CN214205465U - 光伏装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种太阳能利用率和发电效率高、占用空间小的光伏装置,包括:基架,布置于所述基架上的光伏板;所述光伏板设有至少三块,每块所述光伏板均旋转布置于所述基架上,并且每块所述光伏板的旋转轴线等距排布。
Description
本申请是申请号为202020613564.3,申请日为2020年4月22日,发明名称为“一种光伏-光热装置”的中国实用新型专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及光伏领域,具体涉及一种光伏装置。
背景技术
太阳能,作为可再生能源,已得到了广泛的应用,如光伏发电、光热采暖、光热发电等,太阳能也是未来发展绿色能源的主要方向。现有利用太阳能的两种技术途径:即光伏发电和光热制热的技术产品已普及的全球每个国家。现有技术的太阳能发电装置和制热装置为两个分设的装置,由于太阳能的光伏利用和光热利用各有优点和缺点,存在不能同时安装的问题,即只能发电而不能制热或只能制热而不能发电,使两者不能优势互补,不能同时进行制热和发电,影响了对太阳能的充分高效利用。
单纯光伏发电时,光电转化效率低,其转换效率一般在太阳光能辐射量的12%-17%,也就是说照射到光伏板表面上约83%的太阳能未能利用和转换,相当一部分能量转化为热能流失,同时所产生的热能还会使光伏板温度升高导致电池效率下降,进一步降低光电转换率;因此单纯光伏发电存在转化率低、太阳能流失多的问题。
单纯光热制热时,如常见的太阳能热水器,光热转化效率高,一般在太阳能辐射量的50%以上,然而所存在的问题是家庭洗浴的需要并不是日日所需,导致多数天产生的热水被搁置浪费,尤其对于装配太阳能热水系统的学校来说,在开学期太阳能热水满足了学生的使用,但在较长期的寒暑假,且此时光照量最大,热水器处于搁置无人使用状态,造成能源浪费;此外对于太阳能热水供暖系统来说,冬季采暖,光热制暖设备比光伏发电制暖设备的效率要高的多,如一幢100平方米的房子冬季采暖,如安装50平方米光伏发电装置,在晴天所发电能是无法满足要求的,如安装50平方米的光热利用装置,通过热水供暖,所吸收热能完全能满足要求,然而房屋一般只在冬季采暖,采暖时间约三个月,其余大部分时间都处于搁置状态,所收集的热能没有用,白白浪费;因此单纯光热制热存在使用频率不高、搁置停摆周期长的问题。
综上所述,目前对太阳能的光伏发电和光热制热两种利用方式各自分别存在的上述问题导致太阳能利用不够充分,基于太阳能的产品目前在市场上还未普及或大规模应用,太阳能作为清洁、随手可得、取之不尽用之不竭的特有属性未得到很好的开发和利用,由于人们对太阳能技术应用和研发的匮乏导致利用太阳能技术的产品缺点更为突出,更为严重的,市场上甚至摒弃了诸如太阳能热水器等类似产品,因而面对当前能源危机以及对于清洁、无污染的追求,对太阳能的利用技术亟需革新。
然而在实际中,将光伏发电和光热制热相结合一直是一个难以攻克的技术难题,二者的结合存在诸多技术问题需要克服,这也是由当前光伏发电和光热制热的基础设备决定的:因为光伏板多为一平面完整板,光热设备多为排列布置的集热管,导致光伏板与集热管无法结合、共同协作来弥补两种技术各自的不足、最大化利用太阳能,无法同时获取热水和电力两种收益,目前市面上将光伏发电和光热制热相结合得到热能电能同时产出的设备非常少,现有一些设备在光伏板的背部设置多跟集热管利用热能以制热,然而该种方式存在的问题是集热管制热依然会导致热量散发不出去,光伏板温度还会升高导致电池效率下降,使用寿命缩短。因而本申请研发的一种可实现光伏-光热切换的的光伏-光热装置具有重要的意义,对于太阳能充分利用并形成产品应用到家庭生活中具有革新意义。
