CN206004616U - 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：异形集热板，若干流道管；异形集热板的截面呈凹凸状，以形成若干凹槽以及若干凸腔；凹槽以及凸腔沿流道管的延伸方向延伸；流道管嵌于所述凹槽内或所述凸腔内。上述光伏光热一体化组件，增大了集热板的集热面积，从而提高了热能传导；另外还提高了流道管与集热板、以及密封空间内热空气的接触面积，进一步提高热能传导，进而提高光热的利用，提高光伏光热一体化组件的性能。还有就是，异形集热板方便与不同类型的流道管配合，并且充分利用了纵向空间；且生产制造简单、施工方便快捷。

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，即在流道管上铺设平板状集热板，通过与集热板的接触来实现导热将流道管中的液体加热。但是平板状集热板与流道管以及密封空间内的空气接触面积小，不紧凑，且不利于传热。

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传热效果差的问题，提供一种传热效果好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：

若干流道管；

以及异形集热板，所述异形集热板的截面呈凹凸状，以形成若干凹槽以及若干凸腔；

所述凹槽以及凸腔沿所述流道管的延伸方向延伸；所述流道管嵌于所述凹槽内或所述凸腔内。

上述光伏光热一体化组件，其采用异形集热板以及将流道管内嵌于异形集热板中，增大了集热板的集热面积，从而提高了热能传导；另外还提高了流道管与集热板、以及密封空间内热空气的接触面积，进一步提高热能传导，进而提高光热的利用，提高光伏光热一体化组件的性能。还有就是，异形集热板方便与不同类型的流道管配合，并且充分利用了纵向空间。上述光伏光热一体化组件，生产制造简单、施工方便快捷。

在其中一个实施例中，所述凹槽等距分布。

在其中一个实施例中，所述流道管的截面呈圆形。

在其中一个实施例中，所述流道管的截面呈半圆形。

在其中一个实施例中，所述凹槽的截面呈矩形。

在其中一个实施例中，所述凹槽的截面呈梯形。

在其中一个实施例中，所述流道管与所述异形集热板之间胶接。

在其中一个实施例中，所述异形集热板为铜板或铝板。

在其中一个实施例中，所述光热组件还包括位于所述异形集热板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为图1中的异形集热板的截面示意图。

图3为另一实施例的光伏光热一体化组件的截面结构示意图。

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100，包括光伏组件110、导热胶层130、光热组件120、以及边框(未示出)。

其中，光伏组件110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100的光伏部分。

具体地，光伏组件110从向光侧到背光侧(图1中从上到下)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，并不局限于上述材料。

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130位于光伏组件110与光热组件120之间。其主要作用是，将光伏组件110中的热量传递至光热组件120，同时将光伏组件110与光热组件120粘接在一起。

优选地，导热胶层130中导热胶为采用绝缘导热胶。这样进一步避免光伏组件110漏电以及短路。

其中，边框位于光伏组件110以及光热组件120的外围；其主要作用是，用于封装光伏组件110以及光热组件120的周边，使光伏组件110与光热组件120形成一个整体，实现光伏组件110与光热组件120的一体化。

在本实施例中，边框为铝合金边框。边框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120的主要作用是，将光伏组件110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100的光热部分。光热组件120位于光伏组件110的背光侧；也就是说，光伏组件110朝向太阳光，而光热组件120背向太阳光。

具体地，光热组件120包括：集热单元、保温层124、以及背板125。当然，可以理解的是，还可以在集热单元与保温层124之间设置纸蜂窝板、反射层、间隔条等元件。上述元件沿靠近光伏组件110到远离光伏组件110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，本领域技术人员可以根据实际情况，适当裁剪某些部件。

其中，集热单元包括异形集热板121、以及若干流道管122。

具体地，异形集热板121的主要作用是，将光伏组件110未利用的热量收集。异形集热板121位于光热组件120靠近光伏组件110的一侧。在本实施例中，异形集热板121与导热胶层130接触并粘接，也就是说，导热胶层130位于光伏组件110的背膜层105以及光热组件120的异形集热板121之间，且两侧分别与背膜层105、异形集热板121接触，将背膜层105、异形集热板121粘接在一起，从而将光伏组件110与光热组件120粘接在一起。

其中，流道管122的主要作用是，将异形集热板121中的热量吸收并转移至流道管122中的流体上，对流体进行加热。若干的流道管122首尾连接呈蛇形排布，以形成流体通路。

结合图1参见图2，异形集热板121截面并不是平的，而是截面呈凹凸状。相对平板状的集热板，凹凸状的异形集热板121，其表面积大，从而有效增大了集热面积。

从靠近光伏组件110的一侧向远离光伏组件100的一侧来看，由于其截面是凹凸状的，在异形集热板121的每个凹处异形集热板121围成一个凹腔，即形成一个凹槽8；在异形集热板121的每个凸处下方包裹形成一个凸腔9。也就是说，异形集热板121的上下两侧形成若干凹槽8以及若干凸腔9。相邻的凹槽8以及凸腔9之间被异形集热板121的板壁分隔开来。

