4的每一端，因而由框架8来承担，而所述端部则在框架内滑动。

通过采用U形成型件4，弹簧3后端31置于底板41上，并且在两个支杆42a、42b之间。这种设计同时能够保护弹簧3和改善电池板P的美观性，并且避免电池板P使用时所不希望出现的弹簧3侧向移动。

弹簧3可以分布在电池板P后部，从而使它们全部对齐(图4a)，即按行和列设置。然而，弹簧3可以设置成与成型件彼此错开(图4b)，这样考虑到所述的所有弹簧3，它们可以按梅花形排列。这种设计有助于减小交换器2在弹簧3的压力作用下的挠度，并且因此而改善所述交换器2紧贴光伏模块1时的均匀性。

太阳能电池板P包括至少一个锁定元件5，其被固定在交换器2上并与成型件4相互作用，以便锁定交换器2在电池板P长度方向(纵轴X)和宽度方向(横轴X)上的平移。优选地，锁定元件5被固定在交换器2上，位于其下表面21的中央。这种设计能够避免电池板P操作时(例如打包、运输或者安装步骤中)，交换器2在其自重的作用下在框架8内滑动的风险。

图9、10、11示出了这种锁定元件5的示例。其为U形成型件的形式，包括底板51和两个侧向支杆52a、52b。通过例如焊接或粘合等固定技术，将底板51固定在交换器2的下表面21上。其中一个成型件4在壁板52a、52b之间滑动，因此能够锁定交换器2的平移(沿X和/或Y方向)。这种设计避免了交换器2的移动及其端部出现的液压连接损坏。另外，通过在交换器2下表面21中央设置锁定装置5，可能会使交换器2产生对称膨胀(由于白天有阳光辐射而使光伏模块1升温，而夜间则冷却至室温)。因此，使用电池板P时，并不是仅交换器2的一侧出现x mm的膨胀(宽度和长度方向上)，而是每侧均发现x/2mm的膨胀。

在图10和11中，约束装置包括组件55，用于保证成型件4在电池板P规定位置上的安全性。这种组件55包括位于成型件4上的公元件55a，其与位于锁定元件5上的母元件55b联动。具体地，成型件4支杆42a、42b中的至少一个，优选两个，包括公元件55a，其为向U形端部突出的凸点的形式。同时，锁定元件5包括对应的凹槽55b，使凸点55a可以置于其中。

在图15中所示的可替代实施方式中，锁定元件5为矩形横截面的块体，其可以在成型件4中滑动。这种块体的长度在2cm到5cm之间，宽度与成型件4的宽度一致(在1cm到10cm之间)。固定元件56，例如销钉或钉子(例如不锈钢开槽钉)插入到成型件4中形成的孔57中，该孔与块体5中设置的孔(图中未示出)对齐。固定元件56与交换器2的下表面21相连。这种设计防止块体5(以及交换器2)沿所述成型件4平移，而U形支杆42a、42b则防止横向移动。

在图12中，电池板P包括隔热元件6a，能够减少交换器2下表面21处的热损耗，以改善所述交换器2对热量的收集，并因此而提高所述电池板P的效率。隔热元件6a可以是例如非固态材料的形式，如玻璃棉或岩棉。图中所示情况下，隔热元件6a置于不同支撑元件4之间。其通过固定在成型件4和/或框架8上的底板(未示出)来保持固定。这种底板可以例如通过螺钉或螺栓、胶布，或者通过焊接、粘合固定在成型件4和/或框架8上。

隔热元件6a也可以是固态材料隔热板的形式，如聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯。这些隔热板设置在成型件4之间，并且在一定程度上可以在框架8下方滑动，从而自然地保持其位置。它们还可以通过胶剂或胶带固定在成型件的侧壁42a、42b上。

实施方式2

图5、6a和6b示出了第二种实施方式，其中支撑元件4为板件的形式。其设置在交换器2下方，并且优选地在所述交换器2下表面21的整个表面上伸出。这种板件4是采用刚性材料制成的，例如聚合物材料(聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯)或者是金属。弹簧3后端32抵靠在所述板件4的上表面41上，而其前端31则紧贴交换器2的下表面21，因而可以向后者施加压力并且使其紧贴光伏模块1的背面11。板件4的长度和宽度尺寸与交换器2下表面21的尺寸接近。其长度可以在150cm到400cm之间，宽度在50cm到300cm之间。其厚度取决于所用的材料并且在2mm到4cm之间。与上一个实施方式中所述的一样，厚度将取决于电池板P的挠度。选定的厚度能够确保最低点为框架8的转角。

如同第一个实施方式，板件4在框架8内滑动，以保持其位置。这种板件4可以仅保持在其侧缘处。但是它也可以保持在纵缘处或者其整个边缘上。它也可以利用固定装置，例如胶剂、螺钉或者螺栓与框架8相连。这种设计可以使弹簧3施加在板件4上的至少一部分压力由框架8来承担。根据优选实施方式，板件4插入到框架8中，位于下翼片8a处，并抵靠在翼片上。因此，弹性元件3在板件4上施加的压力由下翼片8a处的框架8所承担。

