CN204031069U - 一种光伏电池片热能回收利用装置、光伏设备及其系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光伏电池片热能回收利用装置,包括第一流体通道以及设置在所述第一流体通道上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱,所述储热箱的内部填充有储热介质。还提供了一种光伏设备及系统。本实用新型的光伏电池片热能回收利用装置、光伏设备及系统在冷却了光伏电池片的同时获得了中高温生活用水、热空气,具有太阳能利用效率高、光电转换效率高,集热效率高等优点;另外,本实用新型提供的系统可与建筑结合应用,如布置于平顶、斜坡屋顶、向阳建筑外墙作为建材使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能设备领域,尤其涉及一种光伏电池片热能回收利用装置、光伏设备及其系统。
背景技术
太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统,属于太阳能光电利用产业,由于其可靠性高、使用寿命长、不污染环境等优点,长期以来得到广泛地应用。
光伏电池片所产生的电力与太阳辐射强度及电池面积成正比,光电转换效率则与太阳光的波长、辐射强度及电池温度直接相关;光伏电池片的输出功率具有负的温度系数,输出功率随光伏电池片的温度升高而下降。因此,为提高或维持光伏电池片稳定的光电转换效率,需降低和有效冷却光伏电池片的运行温度。目前多采用散热装置冷却光伏电池片。
但采用散热装置只是将光伏电池片散发的热量释放到环境中,从而造成这部分热量的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光伏电池片热能回收利用装置,其可回收光伏电池片散发的热量并加以利用,从而提高太阳能利用率。
本实用新型还在于提供了一种光伏设备,其可回收光伏电池片散发的热量并加以利用,从而提高太阳能利用率。
本实用新型还在于提供了一种光伏系统,其可回收光伏电池片散发的热量并加以利用,从而提高太阳能利用率。
本实用新型提供的一种光伏电池片热能回收利用装置,包括:第一流体通道以及设置在所述第一流体通道上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱,所述储热箱的内部填充有储热介质。
进一步地,所述储热箱为多个,并且所述第一流体通道将多个所述储热箱串联和/或并联连接。
进一步地,还包括第二流体通道,所述第二流体通道流经所述储热箱。
进一步地,在所述第二流体通道的入口端、出口端或其上中的一处或多处设置有用于加速所述第二流体通道内流体流速的风机。
优选地,所述第一流体通道和所述第二流体通道均穿过所述储热箱,且所述第二流体通道套设在所述第一流体通道的外部。
优选地,所述第一流体通道和所述第二流体通道均穿过所述储热箱,且所述第二流体通道与所述第一流体通道间隔设置。
进一步优选地,所述第一流体通道穿过所述储热箱,所述第二流体通道设置在所述储热箱的外壁上。
进一步地,在所述储热箱的外壁上、所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间和位于所述储热箱的内部的所述第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
进一步地,所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间、位于所述储热箱的内部的所述第二流体通道的内壁与所述第一流体通道的外壁之间和位于所述储热箱的内部的所述第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
进一步地,所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间、所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间、位于所述储热箱的内部的所述第二流体通道的内壁上和位于所述储热箱的内部的所述第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
优选地,所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,所述传热翼片上设置有通孔。
优选地,所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,所述传热翼片上设置有通孔。
优选地,所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,和/或所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,所述传热翼片上设置有通孔。
本实用新型提供的一种光伏设备,包括上述任一项所述的光伏电池片热能回收利用装置及光伏电池片,且所述光伏电池片通过绝缘导热构件与所述储热箱相连。
