CN204578464U - 一种带有波浪形底板的光伏-光热组件 - Google Patents

一种带有波浪形底板的光伏-光热组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，属于太阳能利用设备领域。本实用新型的集热发电组件包括光伏组件、集热水箱和换水装置，所述光伏组件包括太阳能电池片、EVA填充层、上玻璃盖板和背板，背板通过导热胶固定在集热水箱上表面，太阳能电池片均匀分布在上玻璃盖板与背板之间的EVA填充层中，并通过集热发电组件两端的边框将上玻璃盖板、EVA填充层、背板和集热水箱层压固定；集热水箱设有波浪形的水箱底板，换水装置用于控制集热水箱的进水、排水。本实用新型用集热水箱代替传统的集热水管来吸收热量，并通过波浪形水箱底板增加受热面积，提高了集热效率，通过换水装置提高了自动化程度，便于使用。

Description

一种带有波浪形底板的光伏-光热组件
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用设备技术领域，更具体地说，涉及一种带有波浪形底板的光伏-光热组件。
背景技术
太阳能是一种清洁、经济、无污染的能源，随着经济的发展和科学技术的不断进步，太阳能的利用受到人们越来越多的关注。太阳能集热技术也不断发展创新，在国民经济的各个领域中广泛应用，特别在民用领域，太阳灶的应用已经得到人们的认可，给人们的生活带来了实实在在的方便。太阳能的开发利用潜力十分巨大，太阳能热水利用转化率约为60％～85％，太阳能光伏的转换效率6％～18％，太阳能集热器能将光伏和光热有机的结合起来，实现功能的扩充，发挥光热系统高效率和成本优势，克服光伏组件的低效率成本劣势，使之性价比最高。
普通太阳能光伏电池发电的原理是太阳光透过盖板和EVA照射到光伏电池上，光伏电池吸收透过的太阳光能后，不到20％转换出电能，其余转换成热量，被电池组件吸收，最后散失在空气中。而太阳能集热器则可以很好的吸收这部分未被转化的热量，并将吸收的热量对水加温，实现太阳能的综合利用。现有的家用太阳能集热器多是与太阳灶配合使用，以增加光照强度，但是太阳能集热器受热面积有限，集热器内部水管不能充分吸收内部热量，在单位时间内所吸收转化的能量有限，因此，如何简化太阳能集热器结构、提高太阳能集热器对光热的转化效率，对太阳能综合利用技术的发展有重要意义。
经过检索发现，现有技术中已有相关的技术方案公开，例如中国专利申请号：201320450374.4，申请日：2013年7月26日，发明创造名称为：一种太阳能综合利用系统的集热器，该申请案公开的集热器中的光伏发电组件包括铝合金边框、玻璃盖板、EVA填充层、太阳能电池片和背板，温差发电组件位于背板的下方，温差发电组件中的第一传热板与背板的底部之间设置有导热胶层，第一传热板和第二传热板之间铺设有热电芯片，该热电芯片的高温面与第一传热板之间设置有导热胶层，热电芯片的低温面与第二传热板之间也设置有导热胶层；第二传热板下方设置有绝热材料层，该绝热材料层的顶部铺设有集热管道，集热管道与第二传热板的底面相接触。该专利方案在太阳能电池发电、制造热水的同时，利用电池背板与集热管道之间的温差发电，但集热管道受热量小，加热效率低，还需进一步改进。
实用新型内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有技术中太阳能综合利用装置的集热发电组件结构复杂、集热效率低的不足，提供了一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，本实用新型的技术方案，简化了集热发电组件的内部构造，用集热水箱代替传统的集热水管来吸收热量，并通过波浪形水箱底板增加受热面积，提高了集热效率，而且采用换水装置使其自动化程度更高，便于使用。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，包括集热发电组件，所述集热发电组件包括光伏组件、集热水箱和换水装置，所述光伏组件包括太阳能电池片、EVA填充层、上玻璃盖板和背板，所述背板通过导热胶固定在集热水箱上表面，在上玻璃盖板与背板之间设置有EVA填充层，所述太阳能电池片均匀分布在EVA填充层中，并通过集热发电组件两端的边框将上玻璃盖板、EVA填充层、背板和集热水箱层压固定；所述集热水箱设有波浪形的水箱底板；
所述换水装置包括设置在集热水箱进水端的上水位传感器、装在集热水箱进水端输水管上的进水电磁阀、集热水箱排水端的温度兼下水位传感器以及装在集热水箱排水端输水管上的排水电磁阀。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的排水电磁阀、温度兼下水位传感器、进水电磁阀和上水位传感器均与集热发电组件中的控制装置电连接。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的水箱底板的外表面上设有黑色涂层。
作为本实用新型更进一步的改进，所述输水管外表面包裹有保温材料层。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，集热发电组件中以集热水箱代替传统的锅炉和集热水管，通过波浪形水箱底板增加集热水箱受热面积，并在水箱底板外表面设有黑色涂层，大大提高了集热效率；
(2)本实用新型的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，在集热水箱的进水端设有上水位传感器和进水电磁阀，在集热水箱的排水端设有温度兼下水位传感器和排水电磁阀，将进水端与自来水供水系统相连，使其能够根据设定温度自行工作，无需水泵供水，自动化程度高；
