CN205754215U - 一种光伏光热一体化系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种光伏光热一体化系统，包括光伏光热一体化装置，该装置包括用于发电的光电转化部件，光电转化部件弯曲形成中空回形结构体，其内部区域为用于散热的空腔，该装置连接有太阳能控制器和集热装置，太阳能控制器用于电能的分配利用，集热装置连接空腔，并提供流体通过空腔将热能疏散再利用。运用该系统，腔体内设有流体将太阳能转换成电能所产生的热能传导疏散，避免光伏光热一体化装置过热导致输出功率损失，避免热循环冲击对该装置产生负面影响，从而延长该装置的实际使用寿命，同时被加热的流体能够将热能带走并加以利用，该光伏光热一体化系统能够增大太阳能的利用方式以及提高太阳能的利用效率，该体系结构简单，使用方便。

Description

一种光伏光热一体化系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用领域，特别是一种光伏光热一体化系统。
背景技术
太阳能作为一种新能源，安全环保可再生，被称作最理想的新能源，大约40分钟照射在地球上的太阳能，如果全部得以转化和利用，则足以供全球人类一年能量的消费；太阳能发电作为一种新的发电方式被逐渐推广。
但太阳能电池对太阳能的利用率达不到百分之百，会有一部分太阳能以热能的方式散失，并且太阳能电池中电子运动会产生热量，现有的太阳能电池一般为平板形状，散热方式一般采用自然散热，其造成的后果是，如果散热不及时，光伏组件发电过程中太阳能电池片的表面温度会升高并一直保持在一个较高的温度环境，研究表明太阳能电池片温度高于40°时会明显降低其光电转换效率。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的太阳能电池光电转换时产生大量的热会降低该电池光电转换效率问题，提供一种能够将太阳能电池光电转换时产生大量的热能疏散并将此热能加以利用，避免该电池过热导致输出功率损失的光伏光热一体化系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种光伏光热一体化系统，包括光伏光热一体化装置，所述光伏光热一体化装置包括用于发电的光电转化部件，所述光电转化部件弯曲形成中空回形结构体，其内部区域为用于散热的空腔，所述光伏光热一体化装置连接有太阳能控制器和集热装置，所述太阳能控制器用于电能的分配利用，所述集热装置连 接所述空腔，并提供流体通过所述空腔将热能疏散再利用。
采用本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，所述腔体内设有所述流体将太阳能转换成电能所产生的热能传导疏散，避免所述光伏光热一体化装置过热导致输出功率损失，避免热循环冲击对所述光伏光热一体化装置产生负面影响，从而延长所述光伏光热一体化装置的实际使用寿命，同时被加热的所述流体能够将热能带走并加以利用，例如用于加热生活用水或者供热取暖，该光伏光热一体化系统能够增大太阳能的利用方式以及提高太阳能的利用效率，该体系结构简单，使用方便。
优选地，所述流体为气态或者液态或者气液混合态。
优选地，所述太阳能控制器连接有蓄电池和逆变器，所述逆变器连接电路。
优选地，所述集热装置包括导管、泵和水箱。
优选地，所述泵为直流泵时，由所述蓄电池供电，所述泵为交流泵时，所述泵连接所述逆变器。
采用这种结构设置，所述泵的工作所需用电直接由所述光伏光热一体化装置光转电提供，不需要额外供电，能够简化所述光伏光热一体化系统布线结构和节约能源成本。
优选地，所述光伏光热一体化装置还包括环形玻璃管和金属管，所述金属管外套设所述玻璃管，所述金属管两端伸出所述玻璃管，所述玻璃管两端绝缘封装，所述玻璃管内的所述金属管表面连接所述光电转化部件，所述金属管的圆柱形中空管腔即是所述空腔，所述金属管内壁设有绝缘导热涂层。
采用这种结构设置，所述玻璃管保护所述光电转化部件，所述一体化装置能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面，由于采用环形状的所述玻璃管封装，所述一体化装置不需要随太阳移动而转动，能够接收沿玻璃管周向360°区域的入射光线，提高所述光电转化部件的受光面积，增加所述一体化装置将太阳能转换成电能的产量，所述一体化装置结构简单，方便实用，便于推广。
优选地，所述绝缘导热涂层为三氧化二铝涂层。
优选地，所述玻璃管内壁与所述金属管外壁之间为环形状真空腔体。
采用真空设置，能够有效减少所述一体化装置将太阳能转换成电能所产生的热量通过空气热传导的方式由所述玻璃管径向传递到所述玻璃管外。