进一步地,还包括外壳,所述储热箱及所述光伏电池片容纳于所述外壳内,并在所述外壳内布置保温层。
进一步地,还设置有聚光反射构件。
优选地,所述聚光反射构件的整体或部分绕所述光伏电池片旋转,且所述聚光反射构件的旋转轴延伸方向与所述光伏电池片的长度方向平行;
其中,所述聚光反射构件能够绕所述光伏电池片旋转至第一工作位置,从而将光反射至所述光伏电池片;
所述聚光反射构件能够绕所述光伏电池片旋转至第二工作位置,从而将所述光伏电池片覆盖。
优选地,所述聚光反射构件绕所述光伏电池片旋转至所述第二工作位置,在所述聚光反射构件上与其反射面相背的另一面布置有保温层。
进一步地,在所述外壳上端覆盖密封透明盖板。
本实用新型提供的一种光伏系统,包括至少两个上述光伏设备,多个所述光伏设备串联和/或并联连接;并且相邻的两个所述光伏设备之间密封连接。
与现有技术相比,本实用新型提供的一种光伏电池片热能回收利用装置,其通过在第一流体通道上设置至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱,通过向储热箱内填充储热介质,吸收光伏电池片产生的热量,存储在储热箱内,储热箱中存储的热量进一步传导至第一流体通道中的流体,达到冷却光伏电池片、减少光电转换效率损失的目的;同时,第一流体通道中的流体还能有效地吸收光伏电池产生的多余热量,产生热能。
在进一步的技术方案中,当多个储热箱依次串联在第一流体通道上时,当第一流体通道中的流体在内管流动的过程中,依次吸收与多个储热箱相连的光伏电池片的热量,流体温度逐渐升高,可获得温度较高的流体;当多个储热箱依次并联在第一流体通道上时,各个储热箱中第一流体通道的流体吸收与各储热箱相连的光伏电池片的热量,保证了每个储热箱中第一流体通道受热均匀。
在进一步的技术方案中,该装置还包括第二流体通道,该第二流体通道流经储热箱,可将环境中的冷空气在通过第二流体通道的过程中吸收储热箱的热量,获得热空气。
在进一步的技术方案中,通过在储热箱的外壁上、储热箱的内壁与第一流体通道的外壁之间和位于储热箱的内部的第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。增加储热箱与光伏电池片以及储热箱与第一流体通道的传热面积,提高传热效率。
在进一步的技术方案中,可在传热翼片上设置有通孔。通过传热翼片将储热箱与内管之间的空间分隔为多个腔体,保证各个腔体之间连通,便于向腔体内灌装储热介质。
与现有技术相比,本实用新型提供的一种光伏设备,包括光伏电池片热能回收利用装置和光伏电池片,光伏电池片通过绝缘导热构件与储热箱相连。其利用光伏发电的同时,并利用光伏电池片产生的多余热量获得热水、热空气,从而将光伏发电和太阳能热水技术结合起来。
在进一步的技术方案中,通过在外壳内布置保温层,避免储热箱及内管热量散失。
在进一步的技术方案中,通过在外壳内设置聚光反射构件,将偏离光伏电池片的太阳光线重新反射至光伏电池片上,增加光伏电池片接收的光线量,提高光伏电池发电效率。
在进一步的技术方案中,聚光反射构件的整体或部分可绕光伏电池片旋转,在阴雨天或夜晚,光伏电池非工作状态下,将聚光反射构件的旋转轴延伸方向与光伏电池片的长度方向平行,可旋转至能够覆盖光伏电池片的第二工作位置,可避免内管中流体热量的散失,达到保温的效果。
在进一步的技术方案中,在聚光反射构件上与其反射面相背的另一面布置保温层,当聚光反射构件绕光伏电池片旋转至能够覆盖光伏电池片的第二工作位置时,增加对第一流体通道中流体热量的保温效果。
在进一步的技术方案中,当在储热箱的外部设置至少一个通风管时,通过在外壳内设置风机,且在外壳上开设通风孔,在风机的作用下,将环境中的空气通过通风孔引入到通风管内,并加速通风管内的空气流动。
在进一步的技术方案中,在外壳上端覆盖密封透明盖板,避免外部环境对光伏电池片和聚光反射构件的影响,起到防水、遮灰的作用。
与现有技术相比,本实用新型提供的一种光伏系统,其由至少两个光伏设备串联和/或并联连接而成,形成一体化结构;该结构简单、安全实用、安装方便;其次,可发掘屋顶和外墙资源,可将该系统作为建筑物的一部分,减少整体安装和使用成本,消除了传统太阳能热系统和光伏系统对建筑物所造成的不利影响,有利于大规模推广应用。再者,相邻的两个光伏设备之间密封连接,避免雨水进入到光伏设备内部。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
图1至图3为本实用新型实施例一提供的光伏电池片热能回收利用装置的结构示意图。
图4至图6为本实用新型实施例二提供的光伏电池片热能回收利用装置的结构示意图。
图7为本实用新型实施例三提供的光伏设备结构示意图。
图8、图9为本实用新型实施例四提供的光伏设备结构示意图。
图10为本实用新型的光伏设备的整体结构示意图。
附图说明:
1-外壳,2-光伏电池片,3-储热箱,4-绝缘导热构件,5-第一流体通道,6-聚光反射构件,7-传热翼片,8-第二流体通道,9-透明盖板,10-通风孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一:
如图1至图3所示,本实施例的光伏电池片热能回收利用装置,包括第一流体通道5以及设置在第一流体通道5上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱3,所述储热箱3内部填充有储热介质。
第一流体通道5中的流体可为气体,如空气,通过第一流体通道5的一端将外部环境中的冷空气输送至第一流体通道5中,储热箱3中的储热介质吸收光伏电池片的热量,并将热量传递给第一流体通道5中流动的冷空气,达到冷却光伏电池片、提高光电转换效率的目的,同时,冷空气吸收热量,获得热空气,并通过第一流体通道5的另一端输送至外部环境,可用于室内供暖循环。
此外,第一流体通道5中的流体还可为液体,如水,储热箱3中的储热介质吸收光伏电池片的热量,并将热量传递给第一流体通道5中流动的水,冷却光伏电池片的同时,还可获得中高温热水,为用户提供生活用水。
本实施例中,第一流体通道5可穿过储热箱3,即储热箱3包裹在第一流体通道5上。同时,第一流体通道5亦可设置在储热箱3的外壁上。其中,第一流体通道5可与储热箱3的外壁接合;第一流体通道5亦可由板材与储热箱3的外壁相配合形成。需要说明的是,第一流体通道5与储热箱3的结合形式不唯一,但都应落入本实用新型的保护范围。
本实施例中,由于光伏电池片通常在使用过程中数量众多,如果采用一个储热箱3对所有电池片进行热能回收储存时,多个光伏电池片所产生的热能会超过储热箱3的储热能力,从而造成储热箱3过饱和,进而造成光伏电池片产生的热能无法完全回收储存,造成热能的散失。
为此,储热箱3可为多个,并且第一流体通道5将多个储热箱3串联和/或并联连接。
其中,当相连的储热箱3为串联时,即第一流体通道5先通过一个储热箱3后,再通过另一个储热箱3。当相连的储热箱3为并联时,即第一流体通道5同时经过两个或两个以上的储热箱3,然后再进行汇聚,进而继续通过其他储热箱3。
需理解的是,当储热箱3为多个时,在第一流体通道5上,储热箱3可均串联连接,也可均并联连接,亦可串联、并联均有的混合连接。
本实施例中,为了提高储热箱3与第一流体通道5之间以及第一流体通道5与其内部的流体之间的热交换效率,可在储热箱3的外壁上、储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间和位于储热箱3的内部的第一流体通道5的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
为了便于理解,下面介绍几种传热翼片设置的具体实施方式:
具体实施方式一,如图2所示,包括第一流体通5以及设置在第一流体通道5上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱3,储热箱3的内部填充有储热介质。且在储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置有传热翼片7。
传热翼片7将储热箱3的外壁与第一流体通道5的外壁之间的空间分隔为多个腔体,分别在该腔体内填充储热介质,为便于储热介质的灌装,可在传热翼片7上设置通孔,使得各个腔体之间相互连通,只需向其中一个腔体内灌装储热介质,储热介质即可通过传热翼片7上的通孔充满各个腔体。通过在储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置传热翼片7,增加了储热箱3内储热介质与储热箱3外壁的传热面积,同时也增加了储热箱3与第一流体通道5的传热面积,从而提高传热效率。
第一流体通道5内的流体可为水或冷空气,其接收热量的过程为:光伏电池片散发的热量传导至储热箱3的外壁,储热箱3的外壁通过传热翼片7及储热箱3的内壁将热量传导至各个腔体内的储热介质,储热介质吸收热量并将热量传导至第一流体通道5内的水或冷空气,第一流体通道5内的水或冷空气吸收热量形成中高温热水或热空气,可为用户提供生活用水或冬季时室内供暖循环。
具体实施方式二,如图3所示,包括第一流体通5以及设置在第一流体通道5上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱3,储热箱3的内部填充有储热介质。并在储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置有传热翼片7,且在位于储热箱3的内部的第一流体通道5的内壁上设置有传热翼片7。
其中,储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7与位于储热箱3的内部的第一流体通道5的内壁上设置的传热翼片7可为一体式设置,也可为分体式设置。
其中,一体式设置是指储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7的一端直接延伸至第一流体通道5的内部。分体式设置是指储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7的一端延伸至第一流体通道5的外壁,第一流体通道5的内壁上另外设置传热翼片7,并向第一流体通道5的内部延伸。
