CN205481865U - 太阳能热电一体装置 - Google Patents

Abstract

太阳能热电一体装置，多晶硅电池板(4)底侧面上安装由导热联集管(6)和导热管(3)构成的导热管排，该导热管排上连接进出水口(8)，电线盒(9)安装在多晶硅电池板(4)底面中部，在导热管排底面固定底板(1)，在导热管排与底板(1)之间填充耐热保温层(2)，多晶硅电池板(4)边缘固定边框(7)，进出水口(8)和电线盒(9)分别由底板(1)上的对应开口引出。可以将太阳能同时转换成电能和热能，提高太阳能热电转换效率，减少能量损失。与应用广泛的多晶硅和单晶硅电池板相配套，解决太阳能电池板温度过高造成效率低和热故障的问题，大幅度降低太阳能热电联产安装和运行成本。

Description

太阳能热电一体装置

技术领域

本实用新型涉及主要用于分布式太阳能发电和被动式太阳能建筑供暖使用的工作装置结构改进技术，属于太阳能技术领域，尤其是太阳能热电一体装置。

背景技术

太阳能电池板的能源转换效率在30℃～40℃左右时达到峰值，为此，需要对电池板进行冷却，维持电池板温度在正常温度。太阳光中含有多种波长的光，不同材料的太阳能电池板可有效转换为电能的光线的波长也不同；没有被转化的光能部分转变成热能，释放到空气中。当太阳辐射强度较高，外界环境温度也较高时，太阳能电池板的热量不能迅速释放到空气中，造成电池板具有较高温度(如≥60℃)，导致电池板发电量降低，出现“热斑”，甚至造成电池板组串故障。

在改进技术中，太阳能热电联产收到关注。大多数太阳能发电系统重点解决的问题是：如何减少没有转化为电能的光变成的热量。

一类太阳能热电联产的探索已经公开，如中国专利申请201210037250.3涉及一种真空管热利用装置，是一种太阳能真空管热电一体化装置。包括一个水箱，至少两根真空管以及与真空管相同数量的热管，在每个真空管内沿真空管长度方向设有截面为П形的支架，支架具有一块位于真空管圆截面弦位置上的水平板以及两块上端与水平板连接，下端与真空管内壁接触的竖直板，两块竖直板为吸热板，在水平板上表面铺设有硅电池片，硅电池片按所需电压串联起来，硅电池片的引线从真空管的开口伸出，水平板的下表面位于两竖直板之间间隔设有呈悬挂状的中空托架，热管从中空托架内穿过；真空管的开口用密封塞密封，露出热管的放热端插入到水箱中；相邻两真空管之间底部通过反光板连接。

另一种选择，如2012年日本智能太阳能国际公司开发了一种太阳能发电系统，其构造是：将硅晶片安装在玻璃管中，把玻璃管抽真空，用制冷剂作为冷却剂，制冷剂喷入真空玻璃管中迅速蒸发，将管内热量带走。

总之，已公开的改进技术仍然不能便捷的完全利用太阳能，不论聚光发电或发热，热利用和发电效率不高，而对于已经广泛应用的太阳能电池板的相关应用改进技术尚未见公开，这一类型太阳能电池板的基本构造是：钢化玻璃面层、胶黏剂、硅晶片电池片、绝缘防水层、接线盒等，目前仅应用于广发发电领域，虽然性能和品质愈发成熟，但产能过剩，盈利空间趋紧。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供太阳能热电一体装置，解决太阳能电池板温度过高造成效率低和热故障的问题，同时可发电和产生热量。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括底板、耐热保温层、导热管、多晶硅电池板、导热联集管、边框、进出水口和电线盒；多晶硅电池板底侧面上安装由导热联集管和导热管构成的导热管排，该导热管排上连接进出水口，电线盒安装在多晶硅电池板底面中部，在导热管排底面固定底板，在导热管排与底板之间填充耐热保温层，多晶硅电池板边缘固定边框，进出水口和电线盒分别由底板上的对应开口引出。

