CN201307600Y - 太阳能光伏电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能光伏电池组件，其包括框体和嵌设于所述框体内的光伏芯板，所述框体和光伏芯板形成一个内部收容空间，所述收容空间内收容有热水器，所述热水器包括架设在所述框体上的多个相互连通的水管。该太阳能光伏电池组件内设有热水器，从而使得组件既能实现光伏发电，又能利用太阳能供热，具有发电和供热的双重功能，使太阳能量得到更加充分的利用。而光伏芯板散发的热量也被加以利用，从而减少能量损失。

Description

太阳能光伏电池组件

技术领域

本实用新型关于太阳能光伏电池技术，尤其涉及一种太阳能光伏电池组件。

背景技术

随着现代工业的发展，一方面加大对能源的需求，引发能源危机，另一方面在常规能源的使用中释放出大量的二氧化碳气体，导致全球性的“温室效应”。为持续发展，全球各国力图摆脱对常规能源的依赖，加速发展可再生能源。作为最理想的可再生能源，太阳能具有“取之不尽，用之不竭”的特点，利用太阳能产生能量，既环保又节能。

目前，太阳能被利用来产生电能，新兴的太阳能量利用方式是太阳能电池，其通过光电转换将太阳能转化为人类所需的电能。传统的太阳能电池分为两大类，一类是块状的晶体硅太阳能电池，另一类是以非晶硅太阳能电池和铜硒太阳能电池为代表的薄膜太阳能电池。其中，晶体硅太阳能电池材料具有成本高、发电效率受安装角度及光线强度影响大、不透光性等缺陷。而薄膜太阳能电池代表着光伏技术的发展趋势。其中，非晶硅型的太阳能电池由于能大规模工业化生产，因而成本较低，并且还具有良好的透光性能，具有较为广泛的应用前景。

然而，这些传统的太阳能电池有个共同的不足之处，即太阳光照射在太阳能电池板上，只是部分太阳能量被转化成电能，还有相当一部分的太阳光要么被反射(如不透光的晶体硅材料)，要么被透射(如透光的非晶体硅材料)，使得这些能量并未获得利用，而且，太阳能电池板经常处于太阳照射下，自身容易发热，也造成能量的损失。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种提高太阳能利用率，具有光伏发电和太阳能供热双重功能的太阳能光伏电池组件。

一种太阳能光伏电池组件，其包括框体和嵌设于所述框体内的光伏芯板，所述框体和光伏芯板形成一个内部收容空间，所述收容空间内收容有热水器，所述热水器包括架设在所述框体上的多个相互连通的水管。

与现有技术相比，所述太阳能光伏电池组件内设有热水器，太阳自然光可先照射在光伏芯板上，由其将光能转化为电能，然后光继续透过光伏芯板进入热水器，并且光伏芯板散发的热量也会传导至热水器，加热其内水管的水，以供给热水。因此，所述太阳能光伏电池组件既能实现光伏发电，又能利用太阳能供热，具有发电和供热的双重功能，使太阳能量得到更加充分的利用，而光伏芯板散发的热量也被加以利用，从而减少能量损失。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的太阳能光伏电池组件立体示意图。

图2是图1中的太阳能光伏电池组件的俯视立体示意图。

图3是图1中的太阳能光伏电池组件的立体分解示意图。

图4是图1中的太阳能光伏电池组件的角码示意图。

图5是图1中的太阳能光伏电池组件的边框截面示意图。

图6是图5中的VI部分放大结构示意图。

图7是图5中的边框与另一太阳能光伏电池组件中的边框对接时的局部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、2和3，为本实用新型实施例提供的太阳能光伏电池组件10。该太阳能光伏电池组件10包括框体12和嵌设于框体12内的光伏芯板14，框体12和光伏芯板14形成一个内部收容空间，该收容空间内收容有热水器20，热水器20包括架设在框体12上的多个相互连通的水管。