传热翼片7将储热箱3的外壁与第一流体通道5的外壁之间的空间分隔为多个腔体,分别在该腔体内填充储热介质。储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置有传热翼片7,传热翼片7上设置有通孔。
具体地,当传热翼片7的一端延伸至第一流体通道5的外壁上时,为便于储热介质的灌装,可在传热翼片7上设置通孔,使得各个腔体之间相互连通,只需向其中一个腔体内灌装储热介质,储热介质即可通过传热翼片7上的通孔充满各个腔体。通过在储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置传热翼片7,增加了储热箱3内储热介质与储热箱3外壁的传热面积,同时也增加了储热箱3与第一流体通道5的传热面积,从而提高传热效率。
进一步具体地,当储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7尚未延伸至第一流体通道5的外壁上时,可不必在该传热翼片7上开设通孔,亦可方便储热介质的灌装。
第一流体通道5内的流体可为水或冷空气,其接收热量的过程为:光伏电池散发的热量传导至储热箱3的外壁,储热箱3的外壁通过传热翼片7及储热箱3的内壁将热量传导至各个腔体内的储热介质,储热介质吸收热量并通过第一流体通道5的内壁及位于储热箱3的内部的第一流体通道5内壁上的传热翼片7将热量传导至第一流体通道5内的水或冷空气,第一流体通道5内的水或冷空气吸收热量形成中高温热水或热空气,可为用户提供生活用水或冬季时室内供暖循环。
需要说明的是,上述两种具体实施方式仅为部分传热翼片的设置方式,但不限于这两种实施方式,其他传热翼片可根据上述设置位置任意组合,但都应落入本实用新型的保护范围。
实施例二:
如实施例一中提供的光伏电池片热能回收利用装置,当第一流体通道内通液体时,只能产生热水供水使用,当第一流体通道内通气体时,只能做暖风使用。其对热能的利用手段单一,不能很好地满足人们的使用要求。
为此,如图4至图6所示,本实施例的光伏电池片热能回收利用装置包括第一流体通5以及设置在第一流体通道5上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱3,储热箱3的内部填充有储热介质。此外,还包括第二流体通道8,第二流体通道8流经储热箱3。
本实施例中,为了提高储热箱3与第一流体通道5和/或第二流体通道8之间以及第一流体通道5和/或第二流体通道8与其内部的流体之间的热交换效率,可在储热箱3的外壁上、储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间、位于储热箱3的内部的第二流体通道8的内壁与第一流体通道5的外壁之间和位于储热箱3的内部的第一流体通道5的内壁上中的任一处或多处设置传热翼片7。
为便于理解,下面介绍几种传热翼片设置的具体实施方式:
具体实施方式一,如图4所示,第一流体通道5和所述第二流体通道8均穿过储热箱3,且第二流体通道8套设在第一流体通道5的外部;储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置有传热翼片7,位于储热箱3的内部的第二流体通道8的内壁上设置有传热翼片7。
传热翼片7将储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间的空间分隔为多个腔体,分别在该腔体内填充储热介质。储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置有传热翼片7,传热翼片7上设置有通孔。
具体地,当传热翼片7延伸至第二流体通道8的外壁上时,为便于储热介质的灌装,可在传热翼片7上设置通孔,使得各个腔体之间相互连通,只需向其中一个腔体内灌装储热介质,储热介质即可通过传热翼片7上的通孔充满各个腔体。
进一步具体地,当储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置的传热翼片7尚未延伸至第二流体通道8的外壁上时,可不必在该传热翼片7上开设通孔,亦可方便储热介质的灌装。
实施方式一的光伏设备的热传递过程为,可在第一流体通道5的内部输送水,同时在第二流体通道8的内部输送冷空气,并在第二流体通道8的入口端、出口端或其上中的一处或多处设置有用于加速第二流体通道8内流体流速的风机。光伏电池散发的热量传导至储热箱3的外壁,储热箱3的外壁通过传热翼片7及储热箱3的内壁将热量传导至各个腔体内的储热介质,储热介质吸收热量并通过第二流体通道8的内壁及位于储热箱3的内部的第二流体通道8的内壁上的传热翼片7将热量传导至第二流体通道8内的冷空气,冷空气吸收热量形成热空气,可用于冬季时室内的供暖循环。同时,第一流体通道5内的水也吸收热量形成中高温热水,可为用户提供生活用水。在提供太阳能利用率,提高光伏电池光电转换效率的同时,同时获得热空气和热水,满足人们的日常生活用水和冬季供暖循环。