此外,光伏组件的安装朝向是由支架保证的。大部分光伏组件的支架结构型式为固定安装型式,即以这种型式的支架安装后,光伏组件的安装朝向也就确定下来了,在使用过程中也是固定不变的。这样的支架结构简单,安装维护方便,但其发电效率不高。
发明内容
本申请所要解决的第一个技术问题是,提供一种可实现光伏-光热切换的光伏-光热装置,将光伏发电和光热制热相结合,可根据需要选择发电或制热,大大提升对太阳能的利用率。
为了解决上述第一个技术问题,所提出的技术方案是:
一种光伏-光热装置,包括:
基架,以及
与所述基架固定连接的集热管;
还包括布置于所述集热管径向外侧部、并能够围绕所述集热管转动的光伏板,所述光伏板具有背离所述集热管的光伏工作面。
这种光伏-光热装置在上述技术方案的基础上,还包括以下优选方案:
所述光伏板平行布置于所述集热管的径向外侧部,所述集热管的旋转轴线与所述集热管的管轴线重合。
所述集热管设置至少两根,所述光伏板设置至少两块,各根所述集热管彼此间隔平行排布,每一块所述光伏板均平行布置于对应一根所述集热管的径向外侧部、并能够绕该根集热管转动,并且每一块光伏板与对应一根集热管的距离均小于该根集热管与相邻那根集热管的距离。
每一根所述集热管的径向外侧部均平行布置有一块能够绕着该根集热管的管轴线转动的所述光伏板。
各根所述集热管布置在同一平面内。
各根所述集热管等距排布。
每块所述光伏板的宽度均等于相邻两根所述集热管的距离。
所述集热管设置至少两根,所述光伏板设置至少两块,每一块所述光伏板均布置于对应一根所述集热管的径向外侧部,至少其中一块所述光伏板的旋转路径均经过对应的相邻两根所述集热管之间的间隔空间。
所述光伏板与所述集热管枢转连接。
所述光伏板上固定连接枢转套设于所述集热管上的枢转架。
所述枢转架上固定连接同轴套设在所述集热管外的齿轮,所述基架上安装与所述齿轮传动连接以驱动所述齿轮转动的电机。
所述基架上固定设置走水腔,所述集热管的一端密封固定插设于所述走水腔内。
所述光伏板朝向所述集热管的那一侧固定连接反光板,所述反光板具有朝向所述集热管的反光面。
所述反光面为内凹曲面。
所述反光面为内凹弧面。
所述光伏板和所述反光板均为围绕所述集热管布置的弧面板,所述光伏板和所述反光板贴靠布置。
所述光伏工作面为外凸弧面。
所述光伏板是围绕所述集热管布置的弧面板。
所述光伏板与所述集热管贴靠布置。
本申请所要解决的第二个技术问题是,提供一种太阳能利用率和发电效率高、占用空间小的光伏装置。
为了解决上述第二个技术问题,所提出的技术方案是:
一种光伏装置,包括:
基架,以及
布置于所述基架上的光伏板;
所述光伏板设有至少三块,每块所述光伏板均旋转布置于所述基架上,并且每块所述光伏板的旋转轴线等距排布。
该光伏装置在上述技术方案的基础上,还包括以下优选方案中的一个或多个:
每块所述光伏板的旋转轴线相互平行地布置在同一平面内。
每块所述光伏板的宽度均等于任一相邻两块光伏板的旋转轴线的距离。
所述基架上固定设置相互平行地等距排布在同一平面内的至少三根集热管,每块所述光伏板旋转连接于对应一根所述集热管的侧部,所述光伏板的旋转轴线为所述集热管的管轴线。
所述基架上旋转设置相互平行地等距排布在同一平面内的至少三根集热管,每块所述光伏板固定连接于对应一根所述集热管的侧部。