优选地，所述光伏光热一体化装置能够替换为板状结构，该板状光伏光热一体化装置包括两块玻璃板，所述光电转化部件设置于两块所述玻璃板之间，并通过粘接剂与两块所述玻璃板粘合封装，其中一块所述玻璃板连接换热组件，所述换热组件上设有若干个槽体，所述槽体用于替换所述空腔。
采用这种结构设置，所述装置的所述光电转化部件被两块所述玻璃板粘合封装，能够有效解决现有采用单块玻璃板与金属背板胶合封装所述光电转化部件，当所述光电转化部件光电转换产生的热能用于加热水时，水与金属背板会发生化学反应，所产生的水合物导致金属背板上贴合的胶树脂出现分解，分解产物开始腐蚀所述光电转化部件上的银栅线、汇流带等，使所述光电转化部件的发电效率逐年下降，显著降低了所述光电转化部件的寿命的问题，该装置结构简单，制作方便，生产便宜。
优选地，所述玻璃板为钢化玻璃板。
优选地，所述粘接剂为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)胶。
采用EVA胶，其具有粘着力强、耐久性好、光透性好等优点。
优选地，所述换热组件具有单层或多层波纹结构。
优选地，所述换热组件的波纹结构上设有至少一个所述槽体。
优选地，所述槽体的截面可为圆形或者扇形或者椭圆形或者方形或者多边形。
优选地，所述换热组件材质采用铝或者铝合金。
优选地，所述光电转化部件为CIGS(铜铟镓硒)柔性光伏电池薄片。
采用CIGS柔性光伏电池薄片，其具有稳定性好、抗辐照性能好、成本低、光转换效率高等优点。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、运用本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，所述腔体内设有所述流体将太阳能转换成电能所产生的热能传导疏散，避免所述光伏光热一体化装置过热导致输出功率损失，避免热循环冲击对所述光伏光热一体化装置产生负面影响，从而延长所述光伏光热一体化装置的实际使用寿命，同时被加热的所述流体能够将热能带走并加以利用，例如用于加热生活用水或者供热取暖，该光伏光热一体化系统能够增大太阳能的利用方式以及提高太阳能的利用效率，该体系结构简单，使用方便；
2、所述泵为直流泵时，由所述蓄电池供电，所述泵为交流泵时，由所述逆变器供电，采用这种结构设置，所述泵的工作所需用电直接由所述光伏光热一体化装置光转电提供，不需要额外供电，能够简化所述光伏光热一体化系统布线结构和节约能源成本；
3、运用本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，所述光伏光热一体化装置还包括玻璃管和金属管，所述金属管套接所述玻璃管，所述金属管两端伸出所述玻璃管，所述玻璃管两端绝缘封装，所述玻璃管内的所述金属管表面连接所述光电转化部件，所述金属管管腔即是所述空腔，所述金属管内壁设有绝缘导热涂层，采用这种结构设置，所述玻璃管保护所述光电转化部件，所述一体化装置能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面，由于采用环形状的所述玻璃管封装，所述一体化装置不需要随太阳移动而转动，能够接收沿玻璃管周向360°区域的入射光线，提高所述光电转化部件的受光面积，增加所述一体化装置将太阳能转换成电能的产量，所述一体化装置结构简单，方便实用，便于推广；
4、运用本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，所述玻璃管内壁与所述金属管外壁之间为环形状真空腔体，采用真空设置，能够有效减少所述一体化装置将太阳能转换成电能所产生的热量通过空气热传导的方式由所述玻璃管径向传递到所述玻璃管外；
5、所述光伏光热一体化装置还包括两块玻璃板，所述光电转化部件设置于两块所述玻璃板之间，并通过粘接剂与两块所述玻璃板粘合封装，其中一块所述玻璃板连接换热组件，所述换热组件上设有若干个槽体，所述槽体用于替换所述空腔，采用这种结构设置，所述装置的所述光电转化部件被两块所述玻璃板粘合封装，能够有效解决现有采用单块玻璃板与金属背板胶合封装所述光电转化部件，当所述光电转化部件光电转换产生的热能用于加热水时，水与金属背板会发生化学反应，所产生的水合物导致金属背板上贴合的胶树脂出现分解，分解产物开始腐蚀所述光电转化部件上的银栅线、汇流带等，使所述光电转化部件的发电效率逐年下降，显著降低了所述光电转化部件的寿命的问题，该装置结构简单，制作方便，生产便宜。
附图说明
图1为本实用新型所述的光伏光热一体化系统的结构示意图；
图2为本实用新型所述的光伏光热一体化装置的结构示意图
图3为图2的左视图；
图4为本实用新型所述的光伏光热一体化装置的另一种结构示意图。
