CN206004614U - 光伏光热一体化组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能技术领域，具体涉及一种光伏光热一体化组件，其包括：光伏组件、导热胶层、光热组件、及边框；光热组件包括：集热板，若干呈圆形的热交换管、以及若干与热交换管的延伸方向一致的导热连接件；导热连接件包括与集热板接触的第一面、以及与热交换管的表面接触的第二面；第二面为与热交换管的表面相匹配的圆弧面。该光伏光热一体化组件，热交换管加工工艺难度及单位成本均较低，且质量可靠；且热交换管易与出口的圆形结构之间焊接工艺难度低、不易损坏。由于将线接触变成面接触，大大增强了热交换，提高了集热板与热交换管的导热效率，进而提高光热的利用，提高光伏光热一体化组件的性能。

Description

光伏光热一体化组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种光伏光热一体化组件。

背景技术

太阳能是永不枯竭的绿色能源，是最具开发潜力、最清洁环保的能源之一。太阳能利用主要分为光热利用和光电利用。光热利用是目前效率最高、经济型最好的太阳能利用方式。而太阳能的光电利用，即将光能转换成电能的过程中，并不是将全部的光能的都能转换成电能。目前太阳能电池的转换效率均较小，一般在15％左右，也就是说，太阳能电池只能将15％的光能转换成可用电能，其余的85％都被转化为热能。在转换过程中，随着热能的增加，电池温度不断升高，除了光电转换效率大大降低外，太阳能电池的使用寿命也将缩短。

为了在有限面积上充分利用太阳能，且有效避免热能对电池的伤害，继而出现了光伏光热一体化组件(即PV/T产品)。光伏光热一体化组件，可以将太阳能电池未利用的光能转化为热能利用，转害为利。

经研究发现，光伏光热一体化组件中集热器结构形式对于系统效率有着较大的影响。目前，光伏光热一体化组件的一般采用平板式集热器，即在热交换管上铺设集热板，通过与集热板的接触来实现导热将热交换管中的液体加热。

热交换管主要有圆形和半圆形两种。圆形的热交换管导热性差。而半圆形的热交换管本身的加工工艺难度及单位成本均高于圆形，且质量没有圆形可靠。另外，出口为圆形，热交换管的半圆形结构与出口的圆形结构之间焊接工艺难度高、易损坏。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的光伏光热一体化组件导热性差以及制作工艺难度大的问题，提供一种导热性好且制作简单的光伏光热一体化组件。

一种光伏光热一体化组件，包括：

光伏组件；

光热组件，位于所述光伏组件的背光侧；

导热胶层，位于所述光伏组件与所述光热组件之间；

以及边框，封装于所述光伏组件以及所述光热组件的周边；

所述光热组件包括：

集热板，

若干热交换管，位于所述集热板远离所述光伏组件一侧；所述热交换管的截面呈圆形；

以及若干导热连接件，位于所述热交换管与所述集热板之间，且延伸方向与所述热交换管的延伸方向一致；

所述导热连接件包括与所述集热板接触的第一面、以及与所述热交换管的表面接触的第二面；所述第二面为与所述热交换管的表面相匹配的圆弧面。

上述光伏光热一体化组件，其采用圆形热交换管与导热连接件的搭配设计，由于采用圆形热交换管，热交换管加工工艺难度及单位成本均较低，且质量可靠；且热交换管易与出口的圆形结构之间焊接工艺难度低、强度高、不易损坏。由于导热连接件的第一面和第二面分别与集热板及热交换管接触，将现有技术的线接触变成面接触，大大增强了两者之间的热交换，提高了集热板与热交换管的导热效率，进而提高光热的利用，提高光伏光热一体化组件的性能。

在其中一个实施例中，所述第二面为半圆弧面。

在其中一个实施例中，所述第二面与所述热交换管的顶端接触。

在其中一个实施例中，所述第二面与所述热交换管的侧端接触。

在其中一个实施例中，所述第一面与所述集热板粘接。

在其中一个实施例中，所述第一面与所述集热板焊结。

在其中一个实施例中，所述导热连接件包括相对设置的第一分体以及第二分体。

在其中一个实施例中，所述导热连接件为金属件。

在其中一个实施例中，所述光热组件还包括位于所述热交换管远离所述光伏组件一侧的保温层、以及位于所述保温层远离所述光伏组件一侧的背板。

在其中一个实施例中，所述光伏组件包括盖板、第一密封层、电池片层、第二密封层、以及背膜层；所述导热胶层与所述背膜层粘接。

附图说明

图1为一实施例的光伏光热一体化组件的截面结构示意图。

图2为一实施例的连接件的安装示意图。

图3为图2中的连接件的结构示意图。

图4为另一实施例的连接件的结构示意图。

图5为又一实施例的连接件的结构示意图。

图6为再一实施例的连接件与热交换管的配合示意图。

具体实施方式

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1，本实用新型一实施例的光伏光热一体化组件1000，包括光伏组件100、导热胶层200、光热组件300、以及边框400。