为了方便描述，将相邻凹槽8之间的异形集热板121部分，定义为异形集热板121的顶壁121a。将相邻凸腔9之间的异形集热板121部分，定义为异形集热板121的底壁121b。将位于顶壁121a与底壁121b之间的异形集热板121部分，定义为侧壁121c。

在本实施例中，异形集热板121的顶壁121a为平面。这样便于异形集热板121与光伏组件110胶接以及热传导。

在本实施例中，为了节省导热胶以及提高光伏光热一体化组件100的性能，导热胶层130为图案层，即只在顶壁121a处有导热胶，在凹槽8处无导热胶。

在本实施例中，异形集热板121的底壁121b也为平面，且与顶壁121a平行。这样便于制造异形集热板121以及安装。

在本实施例中，异形集热板121的侧壁121c也为平面，且与顶壁121a、底壁121b垂直。也就是说，凹槽8的截面呈矩形。

在本实施例中，每个凹槽8的宽度相同。当然，本领域技术人员也可以根据实际情况，将凹槽8的宽度设计成不等。

在本实施例中，凹槽8等距分布。也就是说，沿垂直于流道延伸方向，凹槽8之间距离相等。当然，可以理解的是，凹槽8的分布形式也可以是其它形式，例如不规律分布。

其中，凹槽8以及凸腔9的延伸方向与流道管122的延伸方向延伸一致。流道管122嵌于异形集热板121所形成的凹槽8内或凸腔9内。这样可以增大流道管122与异形集热板121以及密封空间内热空气的接触面积，从而有利于提高导热效果。

在本实施例中，流道管122嵌于凹槽8中，且凹槽8与流道管122一一对应设置；也就是说，每个凹槽8中均嵌入一个流道管122。

当然，可以理解的是，流道管122嵌入形式并不局限于上述形式，还可以是其它形式。例如，流道管122间隔嵌于凹槽中1211，即嵌有流道管122的凹槽之间间隔一个或多个空的凹槽，亦或流道管122不规律分布于凹槽8中。同样地，流道管122也可以与同样的嵌入方式嵌入到凸腔9中。当然，也可以一部分流道管122嵌入凹槽8中，另外一部分流道管122嵌入凸腔9中。

在本实施例中，流道管122的截面呈圆形，也即流道管122为圆管。当然，可以理解的是，流道管122的截面也可以呈半圆形。又或者呈其它形状。

为了方便表示，在图1中同时示出圆形流道管以及半圆形流道管，但不代表圆形流道管与半圆形流道管同时位于一个光伏光热一体化组件100中。

从图1中，可以看出由于采用异形集热板121，流道管122嵌于异形集热板121的凹槽8或凸腔9中，各种流道管122可以迅速与异形集热板121结合，也就是说，异形集热板121可以方便适配各种流道管，增加便利性以及通用性。

为了进一步提高流道管122的固定、以及与异形集热板121的热传导，流道管122与异形集热板121胶接。即在流道管122靠近异形集热板121顶壁121a、或底壁121b、亦或侧壁121c的地方上涂抹导热胶，将流道管122与异形集热板121粘结在一起。

当然，可以理解的是，还可以将流道管122与异形集热板121焊接在一起。亦或直接将流道管122卡合在凹槽8或凸腔9中。

在本实施例中，异形集热板121为铝板。即异形集热板121由铝板塑形而成。当然，可以理解的是，还可以是铜板、亦或其它高导热的金属板。

参见图3，图3为另一实施例的光伏光热一体化组件的截面结构示意图。本实施例与上一实施例基本相同，与上一实施例所不同的是:

侧壁121c不垂直于顶壁121a，侧壁121c与顶壁121a呈夹角设置，也就是说，凹槽8的截面呈梯形。

这样一方面进一步提高了异形集热版121的集热面积；另一方面还可以进一步扩大异形集热板121与光伏组件110以及流道管122的接触面积，同时也增强了流道管122与密封空间中热空气的接触面积，从而提高热传导效率，进一步提高光伏光热一体化组件100的性能。

当然，可以理解的是，本实用新型的侧壁121c还可以是非平面，例如圆弧曲面。

本实用新型的光伏光热一体化组件，其采用异形集热板以及将流道管内嵌于异形集热板中，增大了集热板的集热面积，从而提高了热能传导；另外还提高了流道管与集热板、以及密封空间内热空气的接触面积，进一步提高热能传导，进而提高光热的利用，提高光伏光热一体化组件的性能。还有就是，异形集热板方便与不同类型的流道管配合，并且充分利用了纵向空间。上述光伏光热一体化组件，生产制造简单、施工方便快捷。

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：

若干流道管；

以及异形集热板，所述异形集热板的截面呈凹凸状，以形成若干凹槽以及若干凸腔；

所述凹槽以及凸腔沿所述流道管的延伸方向延伸；所述流道管嵌于所述凹槽内或所述凸腔内。

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：所述凹槽等距分布。

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：所述流道管的截面呈圆形。

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：所述流道管的截面呈半圆形。

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：所述凹槽的截面呈矩形。

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：所述凹槽的截面呈梯形。

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：所述流道管与所述异形集热板之间胶接。

8.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于：所述异形集热板为铜板或铝板。

9.根据权利要求1-8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异形集热板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1-8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。