具体实施方式二,第一流体通道5和所述第二流体通道8均穿过储热箱3,且第二流体通道8与第一流体通道5间隔设置。储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间、储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间、位于储热箱3的内部的第二流体通道8的内壁上和位于储热箱3的内部的第一流体通道5的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片7。
图5给出了第二流体通道8设置在储热箱3内,且第二流体通道8与第一流体通道5间隔设置时,传热翼片7的其中一种布置方式。储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置有传热翼片7,储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置有传热翼片7;储热箱3的内壁与第一流体通道5之间的空间由传热翼片分隔为多个腔体,储热箱3的内壁与第二流体通道8之间的空间由传热翼片7分隔为多个腔体,向多个腔体内填充储热介质,向第一流体通道5内输送水,向第二流体通道8内输送冷空气,腔体内的储热介质吸收光伏电池片散发的热量,并将热量传递至第一流体通道5内的水和第二流体通道8内的冷空气,同时获得热水和热空气。
为便于储热介质的灌装,当在储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置传热翼片7,和/或所述储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置传热翼片7时,在传热翼片7上设置通孔。
具体地,当储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7延伸至第一流体通道5的外壁上,当储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置的传热翼片7延伸至第二流体通道8的外壁上时,需在传热翼片7上设置通孔,使得储热箱3的内壁与第一流体通道5之间的各个腔体及储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间的各个腔体相互连通,只需向其中一个腔体内灌装储热介质,储热介质即可通过传热翼片7上的通孔充满各个腔体。
进一步具体地,当储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7尚未延伸至第一流体通道5的外壁上,当储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置的传热翼片7尚未延伸至第二流体通道8的外壁上时,可不必在传热翼片7上设置通孔,亦可通过传热翼片7与第一流体通道5之间的空隙及传热翼片7与第二流体通道8之间的空隙方便储热介质填充各个腔体。
具体实施方式三,第一流体通道5穿过储热箱3,第二流体通道8与第一流体通道5间隔设置,第二流体通道8设置在储热箱3的外壁上。储热箱3的外壁上、储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间和位于储热箱3的内部的第一流体通道5的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片7。
图6给出了第二流体通道8与第一流体通道5间隔设置,第二流体通道8设置在所述储热箱3的外壁上时,传热翼片7的其中一种布置方式。在储热箱3的外壁上设置有传热翼片7,在储热箱3的内壁与第一流体通道5之间也设置有传热翼片7。且在储热箱3的外壁上设置有传热翼片7。储热箱3的外壁上设置的传热翼片7的一端与储热箱3的外壁相连,另一端背向储热箱3延伸,并与第二流体通道8内壁相连;多个传热翼片7将第二流体通道8的内壁与储热箱3的外壁的空间分隔为多个腔体,可向腔体内输送冷空气,吸收热量,产生热空气。另外,储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间布置的传热翼片7将储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间的空间分隔为多个腔体,在该多个腔体内填充储热介质,并向第一流体通道5中输送水,第一流体通道5中的水吸收热量,获得热水,为用户提供生活用水。
传热翼片7将储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间的空间分隔为多个腔体,分别在该腔体内填充储热介质。储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置有传热翼片7,和/或储热箱3的内壁与第二流体通道8的外壁之间设置有7传热翼片,传热翼片7上设置有通孔。