在图1中，为了方便标号，右侧的边框未示出，只示出了左边的边框400。同时为了方便示意，将光伏组件100中各部件与光热组件300中各部件均为矩形示出，其实际结构未示出。

其中，光伏组件100的主要作用是，将光能转化为电能的装置，为光伏光热一体化组件1000的光伏部分。

具体地，光伏组件100从向光侧到背光侧依次包括盖板101、第一密封层102、电池片层103、第二密封层104、以及背膜层105。

在本实施例中，盖板101为钢化玻璃；第一密封层102与第二密封层104均为EVA层。当然，可以理解的是，并不局限于上述形式。

具体地，电池片层103由若干联接的电池片(未示出)铺设而成。在本实施例中，电池片为硅电池片。当然，可以理解的是，电池片亦可以是其它电池片，例如化合物太阳能电池片、钙钛矿电池片。

在本实施例中，背膜层105为三层复合膜，具体为TPT复合膜。当然，可以理解的是，还可以由其它背膜材料形成。

其中，导热胶层200位于光伏组件100与光热组件300之间。其主要作用是，将光伏组件100中的热量传递至光热组件300，同时将光伏组件100与光热组件300粘接在一起。

优选地，导热胶层200中导热胶为采用绝缘导热胶。这样进一步避免光伏组件100漏电以及短路。

其中，边框400位于光伏组件100以及光热组件300的外围；其主要作用是，用于封装光伏组件100以及光热组件300的周边，使光伏组件100与光热组件300形成一个整体，实现光伏组件100与光热组件300的一体化。

在本实施例中，边框400为铝合金边框。边框400的结构可以采用本领域技术人员所公知的各种结构，在此不再赘述。

其中，光热组件300的主要作用是，将光伏组件100中未转化为电能的能量转化为热能利用的装置，为光伏光热一体化组件1000的光热部分。光热组件300位于光伏组件100的背光侧；也就是说，光伏组件100朝向太阳光，而光热组件300背向太阳光。

具体地，光热组件300包括：集热单元、纸蜂窝板340、反射层350、间隔条360、保温层370、以及背板380。上述元件沿靠近光伏组件100到远离光伏组件100方向依次排布。

其中，纸蜂窝板340、反射层350、间隔条360、保温层370、以及背板380等部件，并不局限于上述形式，本领域技术人员可以根据实际情况，适当裁剪某些部件。

结合图1参见图2，集热单元包括集热板310、若干热交换管330、以及若干导热连接件320。

其中，集热板310的主要作用是，将光伏组件100未利用的热量收集。集热板310位于光热组件300靠近光伏组件100的一侧。在本实施例中，集热板310与导热胶层200接触并粘接，也就是说，导热胶层200位于光伏组件100的背膜层105以及光热组件300的集热板310之间，且两侧分别与背膜层105、集热板310接触，将背膜层105、集热板310粘接在一起，从而将光伏组件100与光热组件300粘接在一起。

具体地，集热板310为平板状，一般由高导热的铜或铝制成。

其中，热交换管330位于集热板310远离光伏组件100的一侧。热交换管330的主要作用是，将集热板310中的热量吸收并转移至热交换管330中的流体上，对流体直接加热或者利用流体对水加热。

若干的热交换管330首尾连接呈蛇形排布。在本实用新型中，热交换管330的截面呈圆形，也即热交换管330为圆管。

其中，导热连接件320位于热交换管330与集热板310之间，其主要作用是，将集热板310的热量传导至热交换管330。导热连接件320与热交换管330一一对应设置，且导热连接件320的延伸方向与热交换管330的延伸方向一致。也就是说，导热连接件320为与热交换管330延伸方向一致的型材。

在本实施例中，导热连接件320为金属件。也就是说，导热连接件320为金属型材。更优选地，导热连接件320为铜合金型材或铁合金型材。当然，可以理解的是，导热连接件320还可以是其它高导热材料制成。