所述光伏装置还包括与各块所述光伏板传动连接、以驱动各块光伏板同步旋转的驱动装置。
所述驱动装置包括安装于所述基架上的电机。
所述电机与所述光伏板通过齿轮机构传动连接。
本申请可实现如下有益效果:
1、本申请这种光伏-光热装置可实现光伏-光热的切换,变革了太阳能的高效利用方式,将光伏发电和光热制热相结合,可根据需要选择发电或制热,实现对太阳能的充分利用,对于节能、无污染及可持续发展的生态发展模式具有革新意义。
2、本申请既克服了单独光伏发电转换效率低的缺陷,又克服了单独光热制热使用频率不高、搁置停摆周期长的缺陷,在光热制热不使用时进行光伏发电,将光伏发电和光热制热相结合,实现在非光热制热期间内的电力产出和非光伏发电期间的热能产出,将二者相结合,弥补各自缺点,得到能量产出的最大利益化。
3、本申请可实现对阳光的跟踪转向,实现动态调节,提高了单位集热面积的能量产出,获取最大光强,在可利用面积有限的场合如屋顶或建筑外墙可以充分利用受光面积得到更多的热电产出。
4、本申请可直接应用于家庭生活,光热制热产生的热水满足了家庭洗浴的需要,光伏发电所收集的直流电贮存起来可供家用电器使用。
5、光伏板布置在集热管径向外侧,只需合理选择光伏板的宽度,便可充分利用射向集热管间隔空间的阳光,提升光伏发电时的阳光接收面积。
6、集热管与基架固定,光伏板与集热管旋转连接。既不会发生集热管与走水腔插接处漏水的问题,也不会出现铝箔片变形和划伤吸热涂层的问题。
7、在光伏板朝向集热管一侧固定反光板,反光板的反光面朝向集热管,从而提升了光热模式的光热转化效率。并且,本装置在实际应用时光伏和光热模式时常切换,光伏板和反光板轮流暴露受光,光伏工作面和反光面的污染速度放缓,所以光伏板的光伏转化效率以及反光板的反光效率的降低速度均会放缓,无需使用者频繁地清理光伏工作面和反光面,所需求的维护频率低。
8、将光伏板和反光板固定在一起,二者相互配合并在光伏和光热两种模式分别轮流工作,无需分别为光伏板和反光板设置独立的安装空间,使得该装置兼顾光伏光热功能的同时还具有很好的结构紧凑度,非常巧妙。
9、反光板的反光面为内凹曲面,具有光线聚集功能,可将射向相邻集热管间隔空间的太阳光线尽可能多地反射至集热管,提升太阳能利用率,而且光线在反光面的聚集作用下具有较高的温度,提升了集热管内外温差,有利于管内水流或吸热涂层对外部光线热量的吸收。
10、反光板可随光伏板一同转动,在光热工作模式下,可以根据阳光照射角度调整反光板的角度,从而将一天中任何时段的阳光充分反射至集热管,进一步提升太阳能利用率。
11、光伏板采用围绕集热管布置的弧面板结构,在增大光伏工作面积的同时,使得各根集热管可以更加紧密(小间距)的布置,进而有利于缩减该光伏-光热装置的体型,提升该装置的整体受光面积。
12、光伏板和反光板均采用弧面板结构,二者相互贴靠固定在一起,不仅提升了光热模式下反光板反射至集热管的光线,而且在增大反光面积和光伏工作面积的同时,并使得各根集热管可以更加紧密(小间距)的布置,有利于缩减该光伏-光热装置的体型,提升该装置的整体受光面积,相当巧妙。
13、本申请在光伏装置的基架上设置多块小面积的光伏板,每一块光伏板都可实现对阳光的跟踪转向,实现动态调节,在可利用面积有限的场合,如屋顶或建筑外墙,充分利用受光面积得到更多的电能产出,具有较高的太阳能利用率和发电效率,且不会占用较大的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例,而非对本申请的限制。
