CN209545466U - 基于光伏发电技术的热电/相变储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，包括：光伏电池板，所述光伏电池板包括依次连接的透明板、太阳能电池片以及薄铝板；至少一个微通道板，所述微通道板固定于薄铝板的表面，微通道板的流道内填充有相变储能材料；至少一个半导体热电片，所述半导体热电片的热端固定于微通道板表面；至少一个散热片，所述散热片与半导体热电片的冷端连接；本实用新型可以实现在白天进行光伏发电，夜晚进行温差发电，有效解决了传统太阳能发电的局限性，提高了对太阳能的利用率及光伏电池板的发电效率，是一种前景广阔的绿色可持续发展的发电装置。

Description

基于光伏发电技术的热电/相变储能装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及了一种基于光伏发电技术的热电/相变储能装置。

背景技术

近年来，能源与环境问题备受世界各国政府的关注，新能源应用正成为全球的热点；太阳能资源是最丰富的可再生能源之一，它分布广泛，可再生，不污染环境，是国际上公认的理想代替能源。

光伏发电技术作为一种友好并能有效提高生活标准的新型发电方式，正在全球范围内逐步得到应用；但是太阳能能量密度低，因地而异，因时而变；投射到光伏电池板上的光能受很多因素的影响，只有小部分转化成电能；对晶体硅太阳电池而言，温度每提高1℃，输出功率减少0.4%-0.6%，故传统的光伏电池板只实现了太阳能的光电利用且发电系统不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，提高光伏电池板的综合发电效率。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，包括：

光伏电池板，所述光伏电池板包括依次连接的透明板、太阳能电池片以及薄铝板；

至少一个微通道板，所述微通道板固定于薄铝板的表面，微通道板的流道内填充有相变储能材料；

至少一个半导体热电片，所述半导体热电片的热端固定于微通道板表面；

至少一个散热片，所述散热片与半导体热电片的冷端连接。

作为优选实施方式，所述透明板和薄铝板分别通过EVA胶膜层压在太阳能电池片的两面。

作为优选实施方式，所述薄铝板的表面通过阳极氧化形成有氧化铝薄膜。

作为优选实施方式，所述微通道板通过导热硅胶粘接于薄铝板表面。

作为优选实施方式，所述相变储能材料为膨胀石墨与石蜡的混合物。

作为优选实施方式，所述半导体热电片的热端通过导热硅胶与微通道板粘接，半导体热电片的冷端通过导热硅胶与散热片粘接。

作为优选实施方式，所述透明板为高透光玻璃材料。

作为优选实施方式，所述微通道板为条形铝板结构，微通道板内部沿其长度方向设有两端封堵的矩形通道。

作为优选实施方式，所述矩形通道的长度为2.5-5mm,宽度为1.5-2.5mm。

作为优选实施方式，所述薄铝板的厚度为0.5-1.0mm。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型优化了现有的光伏电池板，依次设计透明板、太阳能电池片、薄铝板、微通道板、半导体热电片及散热片的多层组合结构，太阳能电池片的一面为具有高透光特性的玻璃板，太阳能电池的另一面为铝薄板，具有良好的散热性能，太阳能电池片吸收的太阳辐射能会由铝薄板传递给微通道板内封存的相变储能材料，微通道板为强化导热性能结构，与其内部的相变储能材料的进行良好的结合；半导体热电片贴于微通道板的外侧，夜间相变储能材料释放热量，半导体热电片在温差驱动作用下进行发电，半导体热电片冷端连接的散热片，可以增强半导体热电片的换热效果。

本实用新型基于相变储能材料、半导体温差发电及光伏发电技术研究现状以及各自的优点设计，工作时具有无噪音、无污染，使用寿命长、免维护、低成本、不用附加其它能源等优点；可以将光伏发电板白天无法转化的多余热能储存，夜间利用温差实现发电，提高了光伏电池板对太阳能的利用率及整体发电效率，是一种前景广阔的绿色可持续发展的发电装置。

附图说明

图1是本实用新型的正面图；

图2是图1中沿A-A的剖面图；

图3是图2中A部放大图；

图4是本实用新型的背面微通道板及热电片的分布图；

其中：1-透明板、2-太阳能电池片、3-薄铝板、4-微通道板、41-矩形通道、5-半导体热电片、6-散热片、7-EVA胶膜。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例来对本实用新型做进一步说明。以下所述的实施例及说明书附图仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