结合图2参见图3，导热连接件320包括与集热板310接触的第一面321、以及与热交换管330的表面接触的第二面322。第二面322为与热交换管330的表面相匹配的圆弧面。本实用新型设置导热连接件320，且导热连接件320的第一面321与集热板接触，利于从集热板310上取热；导热连接件320的第二面322与热交换管330的外表面匹配，接触面积大，有利于将导热连接件320的热量传递至热交换管330。这样既可以增加集热板310与热交换管330的导热效率，且不用在集热板上挖槽，挖槽会降低解热板的集热性能以及强度，以及增加集热板的加工难度；更重要的是，挖槽还对集热板与热交换管的配装精度要求很高，不利于装配。

在本实用新型中，对导热连接件320的其它面不做特殊限制，只要不影响导热连接件320的功能且方便实施即可。

在本实施例中，第一面321为平面。当然，可以理解的是，第一面321上也可以存在不影响热传导的凸起或者图案。

在本实施例中，第二面322为半圆弧面。也就是说，第二面322为二分之一圆弧，也即第二面322对应的弧度为π。

当然，可以理解的是，第二面322并不局限于此，还可以是其它弧长的圆弧。例如第二面322是四分之一圆弧(即第二面322对应的弧度为π/2)、三分之一圆弧(即第二面322对应的弧度为2π/3)、或三份之二圆弧(即第二面322对应的弧度为4π/3)等。

在本实施例中，第二面322位于导热连接件320的下方。也就是说，第二面322与热交换管330的顶端(也就外表面靠近集热板310的部分)接触。

当然，可以理解的是，并不局限于上述形式，还可以是其它形式。例如，如图4所示，第二面322位于导热连接件320的侧端；也就是说，第二面322可以与热交换管330的侧端接触。又例如，如图5所示，第二面322位于导热连接件320的斜下方；也就是说，第二面322与热交换管330的斜上方接触。

在本实施例中，导热连接件320为一体件。当然，可以理解的是，导热连接件还可以相互拼接的分体件。例如，在另一实施例中，如图6所示，导热连接件320包括相对设置的第一分体320a以及第二分体320b。第一分体320a与第二分体320b对称。第一分体320与第二分体320b分别用于传导热交换管330左右两侧的热量。

在本实施例中，导热连接件320的第一面321与集热板310粘接。也就是说，导热连接件320的第一面321通过导热胶与集热板310的下表面粘接在一起。当然，导热连接件320与集热板310的连接关系并不局限于粘接，还可以是焊接。

同样地，导热连接件320的第二面322与热交换管330粘接。也就是说，导热连接件320的第二面321通过导热胶与热交换管330的外表面粘接在一起。当然，还可以理解的是，也可以第二面322与热交换管330直接抵触在一起。

上述光伏光热一体化组件，其采用圆形热交换管与导热连接件的搭配设计，由于采用圆形热交换管，热交换管加工工艺难度及单位成本均较低，且质量可靠；且热交换管易与出口的圆形结构之间焊接工艺难度低、强度高、不易损坏。由于导热连接件的第一面和第二面分别与集热板及热交换管接触，将现有技术的线接触变成面接触，大大增强了两者之间的热交换，提高了集热板与热交换管的导热效率，进而提高光热的利用，提高光伏光热一体化组件的性能。

另外，导热连接件与集热板是分离的，是分别制造的，可适应热交换管相互距离的加工误差。且导热连接件加工和开模工艺简单、成本低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏光热一体化组件，其特征在于，包括：

光伏组件；

光热组件，位于所述光伏组件的背光侧；

导热胶层，位于所述光伏组件与所述光热组件之间；

以及边框，封装于所述光伏组件以及所述光热组件的周边；

所述光热组件包括：

集热板，

若干热交换管，位于所述集热板远离所述光伏组件一侧；所述热交换管的截面呈圆形；

以及若干导热连接件，位于所述热交换管与所述集热板之间，且延伸方向与所述热交换管的延伸方向一致；

所述导热连接件包括与所述集热板接触的第一面、以及与所述热交换管的表面接触的第二面；所述第二面为与所述热交换管的表面相匹配的圆弧面。

2.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述第二面为半圆弧面。

3.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述第二面与所述热交换管的顶端接触。

4.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述第二面与所述热交换管的侧端接触。

5.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述第一面与所述集热板粘接。

6.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述第一面与所述集热板焊接。

7.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述导热连接件包括相对设置的第一分体以及第二分体。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述导热连接件为金属件。

9.根据权利要求1-7任一项所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述光热组件还包括位于所述热交换管远离所述光伏组件一侧的保温层、以及位于所述保温层远离所述光伏组件一侧的背板。

10.根据权利要求1-7任一项所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述光伏组件包括盖板、第一密封层、电池片层、第二密封层、以及背膜层；所述导热胶层与所述背膜层粘接。