图1是实施例一中光伏-光热装置处于光电状态的示意图。
图2是实施例一中光伏-光热装置处于光热状态的示意图。
图3是实施例一中的平面结构示意图。
图4是图1的A-A向截面图。
图5是实施例一中光伏板、枢转架、集热管和同步齿轮的配合结构示意图。
图6是实施例二中光伏板、连接架、第一种形式集热管和同步齿轮的配合结构示意图。
图7是实施例二中光伏板、连接架、第二种形式集热管和同步齿轮的配合结构示意图。
图8是实施例三中光伏板、反光板与集热管的结构分布示意图。
图9是实施例四中光伏板、反光板与集热管的结构分布示意图。
图10是实施例五中光伏板、反光板与集热管的结构分布示意图。
其中:
1-基架,2-走水腔,2a-进水接口,2b-出水接口,3-六根集热管,4-光伏板,5-同步齿轮,6-过桥齿轮,7-枢转架,8-反光板,9-连接架,10-导热套。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例的附图,对本申请实施例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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。
现在,参照附图描述本申请的实施例。
实施例一:
图1至图5示出了一种光伏-光热装置,也可称之为“带有光热结构的光伏装置”,或“带有光伏结构的光热装置”。与现有的一些光热装置(如太阳能热水器)相同的,本实施例的光伏-光热装置也包括一基架1,基架1上固定设置一走水腔2和六根集热管3。走水腔2具有一个进水接口2a和一个出水接口2b,实际应用时前述进水接口2a和出水接口2b分别连接进水管路和出水管路,从而向走水腔2通入流动的水。前述每根集热管3的一端均插于走水腔中(配合处密封不漏水)。为方便制作和装配,前述各根集热管3均等间距地排布在同一个平面内。基架1作为整个光伏-光热装置的支撑载体,用于支撑前述走水腔2和集热管3以及下述的各种部件,并限定前述平面。当然,在本申请的一些其他实施例中,也可以将前述各根集热管3随意间隔排布,而并非一定处在同一平面内。
本实施例的关键改进在于:该装置还配置了与集热管数量相同的六块光伏板4。这些光伏板4一一对应地布置在各根集热管的径向外侧部,而且每块光伏板4都能够绕着对应的那根集热管转动。也就是说,光伏板4旋转连接而非紧固连接在该装置上,并且每块光伏板4在基架1上的旋转轴线恰好是对应那根集热管2的管轴线。
所谓“径向外侧部”,是指光伏板位于集热管径向一侧且不在集热管内部。
为方便描述本实施例的技术方案,我们将图1和图2中相互对应的一根集热管3和一块光伏板4构成的单元称为一个光伏-光热单元的话,那么本实施例的光伏-光热装置一共具有六个光伏-光热单元。在每个光伏-光热单元中,光伏板4在基架上的旋转轴线都恰好是该单元中那根集热管3的管轴线。此外,在每一个光伏-光热单元中,光伏板4都具有朝向该单元集热管3的内板面(即图5中光伏板的上表面)和背离该单元集热管3的外板面(即图5中光伏板的下表面),而本实施例光伏板4的前述外板面是用于接收太阳光发电的光伏工作面。
不难看出,因光伏板4在基架1上可绕集热管3转动,故而可通过转动光伏板4来调整光伏板4与集热管3的相对位置。当需要集热管3吸收光能获取热量时,则将光伏板4旋转至集热管3的背光侧(即背离阳光的那一侧),集热管迎光产热。当需要光伏发电时,则将光伏板4旋转至集热管3的迎光侧(即朝向阳光的那一侧),这时光伏板4的光伏工作面刚好朝向太阳光处于工作状态,光伏板4迎光发电。
