CN202328874U - 基于柔性太阳能电池的太阳能真空管 - Google Patents

基于柔性太阳能电池的太阳能真空管 Download PDF

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高艺珂
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Abstract

本实用新型公开了属于太阳能利用技术领域的基于柔性太阳能电池的太阳能真空管。该太阳能真空管，包括外管和内管，外管和内管之间是真空，其特征在于：在所述内管外侧贴附柔性太阳能光伏电池。这种新型太阳能真空管提高光伏电池的光电转换效率，同时充分利用太阳能生产热水。

Description

基于柔性太阳能电池的太阳能真空管
技术领域
本实用新型属于太阳能利用技术领域，特别是涉及基于柔性太阳能电池的太阳能真空管。
背景技术
太阳能光热利用是太阳能利用的主要手段。目前，我国是世界最大的太阳能集热器市场和生产国，总产量和保有量踞世界第一，超过世界总使用量比例的50％，其中95％为真空管集热器。普通太阳能真空管的工作原理是：太阳辐射穿过玻璃真空管玻璃外壳，玻璃内管的选择性吸收涂层将吸收的辐射能转化为热能，再通过传导、对流方式将热量传递给管内，玻璃真空管内外壳之间为真空，从而有效的减少真空管向周围环境的散热。
太阳能光伏技术近年来飞速发展并广泛应用，从传统的晶体硅太阳能板块状光伏电池到目前的柔性薄膜光伏电池。传统的板块状光伏电池板存在质量大、不可弯曲折叠、易破碎等缺点。相比之下，柔性光伏电池重量轻，可弯曲折叠，不易破碎。柔性光伏电池具有极好的柔软性，可以任意卷曲、裁剪、粘贴，即使弯成很小的半径，作数百次卷曲，电池性能也不会发生变化。
实用新型内容
结合太阳能光热利用与太阳能光伏利用，本实用新型的目的在于提供一种同时具有发电、集热功能的太阳能真空管，该真空管能够充分利用太阳辐射，提高太阳能电池的光电效率，同时提供太阳能热水。
本实用新型提供的太阳能真空管，包括外管和内管，外管和内管之间是真空，其特征在于：在所述内管外侧贴附柔性太阳能光伏电池。
所述真空管的内管内侧插入换热器，优选在所述太阳能真空管的内管内侧插入带有翅片的U型管换热器；或者优选在所述太阳能真空管的内管内侧插入热管换热器。
所述外管和所述内管均为玻璃管。
本实用新型提供的基于柔性太阳能电池的太阳能真空集热管，传统的太阳能真空管内管外侧的选择性吸收涂层由柔性太阳能光伏电池代替，即内管贴附柔性太阳能光伏电池的太阳能真空管、真空管内管插入有翅片的U型管换热器或真空管内管插入热管换热器；
结合柔性太阳能光伏的特征，提出基于柔性光伏电池的太阳能真空管，即太阳能真空管的内管外侧贴附柔性太阳能光伏电池。
相比较传统电池，光伏电池的光电效率虽有很大提高，但光电效率的绝对值依然较低，照射到光伏电池表面的太阳辐射能有80％以上并未转化为电能，而是转化为光伏电池的热能或被损失掉，由于光伏电池的光电效率随着工作温度的升高而降低，如不对电池采取有效的冷却措施，电池的工作温度将迅速上升，导致光电效率下降。所以，若将贴附柔性光伏电池真空管内管内侧的热量及时带走即可有效降低光伏电池的温度，不但有利于提高光伏电池的效率，而且能够有效利用余热，获得热水。
将贴附柔性光伏电池真空管内管内侧的热量及时带走可以通过以下方式：
1、真空管内管插入带有翅片的U型管换热器，U型管内容有循环工质；
2、真空管内管插入热管换热器，热管置于真空管内管。
本实用新型的技术效果如下：
太阳能光伏电池是利用太阳能光电效应产生电能，太阳能光伏电池光电效率的高低，不仅取决于电池本身的特性，还取决于电池的温度高低。电池接受太阳辐射产生电能的同时，大部分光能转化为热能，电池温度升高，造成电池的光电效率下降。太阳能真空管能够利用太阳能的光热效应生产热水。
本实用新型正是将柔性光伏电池贴附于真空管内管外表面，吸收太阳辐射产生电能，同时，大量的太阳辐射能转化为热能、电池温度升高，造成电池光电效率降低。本实用新型采用真空管内管插入放置的换热器与内管管壁的换热，降低真空管内管管壁温度从而降低电池温度，保证光伏电池的光电效率，同时收集该部分热量获得太阳能热水，并利用真空管的良好保温性能减少热量损失，提高光热利用效率。
附图说明
图1所示为本实用新型的基于柔性太阳能电池的太阳能真空管的横截面示意图，其中内管内侧插入带有翅片的U型管换热器。
图2所示为本实用新型的基于柔性太阳能电池的太阳能真空管的横截面示意图，其中内管内侧插入热管换热器。
图中标号：1为真空管的外管，2为柔性太阳能光伏电池，3为真空管的内管，4为翅片(铝翼)，5为U型管换热器，6为吸热片，7为热管换热器。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。
本实用新型提供的基于柔性太阳能电池的太阳能真空管，包括外管1和内管3，外管1和内管3之间是真空，其特征在于：在所述内管3外侧贴附柔性太阳能光伏电池2。
所述外管1和所述内管3均为玻璃管。
可在所述太阳能真空管的内管内侧插入带有翅片4的U型管换热器5；如图1所示。
也可在所述太阳能真空管的内管内侧插入热管换热器7。如图2所示。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种太阳能真空管，包括外管(1)和内管(3)，外管(1)和内管(3)之间是真空，其特征在于：在所述内管(3)外侧贴附柔性太阳能光伏电池(2)。
2.根据权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于：在所述太阳能真空管的内管内侧插入带有翅片的U型管换热器(5)。
3.根据权利要求2所述的太阳能真空管，其特征在于：所述U型管换热器(5)内容有循环工质。
4.根据权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于：在所述太阳能真空管的内管内侧插入热管换热器(7)。
5.根据权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于：所述外管(1)和所述内管(3)均为玻璃管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105928217A (zh) * 2016-05-10 2016-09-07 上海应用技术学院 太阳能真空管

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