CN206361961U - 一种夹套式热管型光伏光热一体化装置 - Google Patents

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张可可
王志峰
杨铭
闫素英
李金平
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Abstract

本实用新型公开了一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，包括光伏光热组件、水循环系统、温度传感器、逆变器、控制器和电源等；所述光热光伏组件包括玻璃盖板、太阳能电池板、夹套式热管、保温层及外壳，所述玻璃盖板下面放置有太阳能电池板，且两者之间有空气夹层，太阳能电池板下表面与保温层上表面之间均匀的安装有若干个夹套热管，夹套热管通过导热胶与太阳能电池板、保温层紧密贴合，相邻两个夹套热管之间串联连接，外壳包裹在光热光伏组件的底部和四周。本实用新型实现光伏与光热系统有效结合，提高光电转化效率，保证了热量传递的等温性和高效性，同时也延长了太阳能电池板的使用寿命。

Description

一种夹套式热管型光伏光热一体化装置
技术领域
本实用新型属于光伏发电装置技术领域，具体涉及一种夹套式热管型光伏光热一体化装置。
背景技术
随着能源与环境问题的日益突出，太阳能光伏发电技术作为太阳能利用的方式之一已受到越来越多的重视。但在太阳能光伏发电系统中，太阳能光伏发电只能将光能等于带宽的部分转化为电能，大于带宽的光能只能以热的形式损失掉。目前太阳能电池的光电转化效率在25％左右，超过75％的太阳能能不能转化为有用能量。该现状一方面造成了大量的太阳能的浪费，同时没有转化为电能的热量也会造成光伏电池的温度升高，而光伏电池温度的升高不仅会导致光电转化效率的下降而且会影响太阳能电池的寿命。
为了解决太阳能电池板过热的问题，PVT系统应运而生。现有的PVT系统的热管多为重力热管又叫轴向热管，重力热管靠重力沿着热管的轴向实现传热介质的蒸发-冷凝-蒸发循环，工作状态下受热段必需放在热管下部，将热量沿轴向从加热段向冷却段传递，因管子横截面的限制当传递高密度热流时，在热管的轴线方向上，沿热管的蒸汽通道长度上就有明显的不等温性，热管的局部温度过高不仅会影响太阳能电池的光电转换效率，还会有损寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，包括光热光伏组件、水循环系统、温度传感器、逆变器、控制器和电源，所述光热光伏组件包括玻璃盖板、太阳能电池板、夹套热管、保温层及外壳，所述玻璃盖板下面放置有太阳能电池板，且两者之间有空气夹层，太阳能电池板下表面与保温层上表面之间均匀的安装有若干个夹套热管，夹套热管通过导热胶与太阳能电池板、保温层紧密贴合，相邻两个夹套热管之间串联连接，外壳包裹在光热光伏组件的底部和四周；所述夹套热管包括外管、内管、翅片及工质，外管为真空结构，外管的内壁上分布有若干个翅片，且外管内部填充有低沸点高效导热工质，内管安装在外管的中心处，内管里侧充满冷却水；所述水循环系统包括冷水管、热水箱、第一阀门及第二阀门，夹套热管的两端为进水口与出水口，第一阀门安装在出水口处，第二阀门安装在进水口处，且进水口与冷水管连接，出水口与热水箱连接；所述逆变器通过导线与太阳能电池板连接，控制器与电源均通过导线与逆变器连接，温度传感器、第一阀门及第二阀门均通过导线与控制器连接。
优选的，所述光热光伏组件底部通过导轨与支架连接，支架的纵截面为直角三角形，导轨固定在支架的倾斜平面上，且支架的倾斜平面与垂直平面之间的夹角根据当地纬度确定。
优选的，所述水循环系统为强制循环结构，且水循环通过水泵加压来实现，水泵安装在冷水管上。
优选的，所述第一阀门和第二阀门均为电磁阀。
优选的，所述电源为可充电式蓄电池组。
优选的，所述外壳采用铝制材料。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该实用新型结构科学合理，使用安全方便，实现光伏与光热系统有效结合，提高光电转化效率，保证了热量传递的等温性和高效性，同时也延长了太阳能电池板的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构图；
图2为本实用新型的光热光伏组件结构示意图；
图3为本实用新型的水循环系统结构示意图；
图4为本实用新型的夹套热管横剖视图；
图5为本实用新型的夹套热管竖剖视图；
图中：1-光伏光热组件、2-夹套热管、3-温度传感器、4-逆变器、5-控制器、6-电源、7-玻璃盖板、8-太阳能电池板、9-保温层、10-外壳、11-外管、12-内管、13-翅片、14-工质、15-冷水管、16-热水箱、17-第一阀门、18-第二阀门、19-进水口、20-出水口、21-水泵。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：