具体地,当传热翼片7延伸至第一流体通道5的外壁上时,为便于储热介质的灌装,可在传热翼片7上设置通孔,使得各个腔体之间相互连通,只需向其中一个腔体内灌装储热介质,储热介质即可通过传热翼片7上的通孔充满各个腔体。
进一步具体地,当储热箱3的内壁与第一流体通道5的外壁之间设置的传热翼片7尚未延伸至第一流体通道5的外壁上时,可不必在该传热翼片7上开设通孔,亦可通过传热翼片7与第一流体通道5之间的空隙方便储热介质的灌装。
需要说明的是,实施方式一、实施方式二和实施方式三为第一流体通道和第二流体通道的不同布置方式,这三种布置方式可独立使用,也可组合使用。
进一步需要说明的是,上述三种具体实施方式仅为部分传热翼片的设置方式,但不限于这三种实施方式,其他传热翼片可根据上述设置位置任意组合,但都应落入本实用新型的保护范围。
实施例三
本实施例,如图7所示,本实施例的光伏设备包括上述实施例一和实施例二所描述的光伏电池片热能回收利用装置和光伏电池片2,且光伏电池片2通过绝缘导热构件4与储热箱3相连。
进一步地,储热箱3及光伏电池片2容纳于外壳1内,并在外壳1内布置保温层。
外壳1内布置的保温层,具体地,包括底部保温层和端部保温层;其中,底部保温层布置于外壳1内部的底部,如布置于C处的底部保温层,且该底部保温层具有嵌入储热箱3的凹槽;端部保温层布置于外壳1内部的端部位置。通过在外壳1内布置保温层,减少储热箱3及第一流体通道和/或第二流体通道中流体的热量散失。
进一步地,在外壳1的上端覆盖密封透明盖板9,避免外部环境对光伏电池片2的影响,起到防水、防灰的作用。
需要说明的是,为增加第二流体通道8中流体的运行速度,可在外壳1上开设通风孔,并在第二流体通道8的入口端、出口端或其上中的一处或多处设置有风机,在风机的作用下,将环境中的空气通过外壳1上的通风孔引入到第二流体通道8内,并加速第二流体通道8内的流体流动。且第二流体通道8可平行于储热箱3长度方向设置或垂直于储热箱3长度方向设置。此外,还可在外壳1侧壁设置通风孔,在外壳1底部外侧设置抽风通道,用于将环境中的冷空气通过通风孔引入到第二流体通道8内,并将第二流体通道8内的热空气输送至环境中。
实施例四
如图8、图9所示,本实施例的光伏设备包括上述实施例一和实施例二所描述的光伏电池片热能回收利用装置及光伏电池片2,且光伏电池片2通过绝缘导热构件4与储热箱3相连。
进一步地,储热箱3及光伏电池片2容纳于外壳1内,并在外壳1内布置保温层。
外壳1内布置的保温层,具体地,包括底部保温层、中边部保温层和端部保温层;其中,底部保温层布置于外壳1内部的底部,如布置于C处的底部保温层,且该底部保温层具有嵌入储热箱3的凹槽;中边部保温层布置于聚光反射构件6上与其反射面相背的另一面,如布置于A处的中边部保温层;端部保温层布置于外壳1内部的端部位置。减少储热箱3及第一流体通道和/或第二流体通道8中流体的热量散失。
进一步地,本实施例还包括聚光反射构件6,采用双面聚光的形式,具体地,聚光反射构件6具体为沿光伏电池片2长度方向的两侧对称布置,聚光反射构件6的聚光倍率为1.5~2.5倍,可将大部分偏离光伏电池片2的太阳光线重新反射至光伏电池片2,可保持一定的光学容差角度以实现非运动跟踪聚光效果,即在不采用任何跟踪驱动的情况下,采用该聚光倍率下的聚光反射构件6仍可实现较好的聚光效果。
进一步地,聚光反射构件6的整体或部分可绕光伏电池片2旋转,且所述聚光反射构件6的旋转轴延伸方向与所述光伏电池片2的长度方向平行;其中,聚光反射构件6能够绕光伏电池片2旋转至第一工作位置,从而将光反射至光伏电池片2;聚光反射构件6能够绕光伏电池片2旋转至第二工作位置,从而将光伏电池片2覆盖。
具体地,在有太阳光的情况下,将聚光反射构件6绕光伏电池片2旋转至第一工作位置,如图7所示的聚光反射构件6所处的位置,此时,聚光反射构件6将太阳光反射至光伏电池片2,实施聚光光伏发电。在无太阳光的情况下,光伏电池片2处于非工作状态,此时,将聚光反射构件6绕光伏电池片2旋转至第二工作位置,覆盖光伏电池片2,减少与光伏电池片2相连的储热箱3及第一流体通道和/或第二流体通道热量的散失,优选地,可将聚光反射构件6上与其反射面相背的另一面布置有保温层,如图7中所示的a部分的保温层连通聚光反射构件6共同绕光伏电池片2旋转至可覆盖光伏电池片2的第二工作位置,如图7中所示的a1部分的保温层及聚光反射构件6将光伏电池片2覆盖,从而增加对第一流体通道和/或第二流体通道中流体的保温效果。
进一步地,在外壳1的上端覆盖密封透明盖板9,避免外部环境对光伏电池片2和聚光反射构件6的影响,起到防水、防灰的作用。
需要说明的是,为增加第二流体通道中流体的运行速度,可在外壳1上开设通风孔,并在第二流体通道的入口端、出口端或其上中的一处或多处设置有风机,在风机的作用下,将环境中的空气通过外壳1上的通风孔引入到第二流体通道内,并加速第二流体通道内的流体流动。且第二流体通道可平行于储热箱3长度方向设置或垂直于储热箱3长度方向设置。此外,还可在外壳1侧壁设置通风孔,在外壳1底部外侧设置抽风通道,用于将环境中的冷空气通过通风孔引入到第二流体通道内,并将第二流体通道内的热空气输送至环境中。