可见,当该光伏-光热装置处于光伏发电工作模式时,集热管3处于光伏板4的背光侧,阳光被光伏板4接收和遮挡而不会射向集热管3,集热管3不再吸收热量对走水腔2中的水加热。
在实际应用中,该装置的光热工作模式和光伏工作模式可根据需要灵活选择。比如:在光热工作模式下获取了足够量的热能后,将其转至光伏工作模式而发电,从而充分利用太阳能发热发电,增加太阳能利用效率,实现太阳能发电发热一体,节省空间资源。
此外,为了使得该装置的整体结构更加紧凑合理,本实施例将每个光伏-光热单元中的光伏板4和集热管3都平行布置。
为避免光伏板4转动时触碰相邻光伏-光热单元的集热管3,从而导致光伏板4的转动角度受到相邻光伏-光热单元中集热管3的限制,应将每个光伏-光热单元中光伏板4与集热管3尽可能地靠近布置。一般来说,需保证每个光伏-光热单元中光伏板4与集热管3的距离值应当小于该单元中集热管3与相邻单元中集热管的距离值。光伏板3转动时,可从相邻集热管之间的缝隙穿过。
图1和图2中一共设置有六根集热管3和六块光伏板4,六根集热管依次等距间隔排布在同一平面内,每相邻两根集热管3之间形成一条间隔空间,六根集热管共形成五条间隔空间。六块光伏板4中,有五块光伏板(图1和图2中左侧五块光伏板)的旋转路径分别经过前述五条间隔空间。还有一块光伏板4(图1和图2中最右那块光伏板)的旋转路径经过最右侧那根集热管3的右侧空间。如此保证每一块光伏板4都能够选择性地转动至相应集热管3的背光面或迎光面。
此外,为了方便对光伏板4的转动,本实施例的装置还配置了与光伏板传动连接、以驱动光伏板旋转的驱动装置。
上述驱动装置具体包括:六个同步齿轮5、六个过桥齿轮6和一个微型的电机(图中未示出)。六个同步齿轮5分别与六块光伏板5固定(间接固定,下文有详细介绍)。过桥齿轮6与同步齿轮5啮合连接。电机可直接驱动六个同步齿轮5和六个过桥齿轮6当中的任何一个,便能实现所有同步齿轮5和所有过桥齿轮6的联动,使各块光伏板4处于任何预定的方位。同步齿轮5中的“同步”是指:在前述电机的带动下,这六个齿轮的转动角度和步调完全一致,如此使得六块光伏板4的转动角度和步调完全一致。
上述电机固定安装在基架1上。
此外,本实施例还配置了与上述驱动装置电路连接的控制器,以借助该控制器精确控制光伏板4的转动角度。本实施例中,前述控制器具体是与上述电机电路连接的电机控制器,电机控制器通过控制电机的转动角度间接调整光伏板的角度。
上文已经介绍,本实施例中各块光伏板4均旋转连接于基架1上。下面进一步介绍这些光伏板4与基架1的旋转连接方式:
每块光伏板4上均固定有枢转架7,枢转架7枢转套设在集热管3上。固定在光伏板4的枢转架7旋转套设在集热管3上,而集热管3又与基架1固定,所以间接实现了光伏板4与基架1的旋转连接。
枢转架7和集热管3之间可设置支撑轴承,以减小摩擦。
上述的同步齿轮5直接固定在前述枢转架7而非光伏板4上,又因枢转架7与光伏板4固定,所以同步齿轮5与光伏板4间接固定。同步齿轮5带动枢转架7转动,枢转架7带动光伏板4相对于基架1和集热管3转动。前述六个同步齿轮5分别与六根集热管3同轴布置。
上文已经介绍,光伏板4背离集热管3的外板面是能够接收太阳光发电的光伏工作面,其目的在于当光伏板4转至集热管3的迎光面位置时能够发电。当光伏板4转至集热管3背光面位置时,集热管3不会将光伏板4完全遮挡,仍会有一部分阳光从集热管侧部射向光伏板4的内板面,为了利用这部分阳光,我们也可将光伏板4的内板面同样设置为光伏工作面,即光伏板4的内外板面都可以是光伏工作面。