图中标记：1-光伏光热一体化装置，11-玻璃管，12-光电转化部件，13-金属管，14-绝缘导热涂层，15-空腔，16-换热组件，161-槽体，17-粘接剂，18-玻璃板，2-太阳能控制器，3-蓄电池，4-逆变器，5-生活用电，6-水泵，7-水箱。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1-3所示，本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，包括光伏光热一体化装置1、太阳能控制器2和集热装置。
所述光伏光热一体化装置1包括用于发电的光电转化部件12，所述光电转化部件12弯曲形成中空回形结构体，其内部区域为用于散热的空腔15，所述光伏光热一体化装置1连接所述太阳能控制器2和集热装置，所述太阳能控制器2用于电能的分配利用，所述集热装置连接所述空腔15，并提供流体通过所述空腔15将热能疏散再利用。
所述流体为水，所述太阳能控制器2连接有蓄电池3和逆变器4，所述逆变器4连接生活用电5，所述集热装置包括导管、泵6和水箱7。所述泵6为直流泵时，由所述蓄电池3供电，所述泵6为交流泵时，所述泵6连接所述逆变器4，采用这种结构设置，所述泵6的工作所需用电直接由所述光伏光热一体化装置光转电提供，不需要额外供电，能够简化所述光伏光热一体化系统布线结构和节约能源成本。
所述光伏光热一体化装置1还包括玻璃管11和金属管13，所述金属管13套接所述玻璃管11，所述金属管13两端伸出所述玻璃管11，所述玻璃管11两端绝缘封装，所述玻璃管11内的所述金属管13表面连接所述光电转化部件12，所述金属管13的圆柱形中空管腔即是所述空腔15，所述金属管13内壁设有绝缘导热涂层14，所述绝缘导热涂层14为三氧化二铝涂层，采用这种结构设置，所述玻璃管11保护所述光电转化部件12，所述一体化装置能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面，由于采用环形状的所述玻璃管11封装，所述一体化装置不需要随太阳移动而转动，能够接收沿所述玻璃管11周向360°区域的入射 光线，提高所述光电转化部件12的受光面积，增加所述一体化装置将太阳能转换成电能的产量，所述一体化装置结构简单，方便实用，便于推广。所述玻璃管11内壁与所述金属管13外壁之间为环形状真空腔体，采用真空设置，能够有效减少所述一体化装置将太阳能转换成电能所产生的热量通过空气热传导的方式由所述玻璃管11径向传递到所述玻璃管11外。
所述光电转化部件12为CIGS柔性光伏电池薄片，采用CIGS柔性光伏电池薄片，其具有稳定性好、抗辐照性能好、成本低、光转换效率高等优点。
运用本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，所述腔体内设有所述流体将太阳能转换成电能所产生的热能传导疏散，避免所述光伏光热一体化装置过热导致输出功率损失，避免热循环冲击对所述光伏光热一体化装置产生负面影响，从而延长所述光伏光热一体化装置的实际使用寿命，同时被加热的所述流体能够将热能带走并加以利用，例如用于加热生活用水或者供热取暖，该光伏光热一体化系统能够增大太阳能的利用方式以及提高太阳能的利用效率，该体系结构简单，使用方便。
实施例2
如图1和4所示，本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，包括光伏光热一体化装置1、太阳能控制器2和集热装置。
所述光伏光热一体化装置1包括用于发电的光电转化部件12，所述光电转化部件12弯曲形成中空回形结构体，其内部区域为用于散热的空腔15，所述光伏光热一体化装置1连接所述太阳能控制器2和集热装置，所述太阳能控制器2用于电能的分配利用，所述集热装置连接所述空腔15，并提供流体通过所述空腔15将热能疏散再利用。
所述流体为水，所述太阳能控制器2连接有蓄电池3和逆变器4，所述逆变器4连接生活用电5，所述集热装置包括导管、泵6和水箱7；所述泵6为直流泵时，由所述蓄电池3供电，所述泵6为交流泵时，由所述逆变器4供电，采 用这种结构设置，所述泵6的工作所需用电直接由所述光伏光热一体化装置光转电提供，不需要额外供电，能够简化所述光伏光热一体化系统布线结构和节约能源成本。
所述光伏光热一体化装置1能够替换为板状结构，该板状光伏光热一体化装置1包括两块玻璃板18，所述光电转化部件12设置于两块所述玻璃板18之间，并通过粘接剂17与两块所述玻璃板18粘合封装，其中一块所述玻璃板18连接换热组件16，所述换热组件16上设有若干个槽体161，所述槽体161用于替换所述空腔15，采用这种结构设置，所述装置的所述光电转化部件12被两块所述玻璃板18粘合封装，能够有效解决现有采用单块玻璃板与金属背板胶合封装所述光电转化部件12，当所述光电转化部件12光电转换产生的热能用于加热水时，水与金属背板会发生化学反应，所产生的水合物导致金属背板上贴合的胶树脂出现分解，分解产物开始腐蚀所述光电转化部件12上的银栅线、汇流带等，使所述光电转化部件12的发电效率逐年下降，显著降低了所述光电转化部件12的寿命的问题，该装置结构简单，制作方便，生产便宜。