如图所示，光伏芯板14采用非晶硅光伏芯板，并选用透光性好的非晶硅材料，并具有较好的吸光性能，例如采用玻璃衬底的非晶硅太阳电池板。光伏芯板14吸收太阳能，通过非晶硅的光电转换，将光能转换成电能。

本实施例中，框体12包括相互衔接的四条边框，框体12为矩形，即四条边框分别为一对长边框131和一对短边框132，长、短边框131、132结构基本相同，均可由铝合金材料制成。当然，实际应用中，框体12也可以是方形，即四条边框的长度相同，结构也相同。相邻的长、短边框131、132之间通过一个角码15连接，共有四个角码，分别设于四角。如图4所示，角码15为直角形状，包括相互垂直的两块直板，每块直板上开设有两个通孔150，每条边框上对应的位置也开设有通孔，以便让螺丝钉穿过，将相邻的长、短边框131、132固定在一起，从而形成一体的框体12结构。

在一个短边框132的内侧设置有接线盒16，当然也可设置于其他任一个短边框132或任一个长边框131的内侧。接线盒16内连接有引线，引线与光伏芯板14电气连接，以将光伏芯板14转化的电能输送到需要的地方或储存起来。

如图3所示，水管包括多个集热管21和排管23，多个集热管21相互平行，多个集热管21紧贴着光伏芯板14底面设置，以利用光伏芯板14上的散发的热量，以及入射进来的光产生的热量，加热多个集热管21内的水。图示中的排管23有两个，两个排管23相互平行地穿设在框体12上。在图3中，两个长边框131的两端分别开设有两个开孔130，以便该两个排管23的两端分别由对应的开孔130中伸出，以与其他管道相接通。多个集热管21相接于该两个排管23之间，即每个集热管21的两端分别与两个排管23相连通。

其中一个排管23的一个开口端作为进水口，另一个开口端作为出水口，当然也可将排管23同一侧的两个开口端作为进水口，即有两个进水口，另两个开口端作出两个出水口，这些进水出水的设置可根据实际需要灵活选择。水进入多个集热管21吸收热量，成为热水，由排管23输出到需要的地方。多个集热管21和两个排管23采用高频焊接法连成一体。多个集热管21的外壁还设置有热防辐射层，例如，通过在多个集热管21的外壁上镀铝薄膜，形成该热防辐射层，可减少热量损失。

如图3所示，每个排管23的两端中至少一端具有管接头24，其用于在将太阳能光伏电池组件10用作幕墙时，相邻的太阳能光伏电池组件10的排管23可通过该管接头24对接，以实现大面积的热水供应。

另外，在多个集热管21和排管23的底下还设有一玻璃板18，其固定在框体12上，从而与框体12以及光伏芯板14形成密闭空间。多个集热管21和排管23即收容于该密闭空间内。玻璃板18采用高透光率的材料，优选为透明导电钢化玻璃，在将太阳能光伏电池组件10用作幕墙时，可抗风抗压，达到相应建筑幕墙国家标准，并让光透射进入室内，为室内提供足够的亮度。此外，还可沿着框体12内壁设置一圈胶框17，用于固定玻璃板18。

请参阅图5，为本实用新型实施例的太阳能光伏电池组件10中的边框结构截面示意图。由于长、短边框131、132的结构类似，在此以短边框132为例来说明各条边框的结构。短边框132设有用于嵌入光伏芯板14的嵌入槽134以及与嵌入槽134并行交错的衔接槽135，衔接槽135的开口朝向收容空间外，即与嵌入槽134的开口方向相反。嵌入槽134和衔接槽135共用一个槽壁136，嵌入槽134和衔接槽135两者的槽壁按照“z”或“s”形走势依次连接。其中，衔接槽135具有与共用槽壁136相对的底槽壁137，每条边框还包括由衔接槽135的底槽壁137内端部向下延伸的框脚138。底槽壁137与框脚138协同形成用于收容一个外部固定件的固定空间。

