CN1323265C - 太阳电热联产装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳电热联产装置，由设置为一体的采光发电板和产热箱构成；采光发电板由透光板和太阳电池片构成，太阳电池片下面依次设置有吸热层、导热层和输热工质；产热箱体内还固定有用于把进入限流阀的输热工质均衡的分为几个流道的均衡导流分配器和作为通道壁的传热导流片；输热工质在产热箱体内流动；产热箱体的两端设有用于控制输热工质流量的限流阀；吸热层和导热层把太阳光所转换成的热能迅速的收集起来并传导给输热工质。输热工质通过限流阀进入产热箱。经均衡导流分配器分流的输热工质快速均匀的从导热层和传热导流片上吸收热量，并均衡地流过整个产热箱的各个部分，使得太阳电池片的温度基本不变；以提高太阳电池片的发电量。

Description

太阳电热联产装置
技术领域
本发明属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种太阳能发电和产热装置。
背景技术
太阳光伏发电和太阳集热器各自都有一系列产品。但利用太阳辐射同时产生电能和提供热能的产品尚未问世。相关的专著和论文也未见公开报道。根据申请人进行的资料检索，仅查询到一篇文章“聚光条件下太阳能光电热联用途径初探”杨智勇，王一平，《21世纪太阳能技术》page 490～492，上海交通大学出版社，2003.9。它与本发明装置的构思、原理、方法没有可比性。
太阳光伏发电装置(或称太阳电池)在受到太阳光的照射时会发出电能，照射到其受光面的辐照越强它转换成的电量就越多。太阳光伏发电装置可接受照射在它表面约90％以上的光能，而只有不到18％的光能转换成了电能，其余绝大部分变成热能散失掉了。并且这些热能还将使太阳电池片的温度升高，导致太阳电池片的发电能力下降。太阳照射光越强，产生的热能越多，太阳电池片温升越高，其发电能力下降亦越大。使得太阳照射光增强，太阳电池发电量增加的并不多。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种太阳电热联产装置，该装置就是要在光转换成电的同时，还要将它所产生的热能转移出去加以利用，达到降低太阳电池温度以提高发电量和提供热能的双重目的。
为了实现上述目的，把采光发电板和产热箱制成一体。本发明采取的技术方案是：该装置由设置为一体的采光发电板和用于将太阳光所转换成的热能的产热箱构成；
采光发电板由透光板和太阳电池片构成，透光板通过粘结剂粘接在多个相互串连的太阳电池片上，使透光板和太阳电池片密封；
透光板和太阳电池片设置在产热箱的上层，下面依次设置有吸热层、导热层和输热工质；吸热层、导热层安装在产热箱体内，产热箱体内还固定有用于把流经限流阀的输热工质均衡的分为几个流道的均衡导流分配器(8)和作为通道壁的传热导流片，该导流片既作为通道的壁，又作为把导热层的热量传递给输热工质的传热器；输热工质在产热箱体内流动；产热箱体的两端设有用于控制输热工质流量的限流阀；
吸热层和导热层，用于把太阳光所转换成的热能迅速的收集起来并传导给输热工质；输热工质通过限流阀进入产热箱体；经均衡导流分配器分流的输热工质快速均匀的从导热层和传热导流片上吸收热量并均衡地流过整个产热箱的各个部分，并使得太阳电池片的温度基本不变；以提高太阳电池片的发电量。
本发明的其它一些特点是，所述的限流阀作为多个太阳电热联产装置一起使用时，可以对输热工质进行平衡、分配并调节流入产热箱体的量。
本发明的太阳电热联产装置，利用吸热层和导热层，把太阳光所转换成的热能迅速的收集起来并传导给输热工质，使得太阳电池片的温度基本不变甚或下降(当工质温度低于环境温度时)，这样可较大幅度的提高太阳电池片的发电量。
本发明装置即可发电又可提供热能。根据各自的工作特性，达到在提供热能的同时还要发出更多的电能，也即在提供热能同时，还要发出比不提供热能(或常规情况下)较多的电能。如此，使装置的光转换效率大幅度的提高，在极端情况下甚至可提高30％以上的利用率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；图中的符号分别表示为：1-透光板，2-粘结剂，3-太阳电池片，4-吸热层，5-导热层，6-输热工质，7-限流阀；
图2是图1的A-A剖视图，图中的符号分别表示为：7-限流阀，8-均衡导流分配器，9-散热导流板，10-产热箱体；
图3是依本发明的技术方案构成的一个实施例结构图，图中的符号分别表示为：硅太阳电池发电板11，太阳能产热箱体12，连接导线15，产热出口14，螺旋控制装置13。
具体实施方式
以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1～2；本发明的太阳电热联产装置由设置为一体的采光发电板和产热箱构成；该装置由设置为一体的采光发电板和用于将太阳光所转换成的热能的产热箱构成；
透光板1、粘结剂2和太阳电池片3构成了采光发电板，设置在产热箱的上层。吸热层4、导热层5和壳体10构成了产热箱。输热工质6通过限流阀7、均衡导流分配器8和传热导流片全面的吸收了整个导热层5上的热量，保证了产热的最大化和发电板温度的均衡性。
利用吸热层4和导热层5，把太阳光所转换成的热能迅速的收集起来并传导给输热工质6，使得太阳电池片的温度基本不变甚或下降(当工质温度低于环境温度时)，这样可较大幅度的提高太阳电池片的发电量。
输热工质6首先通过限流阀7进入太阳电热联产装置产热箱。
限流阀7安装在长方形太阳电热联产装置边框短边的中间部位，其作用是当多个本发明装置一起使用时，对输热工质6进行平衡、分配并调节流入本发明装置的量。
流经限流阀7进入产热箱的输热工质6在均衡导流分配器8的作用下，分为几个流通通道均衡地流过整个产热箱的各个部分。
均衡导流分配器8固定在产热箱体内，在液流即输热工质6方向离限流阀7不远处。其作用是把进入限流阀7的输热工质均衡的分为几个流道。
经均衡导流分配器8分流的输热工质6快速的、均匀的从导热层和传热导流片9上吸收热量并携带走以资利用。从而保持太阳电热联装置中所有的太阳电池片的温度均匀和较低；在有些季节太阳电池片的温度会低于环境温度。
散热导热片9固定在产热箱体内，作为输热工质6流通通道的壁沿输热工质6的流动方向分布。传热导流片9既作为通道的壁，又作为传热器把导热层5的热量传递给输热工质6。
本发明的工作原理是，太阳光照射太阳电热联产装置受光面时，约有90％的光可穿过透光板1，透光板1起保护太阳电池片的作用，粘结剂2起固定和密封太阳电池片的作用。照射到太阳电池片3上的光，只有很小一部分(16％左右)可转换成电能以输出，其余的光和未照射在太阳电池片上的光绝大部分将转变成热能。
输热工质6是通过限流阀7进入太阳电热联产装置产热箱的。限流阀7的作用是平衡与调节流量。均衡导流分配器8和传热导流片9的作用是使输热工质6迅速均衡的从导热层5上吸收热量并携带走，以保持太阳电热联装置中所有的太阳电池片的温度均匀并较低；在有些季节太阳电池片的温度会低于环境温度。
实施例：
如图3所示，这是本发明的一个实施例，其中标号11为硅太阳电池发电板，与11连为一体并在其下方的是太阳能产热箱体12。当太阳光照射时，从连接导线15输出电能，同时从产热出口14有工质载着热能流出。螺旋控制装置13起平衡工质流量作用。
本发明的太阳电热联产装置即可发电，又可产热，一举双得。这样可较大幅度地提高太阳能的利用率，降低太阳能利用的成本。对节能、环保和能源的替代都有一定的积极意义。