所述玻璃板18为钢化玻璃板；所述粘接剂17为EVA胶，采用EVA胶，其具有粘着力强、耐久性好、光透性好等优点；所述换热组件16具有单层或多层波纹结构，所述换热组件16的波纹结构上设有至少一个所述槽体161，所述槽体161用于替换所述空腔15，所述槽体161的截面为半圆形，所述换热组件16材质采用铝合金。
所述光电转化部件12为CIGS柔性光伏电池薄片，采用CIGS柔性光伏电池薄片，其具有稳定性好、抗辐照性能好、成本低、光转换效率高等优点。
运用本实用新型所述的一种光伏光热一体化系统，所述腔体内设有所述流体将太阳能转换成电能所产生的热能传导疏散，避免所述光伏光热一体化装置过热导致输出功率损失，避免热循环冲击对所述光伏光热一体化装置产生负面影响，从而延长所述光伏光热一体化装置的实际使用寿命，同时被加热的所述流体能够将热能带走并加以利用，例如用于加热生活用水或者供热取暖，该光 伏光热一体化系统能够增大太阳能的利用方式以及提高太阳能的利用效率，该体系结构简单，使用方便。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏光热一体化系统，包括光伏光热一体化装置(1)，其特征在于，所述光伏光热一体化装置(1)包括用于发电的光电转化部件(12)，所述光电转化部件(12)弯曲形成中空回形结构体，其内部区域为用于散热的空腔(15)，所述光伏光热一体化装置(1)连接有太阳能控制器(2)和集热装置，所述太阳能控制器(2)用于电能的分配利用，所述集热装置连接所述空腔(15)，并提供流体通过所述空腔(15)将热能疏散再利用。
2.根据权利要求1所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述流体为气态或者液态或者气液混合态。
3.根据权利要求1所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述太阳能控制器(2)连接有蓄电池(3)和逆变器(4)。
4.根据权利要求3所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述集热装置包括导管、泵(6)和水箱(7)。
5.根据权利要求4所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述泵(6)为直流泵时，由所述蓄电池(3)供电，所述泵(6)为交流泵时，所述泵(6)连接所述逆变器(4)。
6.根据权利要求1所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述光伏光热一体化装置(1)还包括环形玻璃管(11)和金属管(13)，所述金属管(13)外套设所述玻璃管(11)，所述金属管(13)两端伸出所述玻璃管(11)，所述玻璃管(11)两端绝缘封装，所述玻璃管(11)内的所述金属管(13)表面连接所述光电转化部件(12)，所述金属管(13)的圆柱形中空管腔即是所述空腔(15)，所述金属管(13)内壁设有绝缘导热涂层(14)。
7.根据权利要求6所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述绝缘导热涂层(14)为三氧化二铝涂层。
8.根据权利要求1所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述光伏光热一体化装置(1)能够替换为板状结构，该板状光伏光热一体化装置(1)包括两块玻璃板(18)，所述光电转化部件(12)设置于两块所述玻璃板(18)之间，并通过粘接剂(17)与两块所述玻璃板(18)粘合封装，其中一块所述玻璃板(18)连接换热组件(16)，所述换热组件(16)上设有若干个槽体(161)，所述槽体(161)用于替换所述空腔(15)。
9.根据权利要求8所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述粘接剂(17)为EVA胶。
10.根据权利要求1-9任一所述的光伏光热一体化系统，其特征在于，所述光电转化部件(12)为CIGS柔性光伏电池薄片。
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