尤其是，在多晶硅电池板上侧安装透明盖板。

尤其是，在底板底面边缘平行固定二根长条形的C型钢件。

尤其是，多晶硅电池板由上至下依次由面层、胶黏剂、光伏电池片、绝缘防水层、保护层和电线盒叠加构成，电线盒固定在保护层中部，叠加块四周边缘有密封层。

尤其是，安装好冷却系统的多晶硅电池板单元块以相邻两块上的进出水口以及电线盒互联的方式组合联接安装成所需面积，最后连接好后将共同的进出水口以及电线盒向外引出。

尤其是，二根导热联集管上下位置平行排列，在其间垂直连接一组导热管，导热联集管和导热管相互连通，分别与二根导热联集管连接用于连接进水和出水的一对进出水口对角布置且垂直于导热联集管和导热管中轴平面。

本实用新型的优点和效果：可以将太阳能同时转换成电能和热能，提高太阳能热电转换效率，减少能量损失。与应用广泛的多晶硅和单晶硅电池板相配套，解决太阳能电池板温度过高造成效率低和热故障的问题，大幅度降低太阳能热电联产安装和运行成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1安装结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中安装好冷却系统的多晶硅电池板4单元块组合联接安装结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中导热联集管和导热管安装结构示意图。

图4为本实用新型实施例1安装结构的后视示意图。

附图标记包括：底板1、耐热保温层2、导热管3、多晶硅电池板4、透明盖板5、导热联集管6、边框7、进出水口8、电线盒9、C型钢件10、支架11、斜撑12、安装角13、槽钢14、基础墩15、斜拉板16。

具体实施方式

本实用新型原理在于，以普通多晶硅或单晶硅电池板为基础，将太阳能热利用和光伏发电功能有机统合，加装冷却装置，用水作为冷却剂，对工作中的电池板进行降温冷却，通过重力循环或强迫循环，冷却水从太阳能电池板吸收热量之后，将热量带走，并通过太阳能跨季储热将热量储存起来，在冬季用于供暖热源；进一步的是结合自动控制技术，对电池板温度进行调节，包括通过对水流量和速度的调节，以提高发电效率，降低因温度过高所造成的故障。

本实用新型包括：底板1、耐热保温层2、导热管3、多晶硅电池板4、导热联集管6、边框7、进出水口8和电线盒9。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，多晶硅电池板4底侧面上安装由导热联集管6和导热管3构成的导热管排，该导热管排上连接进出水口8，电线盒9安装在多晶硅电池板4底面中部，在导热管排底面固定底板1，在导热管排与底板1之间填充耐热保温层2，多晶硅电池板4边缘固定边框7，进出水口8和电线盒9分别由底板1上的对应开口引出。

前述中，在多晶硅电池板4上侧安装透明盖板5。

前述中，在底板1底面边缘平行固定二根长条形的C型钢件10。C型钢件10用以在安装时与支架11等支撑结构连接。

前述中，多晶硅电池板4由上至下依次由面层、胶黏剂、光伏电池片、绝缘防水层、保护层和电线盒9叠加构成，电线盒9固定在保护层中部，叠加块四周边缘有密封层。其中，密封层为耐热、绝缘和防水材料；面层为钢化玻璃，胶黏剂为EVC透明胶，光伏电池片为多晶硅片，厚度约为0.3mm，绝缘防水层为TPE或TPT，保护层为铝合金板，多晶硅电池板4规格1580mm×808mm。

前述中，如附图2所示，安装好冷却系统的多晶硅电池板4单元块以相邻两块上的进出水口8以及电线盒9互联的方式组合联接安装成所需面积，最后连接好后将共同的进出水口8以及电线盒9向外引出。

