CN114497250A - 一种pvt集热器制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明要解决的技术问题是提供一种PVT集热器制造方法，采用该方法制作出的PVT集热器，简化生产过程，降低了生产成本，使导热流道与光伏组件有机地结合在一起，通过循环导热流道内的介质将光伏组件发电过程中表面产生的废热转化为可利用的热量，同时可以有效降低光伏组件表面的温度，进而提升光伏组件的发电功率，实现光伏（PV）和光热（PT）一体化。
Description
技术领域
本发明涉及光伏（PV）和光热（PT）一体化的PVT集热器技术领域，具体涉及一种PVT集热器制造方法。
背景技术
近年来，随着太阳能光热和光伏市场的不断发展，已经占用了大量荒山及公共建筑屋顶，并逐渐进入到居民用户的建筑屋顶及阳台。但建筑房顶及阳台面积有限，很难同时布置好太阳能发热和发电空间。同时，传统的光伏发电组件存在因光伏发电工作温度高导致的发电转换效率低的问题。因此，如何利用好有限的太阳能光热、光伏建筑安装面积，提高光伏组件的发电效率，开发相关的PVT集热器，实现太阳能光热、光伏的能源综合利用，是进一步开拓太阳能光热、光伏市场，提升市场竞争力的重要方向。
高校、研究机构及光伏、光热制造商在PVT技术方面均进行了大量的研究开发工作，而系统开发的难点主要集中在光伏发电组件和光热集热板的结合：一是如何在PVT板上合理的分配有限的辐照面积，二是如何提高光伏光热一体化组件的发电、发热功率的输出，三是如何利用现有生产设备实现PVT板的工业化生产。目前市场上主要的光伏光热一体化PVT组件形式是光伏组件-金属管方式。
光伏组件-金属管方式：光伏组件后面安装铜或铝等金属管，金属管中水或其他循环介质将光伏组件产生的热量带走。一般生产方式为常规光伏组件生产完成后，将金属管安装在铝边框上贴近组件背面。这种方式能够带走一些组件热量，但金属管与光伏组件背面没有完全贴靠，运行过程中金属管易与光伏组件剥离，存在较大间隙，同时金属管的结构布局不合理，不能将光伏组件发电过程中产生的热量全部带走，因此光伏组件发电效率提升少，太阳能光热利用率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种PVT集热器制造方法，采用该方法制作出的PVT集热器，简化生产过程，降低了生产成本，使导热流道与光伏组件有机地结合在一起，通过循环导热流道内的介质将光伏组件发电过程中表面产生的废热转化为可利用的热量，同时可以有效降低光伏组件表面的温度，进而提升光伏组件的发电功率，实现光伏（PV）和光热（PT）一体化。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种PVT集热器制造方法，包括以下步骤：
步骤一，串焊接：取相应数量的电池片，将电池片从正面串焊成光伏电池串层；
步骤二，敷设：从上到下依次敷设钢化玻璃层、光伏电池串层、汇流条、隔离板和导热板，钢化玻璃层和光伏电池串层之间设有透明的EVA粘结层，汇流条、隔离板与导热板彼此相邻之间均设有EVA粘结层；
将汇流条从隔离板穿过而引出；
步骤三，整体层压：用光伏层压设备进行整体层压，形成PVT组件；
步骤四，导热流道加工和焊接：利用平板集热器的焊接设备加工导热流道，将导热流道焊接到PVT组件的导热板底面，并对导热流道进行气密性检测；
步骤五，EL测试：测试电池片隐裂状况和PV发电功率；
步骤六，在检测合格的PVT组件上安装集热器边框、保护板和背板。
进一步的，在步骤六中，集热器边框内侧加工卡槽，将PVT组件镶嵌到集热器边框的卡槽中，并在卡槽缝隙内进行密封粘接防水绝缘；
相邻的集热器边框之间采用连接角码进行连接。
进一步的，在步骤二中，导热板的数量为n个，其中，n≥2；每个导热板为长条矩形状。
进一步的，在PVT集热器底部安装保护板和背板，四周用抽芯铆钉进行固定。
进一步的，在步骤四中，采用激光或超声波的焊接方式将导热流道焊接到PVT组件的导热板底面。
进一步的，在PVT组件背光面引出的汇流条上安装接线盒和MC4接头。
本发明与现有技术相比所取得的有益效果如下：
1、钢化玻璃层、光伏电池串层、汇流条、隔离板和导热板进行整体层压，从而形成PVT组件，简化生产过程，降低了生产成本；
2、导热流道直接借鉴平板集热器中的换热流道的设计方案，采用平板集热器的生产加工方式，采用激光或超声波焊接的方式将导热流道焊接在PVT组件的导热板上；
通过导热流道将导热板传导的热量进行汇集并由导热流道将热量带走，从而为光伏电池串降温；
3、采用多个导热板的设计方案，导热板呈长条矩形形状，导热板按一定间隙、均匀敷设在光伏组件的背光面，而非整张导热板平铺在光伏组件的背光面，避免导热板在使用过程中出现的热胀冷缩、变形、脱落等现象，提高导热板的导热效率和稳定性。
4、整体层压成型的PVT组件镶嵌在集热器边框卡槽中，并在卡槽四周涂抹硅胶等密封材料进行密封粘接，使导热板与隔离板紧密贴合，提高导热板的导热效率，避免导热板在PVT集热器运行过程中出现脱落现象；
5、本发明所述方法制作出的PVT集热器整体结构合理，实现光伏、光热一体化整合，结构利用率高，装配工艺简单，容易制造和后期保养，具有很好的推广和应用价值。
附图说明
