CN204304878U - 太阳能建筑屋顶用光伏热电组件 - Google Patents

太阳能建筑屋顶用光伏热电组件 Download PDF

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魏晨光
包亦望
邓晓颖
邱岩
刘小根
万德田
张伟
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Abstract

本实用新型提出太阳能建筑屋顶用光伏热电组件，包括太阳能电池板、热电发电片和循环冷水系统。将热电发电片通过导热胶与太阳能电池背板与循环冷水系统粘接在一起。当太阳能电池板在太阳辐射下工作时，导热胶将太阳能电池板上的热量传到热发电片的热端，而热发电片的冷端则是通过循环冷水系统的水箱壁进行提供，热发电片的两端形成一定的温差，在温差作用下，由于热发电片的塞贝克效应，热发电片的两根导线之间产生电压，将热发电片的导线串联在一起输出，即可以二次利用太阳能电池背板的热量，并且太阳能电池板由于温度降低，也可提高其发电效率。

Description

太阳能建筑屋顶用光伏热电组件
技术领域
本实用新型属于太阳能建筑技术领域，具体涉及一种利用温差发电原理通过在太阳能电池背板设置热发电片将热量进行二次利用来产生电能的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件。
背景技术
光伏建筑一体化技术现在已经成为一种主要的光伏应用形式，但在实际应用中太阳能电池的工作效率会随工作温度的升高而降低，导致太阳能电池的发电量不高。传统的降低太阳能电池工作温度的方法是将背板以冷水进行冷却，这样做不仅结构复杂而且吸收的热能直接用水排出，没进行有效的利用。因此，设计一种装置能够在降低太阳能电池工作温度提高光伏转换效率的同时，对热能进行收集并加以利用是有意义的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能建筑屋顶用光伏热电组件(PV/TV组件)，其能够在降低太阳能电池工作温度提高其工作效率的同时，对热能进行收集并加以利用。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件具有：光伏组件、热电发电片和由导热的金属构成的水箱，其中，上述光伏组件包括盖板玻璃、背板和夹在上述盖板玻璃与上述背板之间的太阳能电池板，上述热电发电片具有热端和冷端，上述热电发电片的热端经由第一导热胶粘接在上述光伏组件的上述背板，上述热电发电片的冷端经由第二导热胶粘接在上述水箱的外表面。
当太阳能电池板在太阳辐射下工作时，利用与上述光伏组件的上述背板粘接的第一导热胶将太阳能电池板上的热量传递到上述热电发电片的热端，而上述热电发电片的冷端粘接在由导热的金属构成的水箱的外表面，由此，通过循环冷水系统的水箱壁进行提供，热发电片的两端形成一定的温差，在温差作用下，由于热发电片的塞贝克效应，热电发电片的两根导线之间产生电压，将热电发电片的导线串联在一起输出，即可以二次利用太阳能电池背板的热量，并且太阳能电池板由于温度降低，也可提高其发电效率。
此外，上述热电发电片粘接在上述光伏组件的上述背板上的位置可以与上述太阳能电池板相对应，上述水箱可以为平板型水箱。
此外，上述水箱可以具有与能够循环供给冷水的循环冷水系统连接的进水口与出水口。
此外，上述太阳能电池板可以为单晶硅太阳能电池板，也可以为多晶硅太阳能电池板。
此外，上述光伏组件可以为双玻型光伏组件，也可以为中空型光伏组件。
此外，该太阳能建筑屋顶用光伏热电组件能够与建筑屋顶结构结合形成太阳能建筑一体化系统，或安装在屋顶结构之上形成支架型太阳能建筑屋顶系统。
实用新型效果
根据本实用新型，能够提供一种在降低太阳能电池工作温度提高其工作效率的同时，将热能进行收集并利用的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件(PV/TV组件)。
附图说明
图1为本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件(PV/TV组件)的俯视图。
图2为本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏/热电组件(PV/TV组件)的沿着图1中的A-A线的截面图。
附图标记：
1-盖板玻璃；2-太阳能电池板；3-引出电极；4-背板；5-热电发电片；6-导热胶(6-1第一导热胶，6-2第二导热胶)；7-循环冷水系统水箱；8-水箱进水口/出水口；9-热电发电片引线。
具体实施方式
以下参照附图，结合具体实施例，详细描述本实用新型。
图1为本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件(光伏-热电组件、PV/TV组件)的俯视图。图2为本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件的沿着图1中的A-A线的截面图。
