CN202039514U - 一种调温式太阳能光电屋面系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种调温式太阳能光电屋面系统，包括屋面，所述屋面上安装有毛细管集热装置，所述毛细管集热装置管道连通有热泵热水器，本实用新型利用集成毛细管集热系统的调温式太阳能光电屋面和热泵热水器技术，解决光伏发电过程因太阳电池结温造成效率低的缺点，并对调温式太阳能光电屋面的废热进行回收。全年对太阳能充分利用，达到节能环保的效果。在使用屋顶式光伏发电系统，并需求热水的地区或工程，可广泛推广使用，投入批量生产后，可产生较大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光电屋面技术，具体的说，涉及一种利用太阳能电池结温、集成毛细管集热系统、热泵热水器技术的调温式太阳能光电屋面系统。
背景技术
太阳能是一种清洁、经济、稳定的热源。我国的太阳能资源相对丰富，光伏发电产业经过几年的快速发展已经形成了产业化生产，技术不断创新，产品性能得到不断的改进优化，目前正在被广泛的应用。在光伏发电过程中，随着太阳能电池结温，温度上升使太阳能电池开路电压Voc下降，短路电流Isc则轻微增大，总体效果会造成太阳能电池的输出功率下降。
对于单晶硅和多晶硅太阳能电池，工作电压(Vmp)的温度系数约为-0.0045/℃(折合70℃时的系数为0.8)；开路电压Voc的温度系数约为-0.0034/℃(折合-10℃时的系数为1.12)。
对于非晶硅薄膜电池，工作电压(Vmp)的温度系数约为-0.0028/℃(折合70℃时的系数为0.874)；开路电压Voc的温度系数约为-0.0028/℃(折合-10℃时的系数为1.1)。
针对太阳能电池结温造成太阳能电池的输出功率下降的问题，对光电产业是一个重要的课题。
热泵热水器是通过热泵循环，消耗少量能源从低品位热源中吸取热量，向高品位热源提供较多的可用热量，目前热泵热水器主要有空气源热泵热水器和水源热泵热水器。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是针对太阳能电池结温造成太阳能电池的输出功率下降的缺陷，提供的一种调温式太阳能光电屋面系统，使太阳能电池长期在标准状况下运行，提高因太阳能电池输出电压和输出功率。
为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种调温式太阳能光电屋面系统，包括屋面，所述屋面上安装有毛细管集热装置，所述毛细管集热装置管道连通有热泵热水器。
以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：
所述毛细管集热装置包括安装在屋面上的毛细管集热器，在毛细管集热器的外侧安装有光伏太阳能电池组。
进一步改进：
所述光伏太阳能电池组为单晶硅电池组。
进一步改进：
所述光伏太阳能电池组为平板型结构。
进一步改进：
所述毛细管集热器上设有集热器进水管和集热器出水管，集热器进水管和集热器出水管分别与热泵热水器连通。
进一步改进：
在集热器进水管上安装有调温循环水泵。
进一步改进：
所述热泵热水器管道连通有蓄热水箱，所述蓄热水箱上设有水箱进水管和水箱出水管，所述水箱进水管和水箱出水管分别与热泵热水器连通。
进一步改进：
在水箱出水管上安装有热泵循环水泵。
本实用新型利用集成毛细管集热系统的调温式太阳能光电屋面和热泵热水器技术，解决光伏发电过程因太阳电池结温造成效率低的缺点，并对调温式太阳能光电屋面的废热进行回收。全年对太阳能充分利用，达到节能环保的效果。在使用屋顶式光伏发电系统，并需求热水的地区或工程，可广泛推广使用，投入批量生产后，可产生较大的经济效益和社会效益。
本实用新型还解决了因空间的限制，实施了光伏发电系统，而无法实施光热系统，造成太阳能利用率低的现象，利用太阳能光电屋面收集废热，再利用热泵热水器加热生活热水，实现废热利用。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明：
附图为本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1-光伏太阳能电池组；2-毛细管集热器；3-屋面；4-调温循环水泵；5-热泵热水器；6-热泵循环水泵；7-蓄热水箱；8-水箱进水管；9-水箱出水管；10-集热器进水管；11-集热器出水管。
具体实施方式：
实施例，如图所示，一种调温式太阳能光电屋面系统，包括屋面3，所述屋面3上安装有毛细管集热装置，所述毛细管集热装置管道连通有热泵热水器5。