本实用新型的一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，包括光热光伏组件1、水循环系统、温度传感器3、逆变器4、控制器5及电源6；所述光热光伏组件1包括玻璃盖板7、太阳能电池板8、夹套热管2、保温层9及外壳10，所述玻璃盖板7的底部放置有太阳能电池板8，且太阳能电池板8的面积略小于玻璃盖板7的面积，太阳能电池板8下表面与保温层9上表面之间均匀的安装有若干个夹套热管2，夹套热管2通过导热胶与太阳能电池板8、保温层9紧密贴合，相邻两个夹套热管2之间串联连接，外壳10包裹在光热光伏组件1的底部和四周；所述夹套热管2包括外管11、内管12、翅片13及工质14，外管11为真空结构，外管11的内壁上分布有若干个翅片13，且外管11内部填充有低沸点高效导热工质14，内管12安装在外管11的中心处，内管12里侧充满冷却水；所述水循环系统包括冷水管15、热水箱16、第一阀门17及第二阀门18，夹套热管2的两端为进水口19与出水口20，第一阀门17安装在出水口20处，第二阀门18安装在进水口19处，且进水口19与冷水管15连接，出水口20与热水箱16连接；所述逆变器4通过导线与太阳能电池板8连接，控制器5与电源6均通过导线与逆变器4连接，温度传感器3、第一阀门17及第二阀门18均通过导线与控制器5连接。
当出水口20温度达到40°时，温度传感器3会将信号传给第一阀门17、第二阀门18和水泵21，接收到所述传感器的信号后第一阀门17、第二阀门18打开，水泵21开始工作，将热管中被加热过的水输送到热水箱16中，同时冷水进入热管，当热水管中温度低于35度时，第一阀门17、第二阀门18关闭，水泵21停止工作。
其中，所述光热光伏组件1底部通过导轨与支架连接，支架的纵截面为直角三角形，导轨固定在支架的倾斜平面上，且支架的倾斜平面与垂直平面之间的夹角根据当地纬度确定。
其中，所述水循环系统为强制循环结构，且水循环通过水泵21加压来实现，水泵21安装在冷水管15上。
其中，所述第一阀门17和第二阀门18均为电磁阀。
其中，所述电源6为可充电式蓄电池组，增长了电池使用寿命。
其中，所述外壳10采用铝制材料，材质轻、耐腐蚀，并且有良好的导热性能。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型工作中，通过夹套热管2对太阳能电池板8散热，夹套热管2与热水箱16形成水循环系统，通过第一阀门17、第二阀门18和温度感应器3控制水循环系统内水体运转，逆变器4通过导线与太阳能电池板8连接，控制器5与电源6均通过导线与逆变器4连接，实现光伏与光热系统有效结合，提高光电转化效率，保证了热量传递的等温性和高效性，同时也延长了太阳能电池板的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，包括光热光伏组件、水循环系统、温度传感器、逆变器、控制器和电源等，其特征在于：所述光热光伏组件包括玻璃盖板、太阳能电池板、夹套式热管、保温层及外壳，所述玻璃盖板的底部放置有太阳能电池板，璃盖板下面放置有太阳能电池板，且两者之间有空气夹层，太阳能电池板下表面与保温层上表面之间均匀的安装有若干个夹套热管，夹套热管通过导热胶与太阳能电池板、保温层紧密贴合，相邻两个夹套热管之间串联连接，外壳包裹在光热光伏组件的底部和四周；所述夹套热管包括外管、内管、翅片及工质，外管为真空结构，外管的内壁上分布有若干个翅片，且外管内部填充有低沸点高效导热工质，内管安装在外管的中心处，内管里侧充满冷却水；所述水循环系统包括冷水管、热水箱、第一阀门及第二阀门，夹套热管的两端为进水口与出水口，第一阀门安装在出水口处，第二阀门安装在进水口处，且进水口与冷水管连接，出水口与热水箱连接；所述逆变器通过导线与太阳能电池板连接，控制器与电源均通过导线与逆变器连接，温度传感器、第一阀门及第二阀门均通过导线与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，其特征在于：所述光热光伏组件底部通过导轨与支架连接，支架的纵截面为直角三角形，导轨固定在支架的倾斜平面上，且支架的倾斜平面与垂直平面之间的夹角根据当地纬度确定。
3.根据权利要求1所述的一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，其特征在于：所述水循环系统为强制循环结构，且水循环通过水泵加压来实现，水泵安装在冷水管上。
4.根据权利要求1所述的一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，其特征在于：所述第一阀门和第二阀门均为电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，其特征在于：所述电源为可充电式蓄电池组。
6.根据权利要求1所述的一种夹套式热管型光伏光热一体化装置，其特征在于：所述外壳采用铝制材料。
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