参照图1至图4所示的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，包括：光伏电池板，所述光伏电池板包括依次连接的透明板1、太阳能电池片2以及薄铝板3。

透明板1采用高透光玻璃板，通过EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜7层压在太阳能电池片2的正面，薄铝板3则通过EVA胶膜7层压在太阳能电池片2的背面。

所述薄铝板3的厚度为0.5-1.0mm，表面通过阳极氧化处理形成有氧化铝薄膜，提高薄铝板3的耐磨、耐蚀性能。

参照图4所示，薄铝板3的外侧面通过导热硅胶粘接若干微通道板4，微通道板4为条形铝板结构，长度根据需要设计，如图2中可以一整条布置，也可以分几段布置，各行微通道板4相互平行，均匀分布在薄铝板3表面。

参照图3所示，微通道板4的内部沿其长度方向设有并列的两个矩形通道41（数量可以根据尺寸需要调整，矩形通道的长度优选为2.5-5mm,宽度为1.5-2.5mm），矩形通道41内部填充相变储能材料（如膨胀石墨与石蜡的混合物），矩形通道41的两端用铝板焊接封堵，防止填充材料泄漏。

微通道板4的结构起到强化导热性能的作用，有助于相变储能材料的吸热和放热。

微通道板4的表面通过导热硅胶粘接半导体热电片5的热端，每一个半导体热电片5的冷端通过导热硅胶对应粘接有一个散热片6，散热片6用以增强半导体热电片5的换热效果。

本实施例中未详述部分（如半导体导热片、散热片的结构等）均属于本领域技术人员可以根据现有技术或公知常识知悉的。

本实用新型的工作原理如下：

白天，太阳光透过透明板1照射到太阳能电池片2上，小部分光能直接转化为电能，大部分则转化为热能，微通道板4的温度则随之升高，微通道板4中的相变储能材料储存热能，降低光伏电池板的温度，保证光伏电池板的发电效率。

相变储能材料是利用物质发生相变时会吸收或放出热量的性质来贮存或放出热能，进而可以调整、控制工作元件或材料周围环境温度；相变储能材料自身的温度在相变完成过程中几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大，所以采用相变材料蓄热方式的被动式热控制系统相比传统热管理系统更轻便、简洁和高效而表现突出。

当白天相变储能材料不断吸收热量并且温度升高,达到相转变温度时，相变储能材料发生相转变并且储存热量；当夜晚辐照不充分，温度降低时, 相变储能材料温度降低,低于相转变温度时,则放出热量,并且可以基本维持半导体热电片5的热端处于较稳定高温状态；同时由于散热片6的作用,使半导体热电片5的冷端维持低温状态；在温差作用下半导体热电片5进行半导体发电，提高对太阳能的利用率。

Claims (10)

1.基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于，包括：

光伏电池板，所述光伏电池板包括依次连接的透明板、太阳能电池片以及薄铝板；

至少一个微通道板，所述微通道板固定于薄铝板的表面，微通道板的流道内填充有相变储能材料；

至少一个半导体热电片，所述半导体热电片的热端固定于微通道板表面；

至少一个散热片，所述散热片与半导体热电片的冷端连接。

2.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述透明板和薄铝板分别通过EVA胶膜层压在太阳能电池片的两面。

3.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述薄铝板的表面通过阳极氧化形成有氧化铝薄膜。

4.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述微通道板通过导热硅胶粘接于薄铝板表面。

5.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述相变储能材料为膨胀石墨与石蜡的混合物。

6.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述半导体热电片的热端通过导热硅胶与微通道板粘接，半导体热电片的冷端通过导热硅胶与散热片粘接。

7.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述透明板为高透光玻璃材料。

8.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述微通道板为条形铝板，微通道板的内部沿其长度方向设有两端封堵的矩形通道。

9.根据权利要求8所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述矩形通道的长度为2.5-5mm,宽度为1.5-2.5mm。

10.根据权利要求1所述的基于光伏发电技术的热电/相变储能装置，其特征在于：所述薄铝板的厚度为0.5-1.0mm。