本实施例中,如图9所示,聚光反射构件6还可为单面聚光的形式,具体地,在光伏电池片2长度方向的一侧布置聚光反射构件6,光伏电池片2向阳布置,聚光反射构件6具有一定的容差角度,在非跟踪太阳光的情况下可将一天中不同角度下的太阳光线X反射至光伏电池片2上,在降低成本的同时,保证光伏电池接收更多的太阳光线。
上述所描述的聚光反射构件6可为抛物聚光反射镜或镀有反射层的薄膜材质的聚光反射构件6或其他已知的反射构件。
需要说明的是,本实施例中外壳1的端部构造可方便多个光伏设备串联和/或并联,如图9所示的光伏设备,外壳1的E端可嵌合在另一光伏设备的外壳1的F端,保证多个光伏设备良好地组合为一体。
为便于理解上述实施例,图10给出了本实用新型的光伏设备的整体结构图,该整体结构示意图只给出了本实用新型光伏设备的部分结构,本实用新型的光伏设备的具体结构包括上述实施例三、实施例四所描述的结构,并不局限于图9所给出的结构图。
如图10所示,光伏设备包括外壳1、光伏电池片2及储热箱3,储热箱3为多个,第一流体通道5将多个储热箱3串联连接。
还包括聚光反射构件6,聚光反射构件6的整体或部分绕光伏电池片2旋转,聚光反射构件6能够绕光伏电池片2旋转至第一工作位置,从而将光反射至光伏电池片2;聚光反射构件6能够绕光伏电池片2旋转至第二工作位置,从而将光伏电池片2覆盖。
在外壳1上还设置有通风孔10,当设置有第二流体通道时,可在第二流体通道的入口、出口或其上中的一处或多处设置有用于加速第二流体通道内流体流速的风机。
在外壳1上端覆盖密封透明盖板9,避免外部环境对光伏电池片2和聚光反射构件6的影响,起到防水、防灰的作用。
实施例五
将上述实施例三和实施例四中的光伏设备串联和/或并联连接,构成一种光伏系统,形成一体化结构,并通过外壳的端部构造相互嵌合为一体,保证多个光伏设备良好地组合为一体。该结构简单、安全实用、安装方便;通过在储热箱内填充储热介质,该储热介质可为三水醋酸钠或其他具有较高相变潜热的储能物质,增加了光伏电池片的散热效率,提升了换热效率;在白天,储热介质吸收光伏电池片散发的热量,发生相变,加热第一流体通道和/或第二流体通道中的流体;在夜晚,储热介质重新冷却至固态,可很好地适应于白天的吸热相变,保持光伏电池片高效发电,适应各种环境;其次,可发掘屋顶和外墙资源,可将该光伏系统作为建筑物的一部分,减少整体安装和使用成本,消除了传统太阳能热系统和光伏系统对建筑物所造成的不利影响,有利于大规模推广应用。再者,相邻的两个光伏设备之间密封连接,避免雨水进入到储热装置内部。
需要说明的是,当光伏设备中采用的聚光反射构件为单面聚光时,由多个光伏设备串联和\或并联形成的光伏系统一体化结构可布置于水平屋顶或向阳建筑外墙上或直接作为建材使用,光伏电池片向阳布置,聚光反射构件具有一定的容差角度,在非跟踪太阳光的情况下可将一天中不同角度下的太阳光反射至光伏电池片,在降低成本的同时,保证光伏电池接收更多的太阳光线。
当光伏设备中采用的聚光反射构件为双面聚光时,由多个光伏设备串和\或并联形成的光伏系统一体化结构可布置于倾斜屋顶,光伏电池片向阳布置,聚光反射构件具有一定的容差角度,可实现非运动跟踪聚光效果。
显而易见,在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下,在此描述的本实用新型可以有许多变化。因此,所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变,都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本实用新型所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。
Claims (20)
1.一种光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,包括第一流体通道以及设置在所述第一流体通道上的至少一个用于与光伏电池片热传导相连的储热箱,所述储热箱的内部填充有储热介质。
2.根据权利要求1所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述储热箱为多个,并且所述第一流体通道将多个所述储热箱串联和/或并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,还包括第二流体通道,所述第二流体通道流经所述储热箱。
4.根据权利要求3所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,在所述第二流体通道的入口端、出口端或其上中的一处或多处设置有用于加速所述第二流体通道内流体流速的风机。
5.根据权利要求3所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述第一流体通道和所述第二流体通道均穿过所述储热箱,且所述第二流体通道套设在所述第一流体通道的外部。