图1为本发明所述方法制作的PVT集热器正面示意图；
图2为本发明所述方法制作的PVT集热器背面示意图；
图3为本发明所述PVT组件结构示意图；
图4为本发明所述集热器边框卡槽安装示意图；
图中：1、光伏组件，1-1、钢化玻璃层，1-2、透明EVA粘接层，1-3、光伏电池串层，1-4、汇流条，1-5、EVA粘接层Ⅰ，1-6、隔离板，2、集热器边框，3、背板， 4、导热流道，5、连接角码，6、接线盒，7、MC4接头，8、保护板，9、导热板，10、EVA粘接层Ⅱ，11、抽芯铆钉，12、密封胶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详细的说明。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例公开一种PVT集热器制造方法，用于生产PVT集热器，如图1-4所示，PVT集热器包括光伏组件1、集热器边框2、导热流道4、保护板8和背板3。光伏组件1、导热流道4、保护板8和背板3依次从上到下安装在集热器边框2内。其具体制造方法如下：
步骤一，串焊：取相应数量的电池片，正面串焊成光伏电池串层1-3；
步骤二，敷设：按照从上到下的顺序依次敷设钢化玻璃层1-1、透明EVA粘接层1-2、光伏电池串层1-3、汇流条1-4、EVA粘接层Ⅰ1-5、隔离板1-6、EVA粘接层Ⅱ10、导热板9，将汇流条1-4从隔离板1-6上预留的孔中引出并穿过导热板9；
在该步骤中，导热板的数量为多个，每个导热板为长条矩形状，本实施例中采用铝板即可，将多个导热板间隙均匀的敷设在EVA粘接层Ⅱ10上，相邻的导热板间隙为5-20mm；
步骤三，整体层压：用光伏层压设备进行整体层压，结合为一个整体，形成PVT组件；
步骤四，导热流道加工和焊接：利用平板集热器的焊接设备进行导热流道4的加工，导热流道4由多个并列分布的金属单元流道组成，多个金属单元流道的一端共同焊接在总金属流道的侧壁上；
采用激光或超声波的焊接方式将金属单元流道的外壁顶部焊接到导热板9上，使导热板9、光伏组件1和导热流道4结合为一个整体，并进行气密性检测；
在该步骤中，可以将一根金属单元流道焊接在一个导热板上，也可以根据需求将多根金属单元流道焊接在一个导热板上；
步骤五，在PVT组件背光面引出的汇流条1-4上安装接线盒6和MC4接头7；
步骤六，EL测试：对PVT组件进行EL测试，测试电池片隐裂状况和PV发电功率；
步骤七，集热器边框安装：在集热器边框2内侧加工卡槽，在集热器边框卡槽四周均匀涂抹上密封胶12，将整体层压成型的PVT组件镶嵌在集热器边框2的卡槽中，进行密封粘接防水绝缘，使导热板9与光伏组件1四周紧密固定，提高导热板导热效率，避免导热板在PVT集热器运行过程中出现脱落现象；
集热器边框2之间采用连接角码5进行连接；
步骤八，在集热器边框2的底部安装保护板8和背板3，在四周用抽芯铆钉11固定，具有隔离和保护导热流道、固定集热器边框2的作用，最终制作出PVT集热器；
步骤九，外观清理，封箱贴相关标识，入库。
采用该方法制作的PVT集热器，通过光伏电池串层1-3收集太阳能，通过汇流条1-4将电能汇流导出，连接到接线盒6，通过MC4接头7提供电能。导热流道4将光伏组件发电过程中表面产生的废热转化为可利用的热量提供热能，可有效降低光伏组件表面的温度，进而提升光伏组件的发电功率，实现光伏（PV）和光热（PT）一体化，同时提供电能和热能。
Claims (6)
1.一种PVT集热器制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，串焊接：取相应数量的电池片，将电池片从正面串焊成光伏电池串层；
步骤二，敷设：从上到下依次敷设钢化玻璃层、光伏电池串层、汇流条、隔离板和导热板，钢化玻璃层和光伏电池串层之间设有透明的EVA粘结层，汇流条、隔离板与导热板彼此相邻之间均设有EVA粘结层；
将汇流条从隔离板穿过而引出；
步骤三，整体层压：用光伏层压设备进行整体层压，形成PVT组件；
步骤四，导热流道加工和焊接：利用平板集热器的焊接设备加工导热流道，将导热流道焊接到PVT组件的导热板底面，并对导热流道进行气密性检测；
步骤五，EL测试：测试电池片隐裂状况和PV发电功率；
步骤六，在检测合格的PVT组件上安装集热器边框、保护板和背板。
2.根据权利要求1所述的PVT集热器制造方法，其特征在于，在步骤六中，集热器边框内侧加工卡槽，将PVT组件镶嵌到集热器边框的卡槽中，并在卡槽缝隙内进行密封粘接防水绝缘；
相邻的集热器边框之间采用连接角码进行连接。
3.根据权利要求1所述的PVT集热器制造方法，其特征在于，在步骤二中，导热板的数量为n个，其中，n≥2；每个导热板为长条矩形状。
4.根据权利要求1所述的PVT集热器制造方法，其特征在于，在PVT集热器底部安装保护板和背板，四周用抽芯铆钉进行固定。
5.根据权利要求1所述的PVT集热器制造方法，其特征在于，在步骤四中，采用激光或超声波的焊接方式将导热流道焊接到PVT组件的导热板底面。
6.根据权利要求1-5任一项所述的PVT集热器制造方法，其特征在于，在PVT组件背光面引出的汇流条上安装接线盒和MC4接头。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220513 |