所述毛细管集热装置包括安装在屋面3上的毛细管集热器2，在毛细管集热器2的外侧安装有光伏太阳能电池组1。
所述光伏太阳能电池组1为单晶硅电池组。
所述光伏太阳能电池组1为平板型的结构。
所述毛细管集热器2上设有集热器进水管10和集热器出水管11，集热器进水管10和集热器出水管11分别与热泵热水器5连通。
在集热器进水管10上安装有调温循环水泵4。
所述热泵热水器5管道连通有蓄热水箱7，所述蓄热水箱7上设有水箱进水管8和水箱出水管9，所述水箱进水管8和水箱出水管9分别与热泵热水器5连通。
在水箱出水管9上安装有热泵循环水泵6。
安装时，先处理屋面3，平整出安装平板型太阳能电池组1所需要的斜度，并铺设保温层，上铺反射膜，并铺设好毛细管集热器2，用专用卡子固定，水泥沙浆抹平面。安装完毛细管集热器2后，再安装平板型光伏太阳能电池组1，两者形成了调温式太阳能光电屋面。
本实用新型调温式太阳能光电屋面系统，通过平板型太阳能电池组在发电过程中发热，形成的太阳能电池结温，通过毛细管集热器，吸收太阳能电池的结温。再通过调温循环水泵，把毛细管集热器中吸热的介质输送到热泵热水器，经热泵热水器，把毛细管集热器中吸热介质的低品位热能转换为可利用的高品位热能。即毛细管集热器中吸热的介质，经热泵热水器的蒸发器降温，用降温后的介质，来冷却太阳能电池组即吸收太阳能电池结温。
保持太阳能电池组的在标准状况下即25℃运行，可提高20％-30％的工作电压，即可提高太阳能电池的输出功率20％-30％。按照70℃时计算，工作电压衰减的折合系数为0.8，即可提高工作电压为25％，提高太阳能电池的输出功率约25％。
毛细管集热器2中介质的低品位热能经热泵热水器，转换成可利用的高品位热能即45-50℃的热水，通过热泵循环水泵6，循环加热蓄热水箱7里的水，通过蓄热水箱7蓄热，提供生活用热水。
上述实施例中，所述光伏太阳能电池组1还可以为多晶硅太阳能电池组或非晶硅薄膜电池组。
Claims (8)
1.一种调温式太阳能光电屋面系统，包括屋面(3)，其特征在于：所述屋面(3)上安装有毛细管集热装置，所述毛细管集热装置管道连通有热泵热水器(5)。
2.根据权利要求1所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：所述毛细管集热装置包括安装在屋面(3)上的毛细管集热器(2)，在毛细管集热器(2)的外侧安装有光伏太阳能电池组(1)。
3.根据权利要求2所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：所述光伏太阳能电池组(1)为单晶硅电池组、多晶硅太阳能电池组或非晶硅薄膜电池组中的其中一种。
4.根据权利要求2或3所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：所述光伏太阳能电池组(1)为平板型结构。
5.根据权利要求4所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：所述毛细管集热器(2)上设有集热器进水管(10)和集热器出水管(11)，集热器进水管(10)和集热器出水管(11)分别与热泵热水器(5)连通。
6.根据权利要求4所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：在集热器进水管(10)上安装有调温循环水泵(4)。
7.根据权利要求5所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：所述热泵热水器(5)管道连通有蓄热水箱(7)，所述蓄热水箱(7)上设有水箱进水管(8)和水箱出水管(9)，所述水箱进水管(8)和水箱出水管(9)分别与热泵热水器(5)连通。
8.根据权利要求7所述的一种调温式太阳能光电屋面系统，其特征在于：在水箱出水管(9)上安装有热泵循环水泵(6)。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110149095A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-20 | 东北林业大学 | 一种利用毛细管回收废热的太阳能光伏光热一体化系统 |
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2011
- 2011-03-25 CN CN2011200811982U patent/CN202039514U/zh not_active Expired - Fee Related
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