前述中，如图3所示，二根导热联集管6上下位置平行排列，在其间垂直连接一组导热管3，导热联集管6和导热管3相互连通，分别与二根导热联集管6连接用于连接进水和出水的一对进出水口8对角布置且垂直于导热联集管6和导热管3中轴平面。导热联集管6和导热管3焊接构成导热排管，导热联集管6为直径20mm的铜管长776mm，外覆耐热保温层，导热管3为直径8mm的铜管，相邻二导热管3间距100mm，进出水口8高130mm。

前述中，先将硬质聚氨酯或高密度聚苯乙烯塑料板粘贴在底板1上，再将硫酸铝等耐热保温材料粘贴在上面构成耐热保温层2。

前述中，底板1上开孔，安装密封胶垫，进出水口8从这些开孔中伸出，电线盒9引线也由其中部的开孔引出，并以密封胶严格密封。

前述中，透明盖板5的周边以耐热胶粘贴在底板1的安装边缘上，并用玻璃胶或硅胶密封防水。

本实施例中，太阳能热电一体板长1760mm、宽918mm、厚度120mm。太阳能发电电线在板下部中间位置引出，冷却水上水口在板上左端引出，下水口在右端引出。如附图2所示，太阳能热电一体板背面两侧有安装边，安装边上可安装支架。支架倾斜角度根据当地纬度进行可进行调整。如附图3所示，由多个太阳能热电一体板连接成一个串联组。电线按正负极进行串联，冷却水用管道进行串联。

本实用新型在安装时，如附图1所示，将组合联接厚的热电一体装置倾斜的布置于预埋的基础墩15上侧，在基础墩15顶面固定槽钢14，以安装角13为紧固件向上连接垂直安置的支架11底端，支架11上端与热电一体板背面的C型钢件10高点连接，热电一体板低点边框7同理固定在另一组基础墩15上，并且，在支架11下部与对应的C型钢件10中部之间连接固定斜撑12。为了使支承结构更加稳固，如附图4所示，支架11之间交叉连接斜拉板16。

本实用新型在工作时，可以方便地实现太阳能热电联产，不但节能环保，而且有效保护并延长光伏构件的使用周期。

Claims (6)

1.太阳能热电一体装置，包括底板(1)、耐热保温层(2)、导热管(3)、多晶硅电池板(4)、导热联集管(6)、边框(7)、进出水口(8)和电线盒(9)；其特征在于，多晶硅电池板(4)底侧面上安装由导热联集管(6)和导热管(3)构成的导热管排，该导热管排上连接进出水口(8)，电线盒(9)安装在多晶硅电池板(4)底面中部，在导热管排底面固定底板(1)，在导热管排与底板(1)之间填充耐热保温层(2)，多晶硅电池板(4)边缘固定边框(7)，进出水口(8)和电线盒(9)分别由底板(1)上的对应开口引出。

2.如权利要求1所述的太阳能热电一体装置，其特征在于，在多晶硅电池板(4)上侧安装透明盖板(5)。

3.如权利要求1所述的太阳能热电一体装置，其特征在于，在底板(1)底面边缘平行固定二根长条形的C型钢件(10)。

4.如权利要求1所述的太阳能热电一体装置，其特征在于，多晶硅电池板(4)由上至下依次由面层、胶黏剂、光伏电池片、绝缘防水层、保护层和电线盒(9)叠加构成，电线盒(9)固定在保护层中部，叠加块四周边缘有密封层。

5.如权利要求1所述的太阳能热电一体装置，其特征在于，安装好冷却系统的多晶硅电池板(4)单元块以相邻两块上的进出水口(8)以及电线盒(9)互联的方式组合联接安装成所需面积，最后连接好后将共同的进出水口(8)以及电线盒(9)向外引出。

6.如权利要求1所述的太阳能热电一体装置，其特征在于，二根导热联集管(6)上下位置平行排列，在其间垂直连接一组导热管(3)，导热联集管(6)和导热管(3)相互连通，分别与二根导热联集管(6)连接用于连接进水和出水的一对进出水口(8)对角布置且垂直于导热联集管(6)和导热管(3)中轴平面。