(3)本实用新型的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，输水管外表面包裹有保温材料层，防止热量散失，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件侧视结构示意图；
图2为本实用新型的集热发电组件的内部结构示意图。
示意图中的标号说明：1-1、排水电磁阀；1-2、进水电磁阀；2、集热发电组件；2-1、边框；2-2、太阳能电池片；2-3、EVA填充层；2-4、上玻璃盖板；2-5、背板；2-6、集热水箱；2-7、水箱底板；3-1、温度兼下水位传感器；3-2、上水位传感器。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例1
结合图1和图2，本实施例的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，包括集热发电组件2，本实施例中的关键点在于采用了新型的集热发电组件2，并根据该集热发电组件2的结构特点对其相应部件进行优化。该集热发电组件2包括光伏组件、集热水箱2-6和换水装置，所述光伏组件包括太阳能电池片2-2、EVA填充层2-3、上玻璃盖板2-4和背板2-5，所述背板2-5通过导热胶固定在集热水箱2-6上表面，有利于集热水箱2-6更好的吸收上部热量。在上玻璃盖板2-4与背板2-5之间设置有EVA填充层2-3，所述太阳能电池片2-2均匀分布在EVA填充层2-3中，并通过集热发电组件2两端的边框2-1将上玻璃盖板2-4、EVA填充层2-3、背板2-5和集热水箱2-6层压固定。将各个太阳能电池片2-2并联到集热发电组件2的电源输出端，通过蓄电装置收集电能。
本实施例中的集热水箱2-6可用来对水加热，为了提高集热水箱2-6的加热效率，集热水箱2-6设有波浪形的水箱底板2-7，以增加受热面积。此外，在水箱底板外表面设有黑色涂层，利用黑色物质吸光性好的特点，大大提高了集热效率。
一般情况下，多是利用水泵实现水循环，而本实施例在集热水箱2-6上设置有换水装置，以提高自动化程度。所述换水装置包括设置在集热水箱2-6进水端的上水位传感器3-2、装在集热水箱2-6进水端输水管上的进水电磁阀1-2、集热水箱2-6排水端的温度兼下水位传感器3-1以及装在集热水箱2-6排水端输水管上的排水电磁阀1-1，排水电磁阀1-1、温度兼下水位传感器3-1、进水电磁阀1-2和上水位传感器3-2均与集热发电组件2中的控制装置电连接。
为了避免能量损失，节约成本，本实施例的热水传输管路也被简化，通过设置的排水电磁阀1-1、温度兼下水位传感器3-1、进水电磁阀1-2和上水位传感器3-2能直接控制集热水箱2-6中冷热水的更换，并在输水管外表面包裹有保温材料层，减少热量损失。工作时，将进水端输水管连接至自来水供水系统，排水端输水管连接至热水收集系统，控制装置控制进水电磁阀1-2打开，集热水箱2-6内开始进水，当集热水箱2-6内水位达到设定位置时，上水位传感器3-2将水满信号传递给控制装置，控制装置调整进水电磁阀1-2关闭，开始利用太阳能集热、发电；工作一段时间后，集热水箱2-6内水温升高，利用温度兼下水位传感器3-1进行温度检测判断，当水温达到要求后，温度兼下水位传感器3-1将该信号传递到控制装置，则控制装置驱动排水电磁阀1-1打开，开始排出热水；当温度兼下水位传感器3-1检测到热水被排完时，信号被传递到控制装置，则控制装置驱动排水电磁阀1-1关闭，然后打开进水电磁阀1-2，进行下一次的进水与加热，整个过程高效简单，自动化程度高，热量损失少。
本实施例的集热发电组件2，以更简单的结构进行光伏发电和光能制热工作，使太阳能在生活中得到有效利用，增加了太阳能利用率，提高了集热效率，简化了集热发电组件2的结构，降低了生产成本，便于推广使用。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，包括集热发电组件(2)，其特征在于：所述集热发电组件(2)包括光伏组件、集热水箱(2-6)和换水装置，所述光伏组件包括太阳能电池片(2-2)、EVA填充层(2-3)、上玻璃盖板(2-4)和背板(2-5)，所述背板(2-5)通过导热胶固定在集热水箱(2-6)上表面，在上玻璃盖板(2-4)与背板(2-5)之间设置有EVA填充层(2-3)，所述太阳能电池片(2-2)均匀分布在EVA填充层(2-3)中，并通过集热发电组件(2)两端的边框(2-1)将上玻璃盖板(2-4)、EVA填充层(2-3)、背板(2-5)和集热水箱(2-6)层压固定；所述集热水箱(2-6)设有波浪形的水箱底板(2-7)；
所述换水装置包括设置在集热水箱(2-6)进水端的上水位传感器(3-2)、装在集热水箱(2-6)进水端输水管上的进水电磁阀(1-2)、集热水箱(2-6)排水端的温度兼下水位传感器(3-1)以及装在集热水箱(2-6)排水端输水管上的排水电磁阀(1-1)。
2.根据权利要求1所述的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，其特征在于：所述的排水电磁阀(1-1)、温度兼下水位传感器(3-1)、进水电磁阀(1-2)和上水位传感器(3-2)均与集热发电组件(2)中的控制装置电连接。
3.根据权利要求2所述的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，其特征在于：所述的水箱底板(2-7)的外表面上设有黑色涂层。
4.根据权利要求2所述的一种带有波浪形底板的光伏-光热组件，其特征在于：所述输水管外表面包裹有保温材料层。
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