6.根据权利要求3所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述第一流体通道和所述第二流体通道均穿过所述储热箱,且所述第二流体通道与所述第一流体通道间隔设置。
7.根据权利要求3所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述第一流体通道穿过所述储热箱,所述第二流体通道设置在所述储热箱的外壁上。
8.根据权利要求1或7所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,在所述储热箱的外壁上、所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间和位于所述储热箱的内部的所述第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
9.根据权利要求5所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间、位于所述储热箱的内部的所述第二流体通道的内壁与所述第一流体通道的外壁之间和位于所述储热箱的内部的所述第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
10.根据权利要求6所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间、所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间、位于所述储热箱的内部的所述第二流体通道的内壁上和位于所述储热箱的内部的所述第一流体通道的内壁上中的任一处或多处设置有传热翼片。
11.根据权利要求8所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,所述传热翼片上设置有通孔。
12.根据权利要求9所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,所述传热翼片上设置有通孔。
13.根据权利要求10所述的光伏电池片热能回收利用装置,其特征在于,所述储热箱的内壁与所述第一流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,和/或所述储热箱的内壁与所述第二流体通道的外壁之间设置有所述传热翼片,所述传热翼片上设置有通孔。
14.一种光伏设备,其特征在于,包括上述权利要求1至13任一项所述的光伏电池片热能回收利用装置和光伏电池片,所述光伏电池片通过绝缘导热构件与所述储热箱相连。
15.根据权利要求14所述的光伏设备,其特征在于,还包括外壳,所述储热箱及所述光伏电池片容纳于所述外壳内,并在所述外壳内布置保温层。
16.根据权利要求14所述的光伏设备,其特征在于,还设置有聚光反射构件。
17.根据权利要求16所述的光伏设备,其特征在于,所述聚光反射构件的整体或部分绕所述光伏电池片旋转,且所述聚光反射构件的旋转轴延伸方向与所述光伏电池片的长度方向平行;
其中,所述聚光反射构件能够绕所述光伏电池片旋转至第一工作位置,从而将光反射至所述光伏电池片;
所述聚光反射构件能够绕所述光伏电池片旋转至第二工作位置,从而将所述光伏电池片覆盖。
18.根据权利要求17所述的光伏设备,其特征在于,所述聚光反射构件绕所述光伏电池片旋转至所述第二工作位置,在所述聚光反射构件上与其反射面相背的另一面布置有保温层。
19.根据权利要求15至18任一项所述的光伏设备,其特征在于,在所述外壳上端覆盖密封透明盖板。
20.一种光伏系统,其特征在于,包括至少两个上述权利要求14至19中任一项所述的光伏设备,多个所述光伏设备串联和/或并联连接;并且相邻的两个所述光伏设备之间密封连接。
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CN201420493095.0U CN204031069U (zh) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 一种光伏电池片热能回收利用装置、光伏设备及其系统 |
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CN105450174A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-30 | 北京实力源科技开发有限责任公司 | 一种光伏电池片热能回收利用装置、光伏设备及其系统 |
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- 2014-08-28 CN CN201420493095.0U patent/CN204031069U/zh active Active
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