在优选实施方式中，板件4为蜂窝状。除了更好地矫直电池板P以外，这种板件还能避免使用额外的隔离件(上文中所述)，这是因为蜂窝板满足了支撑弹簧3和隔离电池板P的双重功能。

如上文所述，在优选实施方式1中，当板件4受到约束并挠曲时，所述板件不会超出框架8，特别是不会超出所述框架下表面所在的平面80。例如，使用蜂窝板4可以限制所述板件的挠度。

所用的弹簧3与上一个实施方式中所述的相同。它们优选地均匀分布在板件4的整个表面上，但是有时候也可以随机设置。如上一个实施方式所述，梅花形排列有助于减小交换器2的挠度，并且因此而改善所述交换器2紧贴光伏模块1时的均匀性。

在必要情况下，这种实施方式可以包括额外的隔热元件，例如上一个实施方式所述，这可以减少交换器2处的热损耗。在图6a和6b中，隔热元件为隔热板40的形式，它可以置于板件4下方，尤其是紧贴下表面4b，从而改善太阳能电池板P的隔热性。这种隔热板40是由上一个实施方式中所述的类似材料制成的。例如，它可以通过固定措施，例如焊接或粘合，或者使用胶布，固定在板件4上。它在板件4的整个下表面4a上，长度是150到400cm之间，宽度在50cm到300cm之间。根据所用材料，其厚度可以在2mm到15cm之间。

如上文所述，参照实施方式1，有利地使用固定在交换器2上并与板件4相互作用的锁定元件，以便锁定交换器2在电池板P长度方向(纵轴X)和宽度方向(横轴Y)上的平移。这种锁定元件5与图10或15所示的接近。

实施方式3

图7和图8a示出了等同于上述实施方式1的额外实施方式。支撑元件4插入到框架8中以及锁定元件5的使用，均适用于这一实施方式。

弹簧3用波纹板7来代替。这种波纹板是用半刚性材料制成的，从而使其在太阳能电池板P使用期间可以灵敏地形变。这种材料可以是例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等。

如图8a所示，每个波纹板7均包括含顶点7a和底点7b的波纹。波纹板7的顶点与交换器2的下表面21相接触，并且使其能够紧贴光伏模块1的背面11。这些波纹作为弹性元件3并且能够在多个点上对交换器2施加压力，因此这改善了紧贴时的均匀性。底点7b抵靠着成型件4。这种设计使到电池板的组装更为迅速，因为作为多个弹簧的替代，每个成型件中仅安装了一个波纹板7。另外，此类波纹板7的使用避免了弹簧使用时交换器下表面21可能受到的损坏。而且，与使用弹簧相比，这种波纹板7的制造成本较低。

实施方式4

图8b示出了上述实施方式2的一种改型。板件4插入到框架8中以及锁定元件5的使用，均适用于这一实施方式。

弹簧用波纹板7来代替。如图8b所示，这种板件7在交换器2的整个下表面21上伸出。可替换地，尺寸更小的板件7可以均匀地分布在下表面21的整个表面上。优选地，它们按规则间隔安装，或者是在交换器2的整个长度上，或者是在其整个宽度上。

波纹板7的尺寸与交换器2的一致。其长度在150cm到400cm之间，宽度在5cm到300cm之间。其厚度取决于所用的材料，可以在1mm到4cm之间变化。

如同实施方式3，波纹板7包括含顶点7a和底点7b的波纹。波纹板7的顶点与交换器2的下表面21相接触，并且使其能够紧贴光伏模块1的背面11。这些波纹作为弹性元件3并且能够在多个点上对交换器2施加压力，因此这改善了紧贴时的均匀性。底点7b抵靠着板件4。

在实施方式1和2中，由于包括弹簧形式的弹性元件3，太阳能电池板P可以配备保护装置9a、9b。这些保护装置9a、9b设置在交换器2下表面21和每个弹簧3前端32之间。这些保护装置9a、9b能够避免弹簧3穿透交换器2的下表面21。

这些保护装置可以是板件9a的形式，定位在交换器2下方(图13a)。这种板件9a的尺寸与上述交换器2的一致。它可以由任何类型的材料制成，例如钢、铝，或者塑料或泡沫。这些保护装置也可以是平底杯形件9b的形式(图13b)。如同板件9a，这些杯形件9b可以用任何材料制成。它们的长度可以在1cm到10cm之间，而宽度则取决于所用的材料，在1mm到1cm之间。可替换地，这些保护装置可以是垫片的形式，例如泡沫元件，优选泡沫垫片。泡沫和/或杯形元件的形状是可变化的，例如正方形、星形、圆形或矩形。

在上述实施方式中，本发明中各个元件和/或装置和/或步骤的设置，不应该被理解为在所有实施例中都要求这样设置。在任何情况下，均可以理解成，可以对元件和/或装置和/或步骤进行各种改进，这并不违背本发明的精神和范围。特别是：