另外，每条边框131或132的框脚138向收容空间内凸伸出肋板139，上述的玻璃板18即安装在肋板139与框脚138上，即玻璃板18内接于肋板139与框脚138。每条边框131或132的框脚138的还向收容空间之外凸伸出卡槽部133，如图6所示，卡槽部133包括由向框脚138边缘渐缩的坡部133a及开设于坡部133a较高坡端的槽部133b。坡部133a和槽部133b分别都是沿着边框的长度方向延伸。

如图7所示，当两个短边框132(或长边框131)相对接时，其上的两个卡槽部133之间卡设有一个外部弹性板35。外部弹性板35顺着坡部133a卡入两框脚138之间，其协同外部板件32和外部固定框34，起到支撑和固定边框的作用。

在两个短边框132(或两个长边框131)对接时，两相对的衔接槽135构成一个收容外部板件32的空隙，而其中一个短边框132上的底槽壁137和框脚138与另一短边框132上的底槽壁137和框脚138形成用于收容外部固定部件的固定空间，本实施例为外部固定框34。然后通过螺丝钉31将外部板件32和外部固定框34固定，两衔接槽135的底槽壁137夹设于外部板件32和外部固定框34之间，从而将两个短边框132连成一体。外部固定框34可以是建筑墙体窗框，这样就可将太阳能光伏电池组件10固定在建筑墙体上，只要有需要，可以在部分或整个墙体上安装多个太阳能光伏电池组件10，连成一片形成光电池幕墙，取代传统的纯玻璃幕墙，从而既能实现光伏发电，又能利用太阳能供热，还能用作建筑幕墙，起到节能减排的功效。

本实施例中，太阳能光伏电池组件10内设有热水器20，太阳自然光可先照射在光伏芯板14上，由其将光能转化为电能，然后光继续透过光伏芯板14进入热水器20，并且光伏芯板14散发的热量也会传导至热水器20，加热其内水管的水，以供给热水。因此，太阳能光伏电池组件既能光伏发电，又能利用太阳能供热，具有发电和供热的双重功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种太阳能光伏电池组件，其包括框体和嵌设于所述框体内的光伏芯板，所述框体和光伏芯板形成一个内部收容空间，其特征在于，所述收容空间内收容有热水器，所述热水器包括架设在所述框体上的多个相互连通的水管。

2、如权利要求1所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述水管包括多个集热管和排管，所述排管与各个集热管相接相通，每个集热管吸热后的水由排管输出。

3、如权利要求2所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述排管是两个排管，所述两个排管相互平行并穿设于框体上，多个集热管相接于所述两个排管之间，每个集热管的两端分别与所述两个排管相连通。

4、如权利要求1所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述框体包括相互衔接的四条边框，每条边框设有嵌入所述光伏芯板的嵌入槽以及与所述嵌入槽并行交错的衔接槽，所述衔接槽的开口朝向收容空间外。

5、如权利要求4所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述四条边框通过角码相连接成为一体结构，其中一条边框的内侧设有与所述光伏芯板电气连接的接线盒。

6、如权利要求4所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述嵌入槽和衔接槽共用一个槽壁，所述嵌入槽和衔接槽两者的槽壁按照“z”或“s”形走势依次连接。

7、如权利要求4所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述衔接槽具有与所述嵌入槽和衔接槽的共用槽壁相对的底槽壁，每条边框还包括由所述衔接槽的底槽壁内端部向下延伸的框脚，所述衔接槽的底槽壁和框脚形成用于收容外部固定部件的固定空间。

8、如权利要求7所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，每条边框的框脚向收容空间内凸伸出肋板，所述肋板与框脚上固定有密封收容空间的玻璃板。

9、如权利要求7所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，每条边框的框脚向收容空间外凸伸出用于卡设一个外部弹性板的卡槽。

10、如权利要求1所述的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述排管的两端设有用于对接的管接头。

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