Claims (2)

1.一种太阳电热联产装置，其特征在于：该装置由设置为一体的采光发电板和用于将太阳光所转换成的热能的产热箱构成；
采光发电板由透光板(1)和太阳电池片(3)构成，透光板(1)通过粘结剂(2)粘接在多个相互串连的太阳电池片(3)上，使透光板(1)和太阳电池片(3)密封；
透光板(1)和太阳电池片(3)设置在产热箱的上层，下面依次设置有吸热层(4)、导热层(5)和输热工质(6)；吸热层(4)、导热层(5)安装在产热箱体(10)内，产热箱体(10)内还固定有用于把流经限流阀(7)的输热工质均衡的分为几个流道的均衡导流分配器(8)和作为通道壁的传热导流片(9)，该导流片(9)既作为通道的壁，又作为把导热层(5)的热量传递给输热工质(6)的传热器；输热工质(6)在产热箱体(10)内流动；产热箱体(10)的两端设有用于控制输热工质(6)流量的限流阀(7)；
吸热层(4)和导热层(5)，用于把太阳光所转换成的热能迅速的收集起来并传导给输热工质(6)；输热工质(6)通过限流阀(7)进入产热箱体(10)；经均衡导流分配器(8)分流的输热工质(6)快速均匀的从导热层(5)和传热导流片(9)上吸收热量并均衡地流过整个产热箱(10)的各个部分，并使得太阳电池片(3)的温度基本不变；以提高太阳电池片(3)的发电量。
2.如权利要求1所述的太阳电热联产装置，其特征在于，所述的限流阀(7)作为多个太阳电热联产装置一起使用时，对输热工质(6)进行平衡、分配并调节流入产热箱体(10)的量。
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