CN210007672U - 一种光伏路块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光伏路块，安装在路基上，从上到下依次包括：路面，其用于与行人和车辆直接接触；缓冲层，其用于缓冲接触压力；光伏组件，其用于太阳能发电；支撑层，其用于支撑所述光伏组件。所述光伏路块还包括：石墨烯薄膜层，其设置在所述绝缘层与所述路基之间；管路，其以与所述石墨烯薄膜层接触的方式设置于所述石墨烯薄膜层，使得所述石墨烯薄膜层的热量沿着所述管路传输；和热发生装置，其用于产生冷量和/或热量，并与所述管路连接。本实用新型的光伏路块具有良好的散热和加热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能公路的领域，特别是一种光伏路块。
背景技术
光伏路块是构成光伏公路的单元。光伏路块拥有较高的透光率，可以让阳光穿透它，使下面的太阳能电池把光能转换成电能，实时输送上电网。现有光伏路块的散热问题一直没有得到很好的解决。散热不好会影响光伏组件的发电效率，现在多采用铺设水管的散热方法。该方法的缺点是：散热效率低。除此之外，这种方法铺设繁琐，施工难度大，加之是铺设在光伏组件下面，因此会增加支撑层的设计难度，容易造成光伏组件的损坏。
实用新型内容
本实用新型提供了一种散热和加热效率高的光伏路块。
本实用新型的技术主题涉及一种光伏路块，安装在路基上，从上到下依次包括：路面，其用于与行人和车辆直接接触；缓冲层，其用于缓冲接触压力；光伏组件，其用于太阳能发电；和支撑层，其用于支撑所述光伏组件；所述光伏路块还包括：石墨烯薄膜层，其设置在所述支撑层与所述路基之间；管路，其以与所述石墨烯薄膜层接触的方式设置于所述石墨烯薄膜层，使得所述石墨烯薄膜层的热量沿着所述管路传输；和热发生装置，其用于制冷和/或制热，并与所述管路连接。
通过将石墨烯薄膜层、热发生装置与光伏路块自身结构进行创造性的结合，有效地提升了光伏路块的散热和加热能力。
有利的是，在所述支撑层与所述石墨烯薄膜层之间还设置有用于电绝缘的绝缘层。
有利的是，所述管路设置在所述石墨烯薄膜层的上表面。
有利的是，所述管路形成环路，所述管路内有热交换介质，所述管路上设置有使所述热交换介质在所述环路内循环流动的泵。
有利的是，所述管路上设置有流量传感器。
有利的是，所述热发生装置被埋设在地内。
有利的是，还包括用于检测所述光伏路块的温度的温度传感器。
有利的是，所述温度传感器设置在所述缓冲层内。
有利的是，还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器和所述热发生装置电连接。
有利的是，还包括储能电池，所述储能电池与所述光伏组件电连接，用于存储所述光伏组件产生的电能；所述储能电池还与所述热发生装置电连接，用于向所述热发生装置供电。
本实用新型还具有以下有益效果：
通过石墨烯薄膜层加液冷散热的方式，对石墨烯薄膜层进行热传导和散热，能够进一步提升本实用新型的光伏路块的导热能力。
将所述热发生装置埋设在地内，有利于改善装置布置的空间紧凑性，同时还能够利用地源热泵效应帮助制冷和制热。
通过设置传感器和执行机构，本实用新型的结构能够便于形成自动控制。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本实用新型的光伏路块的一个示例的截面图；
图2示意性地显示出如图1所示的光伏路块的管路和制冷机；以及
图3是图2所示的光伏路块的俯视图。
附图标记说明：
1-路面；2-缓冲层；3-光伏组件；4-支撑层；5-绝缘层；6-石墨烯薄膜层；7-路基；8-温度传感器；9-流量传感器；10-光伏路块；11-管路；12-制冷机；13-热发生装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1示出了根据本实用新型的光伏路块10的一个示例。光伏路块10安装在路基7上，光伏路块10从上到下依次包括：路面1、缓冲层2、光伏组件3、支撑层4、绝缘层5和石墨烯薄膜层6。其中，路面(或者也称为路面层)1是用于与行人和车辆直接接触的层，作为光伏路面，其为透明路面，具有透光防滑的作用。缓冲层2用于对来自路面1的接触压力进行承压和缓冲，例如可以采用聚氨酯或PET薄膜制成。光伏组件3作为光伏路块的核心，利用太阳能发电，其例如可以是薄膜组件或晶硅组件。支撑层4用于支撑光伏组件3，其例如可以由具有一定硬度的材料制成，例如聚碳酸酯(PC)。绝缘层5主要是起电绝缘的作用，例如可以由聚氨酯、PVB或EVA制成。
这里需要说明，绝缘层5并不是必要的，这是因为支撑层4常常由具有一定硬度的绝缘材料制成，通过支撑层4就可以在实现支撑的同时实现良好的绝缘。石墨烯薄膜层6设置在绝缘层5与路基7之间，由于石墨烯薄膜的热导率高达3200W/mK，因此可以将热量快速传导出来。有效地改善光伏公路的散热。
如图2和图3所示，管路11以与石墨烯薄膜层6接触的方式设置于石墨烯薄膜层6，使得石墨烯薄膜层6的热量能够沿着管路11传输。例如，管路11铺设在光伏路块10的两侧，设置在石墨烯薄膜层6的上表面(例如，抵靠石墨烯薄膜层6的上表面)。可以在管路11上方还设置一层防水层(未示出)。管路11可以采用地埋的方式，也可以放置在排水沟中。根据一个实施方式，管路11形成环路，管路11中有热交换介质，并且管路11上设置有使热交换介质在环路内循环流动的泵(未示出)。