如图1所示，当俯视观察本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件时，其光伏组件的部分与常规光伏组件基本相同，包括盖板玻璃(光伏组件盖板玻璃)1、太阳能电池板2、引出电极3、背板4(光伏组件背板)(参照图2)等。太阳能电池板2可以有多块，且太阳能电池板2被夹在盖板玻璃1与背板4之间。如图2所示，在本实用新型的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件中，在由盖板玻璃1、背板4和夹在盖板玻璃1与背板4之间的太阳能电池板2等构成的光伏组件的下表面(即光伏组件的背板4的下表面)设置有热电发电片5，在该热电发电片5的下表面设置有水箱7。该热电发电片5具有热端(位于图2中的上方向)和冷端(位于图2中的下方向)，其热端(即热电发电片5的图2中的上表面)通过导热胶6(第一导热胶6-1)与光伏组件的背板4的下表面相粘接，其冷端(即热电发电片5的图2中的下表面)通过导热胶6(第二导热胶6-2)与水箱7的下表面相粘接。由此，如图2所示，形成光伏组件、热电发电片5、水箱7相互层叠起来的结构。此处，在对各构成部件进行粘接的过程中，为了外观效果以及更好的接触，优选使光伏组件的背板4的用于粘接热电发电片5的位置与太阳能电池板2相对应，即，当将热电发电片5粘接在光伏组件的背板4上时，粘接处所在的位置与太阳能电池板2相对应。然后，将热电发电片5所具有的引线9串联起来。之后，再将粘接好的光伏组件与热电发电片5一起粘接在循环冷水水箱7的外表面(图2中为上表面)，循环冷水水箱7优选做成平板型水箱，其厚度优选在5cm以内，水箱7的外壁采用导热性较好的金属，并优选对其进行防锈防蚀处理。这样，就组合成一套光伏热电(PV/TV)组件，在将光伏热电(PV/TV)组件安装于建筑的坡屋顶后，可形成光伏热电一体化建筑系统。
当受到太阳的辐射时，光伏组件产生电能，同时光伏组件的温度上升，热量通过导热胶6-1传递到热电发电片5的热端。循环冷水系统通过水泵将冷水通过水箱所具有的进水口/出水口8持续地输送到冷水箱内，并进行循环，从而冷水的温度被控制在20℃以下，由此，在循环冷水的作用下，将热电发电片5的冷端温度保持在一个相对较低的值，这样，热电发电片5的热端和冷端之间形成一个温度差，在塞贝克效应的作用下，热电发电片5的两端形成电势差，如果将足够多的这种热电发电片的引线9连接起来组成模块，就可以得到足够高的电压，形成一个温差发电装置，供采集使用，与光伏发电系统形成补充。
本实用新型通过在光伏组件的背面设置热电发电片，不但可以降低光伏组件的温度，提高其发电效率，同时也可以将这部分热量产生电能，进行二次利用，提高太阳能的综合利用效率。
本实用新型中的太阳能电池板可为单晶硅太阳能电池板，也可以为多晶硅太阳能电池板。
本实用新型中的光伏组件可为双玻型光伏组件，也可为中空型光伏组件。
本实用新型可以与建筑屋顶结构结合在一起，形成太阳能建筑一体化系统，也可以安装在屋顶结构之上，形成支架型太阳能建筑屋顶系统。

Claims (5)

1.一种太阳能建筑屋顶用光伏热电组件，其特征在于，具有：光伏组件、热电发电片和由导热的金属构成的水箱，
所述光伏组件包括：盖板玻璃、背板和夹在所述盖板玻璃与所述背板之间的太阳能电池板，
所述热电发电片具有热端和冷端，
所述热电发电片的热端经由第一导热胶粘接在所述光伏组件的所述背板，所述热电发电片的冷端经由第二导热胶粘接在所述水箱的外表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件，其特征在于：
所述热电发电片粘接在所述光伏组件的所述背板上的位置与所述太阳能电池板相对应，所述水箱为平板型水箱。
3.根据权利要求1所述的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件，其特征在于：
所述水箱具有与能够循环供给冷水的循环冷水系统连接的进水口与出水口。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件，其特征在于：
所述太阳能电池板为单晶硅太阳能电池板或多晶硅太阳能电池板。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能建筑屋顶用光伏热电组件，其特征在于：
所述光伏组件为双玻型光伏组件或中空型光伏组件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108809254A (zh) * 2018-05-30 2018-11-13 华北电力大学 一种电热联产模块

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