-热交换器2可以用不同材料制成，例如金属(如钢、不锈钢、铝或铜)，或采用复合材料，

-保持元件10可以插入到弹性元件3和支撑元件4之间(图14)，从而使弹性元件3保持原位。例如它可以是胶布的形式，或者是夹具的形式，

-每个弹簧3的前端32可以经过打磨，从而避免划伤或穿透交换器2的下表面21，

-光伏模块1和交换器2之间可以设置或不设置额外板件，

-板件4和波纹板7的尺寸可以与上述的不同，例如它们可以仅覆盖交换器2的一半或三分之一面积，

-板件和/或波纹板7的波纹频率是可变的。

Claims (19)

1.一种混合型太阳能电池板(P)，其包括：

-光伏模块(1)，包括正面(12)和背面(11)，

-热交换器(2)，包括下表面(21)和上表面(22)，所述上表面(22)与光伏模块(1)的背面(11)相对设置，

-围绕光伏模块(1)和热交换器(2)的刚性框架(8)，

-至少一个弹性元件(3)，用于施加紧贴所述交换器(2)下表面(21)的压力，从而使所述交换器(2)紧贴光伏模块(1)的背面(11)，

-弹性元件(3)抵靠在至少一个支撑元件(4)上，所述支撑元件(4)与框架(8)相连，从而使弹性元件(3)施加在支撑元件(4)上的至少一部分压力由所述框架(8)来承担，

-所述支撑元件(4)设置在所述交换器(2)的下方，并沿所述交换器(2)的宽度和/或长度方向伸出，

其特征在于：

-所述支撑元件(4)具有U形成型件的形式，所述U形成型件的形式由底板(41)和两个侧向支杆(42a，42b)构成，所述支杆在其自由端处形成开口，所述成型件被设置成可以使所述开口朝向所述交换器(2)的所述下表面(21)，所述弹性元件(3)抵靠在所述成型件的所述底板(41)上,

-所述弹性元件(3)包括后端(31)，所述后端抵靠所述底板(41)并在所述两个侧向支杆(42a，42b)之间，以避免所述太阳能电池板(P)使用时所不希望的所述弹性元件(3)的侧向位移，

-所述框架(8)的下表面能够紧贴所述电池板(P)的固定支架，

-所述支撑元件(4)被设计成能够在所述支撑元件受到弹性元件(3)约束时，不会超出所述框架下表面所在的平面(80)。

2.根据权利要求1所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于它包括至少三个支撑元件(4)，它们设置在所述交换器(2)下方，并且每个均沿所述交换器(2)的宽度方向伸出，所述支撑元件(4)为成型件的形式，沿所述交换器(2)的长度方向按规则间隔安装。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于它包括至少三个支撑元件(4)，它们设置在所述交换器(2)下方，并且每个均沿所述交换器(2)的长度方向伸出，所述支撑元件(4)为成型件的形式，沿所述交换器(2)的宽度方向按规则间隔安装。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于沿每个支撑元件(4)的长度方向上可以分布多个弹性元件(3)。

5.根据权利要求4所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述弹性元件(3)可以分布在每个支撑元件(4)上，从而同时考虑到所述全部支撑元件(4)，使所述弹性元件(3)按梅花形排列。

6.根据权利要求1所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述支撑元件(4)可以是板件的形式，设置在所述交换器(2)下方并在所述交换器(2)下表面(21)的整个表面上伸出。

7.根据权利要求6所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述支撑元件(4)为蜂窝状。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述交换器(2)下表面(21)的整个表面上，可以均匀地分布多个弹性元件(3)。

9.根据权利要求6或7中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述弹性元件(3)按梅花形排列。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于每个所述弹性元件(3)可以是螺旋状压缩弹簧的形式。

11.根据权利要求1到9中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于它包括安装在支撑元件(4)和交换器(2)下表面(21)之间的波纹板，所述波纹板被设计成由其波纹构成所述弹性元件(3)。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述弹性元件(3)可以是塑料，或镀锌钢，或不锈钢。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述弹性元件(3)可以包括前端(32)和后端(31)，置于所述交换器(2)下表面(21)和所述前端(32)之间的保护装置。

14.根据权利要求13所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述保护装置为钢性板件的形式，安装在交换器(2)下表面(21)和弹性元件(3)前端(32)之间。

15.根据权利要求13所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述保护装置为杯形件的形式，置于交换器(2)下表面(21)和弹性元件(3)前端(32)之间。

16.根据权利要求13所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述保护装置为泡沫元件的形式，置于交换器(2)下表面(21)和弹性元件(3)前端(32)之间。

17.根据权利要求1到16中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述保持元件置于弹性元件(3)后端(31)和支撑元件之间。

18.根据权利要求17所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述保持元件可以是粘性元件。

19.根据权利要求1到5中任一项所述的混合型太阳能电池板(P)，其特征在于所述支撑元件(4)之间可以用隔热元件(6a)间隔开。

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