管路11连接到热发生装置13。这里需要说明，热发生装置13中的“热”字应作广义理解，也就是说，既包括制冷的情况，也包括制热的情况。下面以制冷机为例进行说明，参见图2，热发生装置13包括制冷机12，其可以采用地埋的方式(在要求不高的场合，也可以没有制冷机12，此时通过土壤温度来进行降温)。当然，也可以放置在路面。
管路11上设置有流量传感器9，通过流量传感器9来检测管路11内的热交换介质(如冷却液)是否正常工作，如果检测的流量不正常，则可以手动加入冷却液，以维持系统正常工作。制冷液可以采用水、乙二醇或乙二醇跟水的混合液，乙二醇或乙二醇跟水的混合液可以在低温环境下工作。
此外，还可以在缓冲层2内设置温度传感器8，温度传感器8用于检测光伏路块10的温度。温度传感器8设置在缓冲层2中的好处在于，一方面能够很好地保护温度传感器8，一方面能够较好地反映光伏路块的温度。由此当光伏路块10的温度大于设定温度时，可以通过控制器根据温度传感器8采集到的数据，启动制冷机12，根据实时的温度值控制制冷机12的功率。当光伏路块10的温度降到设定温度时，可以通过控制器控制制冷机12停止。
此外，控制器(未示出)可以分别与温度传感器8、流量传感器9、热发生装置13、和管路11上的泵电连接，以便根据所检测到的温度和流量来控制热发生装置12和所述泵的工作状况。根据一个实施方式，还可以设置有储能电池(未示出)，储能电池与光伏组件3电连接，用于存储光伏组件3产生的电能；储能电池还与热发生装置13电连接，用于向热发生装置13供电。由此，在夜间或光线不良的情况下，也能够确保热发生装置13正常工作。光伏组件3产生的电能一方面确保热发生装置13工作，另一方面可以向外输出，例如供给到市电网络。
根据一个实施方式，所述控制器可以包括MPPT模块、单片机、通信模块、DC/DC和DC/AC转换模块。MPPT模块可以完成静态和动态的最大功率点追踪，使光伏组件以最高的效率对储能电池充电。单片机可以完成对传感器的数据采集和对制冷装置的控制。通信模块可以实现传感器和单片机之间的有线或无线的通信。这可以实现远程监控、数据传输和远程控制的功能。
本实用新型的热发生装置可以扩展为加热器。例如，此时热发生装置可以是加热器(例如电加热器)，当然也可以包括制冷机和加热器这两者。制冷机和/或加热器可以经由换热器对管路11内的液体进行热交换。相应地，在光伏路面还可以增设冰雪传感器。由此，本光伏路块既可以散热，又可以加热以实现除冰融雪的功能。
对于光伏路块来说，当阳光照射光伏路块10时，光伏组件3发电，经控制器为储能电池充电，由储能电池经控制器输出稳定电压为热发生装置13供电；当储能电池电量充足时，负载使用后的剩余电量经微控器进行DC/AC转换直接向市电网络(220V，50Hz)供电。本实用新型的光伏路块能够有效地对本身进行散热和加热。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种光伏路块，安装在路基上，从上到下依次包括：
路面，其用于与行人和车辆直接接触；
缓冲层，其用于缓冲接触压力；
光伏组件，其用于太阳能发电；和
支撑层，其用于支撑所述光伏组件；
其特征在于，所述光伏路块还包括：
石墨烯薄膜层，其设置在所述支撑层与所述路基之间；
管路，其以与所述石墨烯薄膜层接触的方式设置于所述石墨烯薄膜层，使得所述石墨烯薄膜层的热量沿着所述管路传输；和
热发生装置，其用于产生冷量和/或热量，并与所述管路连接。
2.根据权利要求1所述的光伏路块，其特征在于，在所述支撑层与所述石墨烯薄膜层之间还设置有用于电绝缘的绝缘层。
3.根据权利要求1所述的光伏路块，其特征在于，所述管路设置在所述石墨烯薄膜层的上表面。
4.根据权利要求1所述的光伏路块，其特征在于，所述管路形成环路，所述管路内有热交换介质，所述管路设置有使所述热交换介质在所述管路内循环流动的泵。
5.根据权利要求1所述的光伏路块，其特征在于，所述管路设置有用于检测所述管路内的热交换介质的流量的流量传感器。
6.根据权利要求1所述的光伏路块，其特征在于，所述热发生装置被埋设在地内。
7.根据权利要求1所述的光伏路块，其特征在于，还包括用于检测所述光伏路块的温度的温度传感器。
8.根据权利要求7所述的光伏路块，其特征在于，所述温度传感器设置在所述缓冲层内。
9.根据权利要求7所述的光伏路块，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器和所述热发生装置电连接。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的光伏路块，其特征在于，还包括储能电池，所述储能电池与所述光伏组件电连接，用于存储所述光伏组件产生的电能；所述储能电池还与所述热发生装置电连接，用于向所述热发生装置供电。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113141155A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-20 | 山东光实能源有限公司 | 一种太阳能发电路块及太阳能发电道路的散热系统 |
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2019
- 2019-04-30 CN CN201920617900.9U patent/CN210007672U/zh active Active
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