为了最大程度地提升光伏板4和反光板8的受光面积,最好尽可能地使每块光伏板3和每块反光板8的宽度(直线宽度)都接近等于相邻两根集热管(管轴线)的距离。这样,在光伏模式下,正午时分,六块光伏板4可转动至同一平面内且依次紧密相接,充分接收射向该装置的所有太阳光,如图1所示;在光热模式下,正午时分,六块光伏板4上的六块反光板转动至另一个同平面内且依次紧密相接,充分反射集热管间隙的所有太阳光,如图2所示。
需要说明的是,也可以仅在其中一根或两根集热管3的侧部布置光伏板4,无需在每一根集热管3侧部都布置光伏板4。
实施例二:
图6和图7示出了另一种光伏-光热装置,也可称之为“带有光热结构的光伏装置”,或“带有光伏结构的光热装置”。本实施例这种光伏-光热装置与实施例一的结构基本相同,唯一区别在于:集热管3旋转连接(而非实施例一中的紧固连接)在基架1上,并且同一个光伏-光热单元中的光伏板4与集热管3通过连接架9相互固定连接。当光伏板4在基架1上转动时,与光伏板4固定的集热管3也随之转动。自然,当集热管3在基架1上转动时,与集热管3固定的光伏板4同样也随集热管3转动。
集热管3与基架1的旋转连接结构具体为:在走水腔2的腔壁上开设了集热管前插接孔,在基架1上设置了集热管后插接孔,集热管3的两端分别枢转插设于前述集热管前插接孔和集热管后插接孔中。因走水腔2与基架1固定,所以走水腔2腔壁上的集热管前插接孔与基架1的相对位置固定,所以枢转插设于集热管前插接孔中的集热管3也就可以相对基架1绕着该集热管的管轴线转动(自转)。
同一个光伏-光热单元中的集热管3和光伏板4相互固定且在基架1上能够绕着同一旋转轴线(集热管的管轴线)向转动,只需调整集热管3和光伏板4的转动角度,同样可以实现光伏板4选择性处于集热管3的背光面或迎光面。
为了方便对光伏板4和集热管3的转动,本实施例配置了与集热管3传动连接、以驱动集热管3旋转的驱动装置。该驱动装置也包括:多个同步齿轮5、多个过桥齿轮和一个微型的电机。多个同步齿轮5分别同轴固定套设在各根集热管3上。过桥齿轮与同步齿轮5啮合连接。电机可直接驱动多个同步齿轮5和多个过桥齿轮当中的任何一个,便能实现所有同步齿轮5和所有过桥齿轮的联动,使各根集热管3和各块光伏板4处于任何预定的方位。
实施例一中集热管3与基架1固定,光伏板4与集热管3旋转连接。实施例二中集热管3与基架1旋转连接,光伏板4与集热管3固定。前述两种方式都能够实现光伏和光热工作模式的切换,其中以实施例一更优,这是因为:
集热管3一般可分为走水和不走水两种结构形式,无论是走水集热管还是不走水集热管,端部都需插入走水腔2中,为防止水从二者插接配合出流出,需做到严格密封。如果采用实施例一这种固定式集热管结构,集热管与走水腔插接处的密封为静密封,一般不会漏水。但是,如果采用实施例二这种旋转式集热管结构,将存在以下问题:
对于走水的集热管,如结构如图6所示,集热管与走水腔插接处为动密封,如果经常转动集热管,动密封很容易被破坏,导致漏水。
对于不走水的集热管,其结构如图7所示,它包括由同轴固定的内管301和外管302,内外管之间的中空夹层为真空。内管的外壁上涂覆吸热涂层,内管内布置金属材质的导热杆303以及与导热杆固定连接的铝箔片(图中未画出)。铝箔片与内管内壁贴靠布置,导热杆的一端(称为导热杆伸出端)伸出内管外部用于将热量传至走水箱中的水。如果将该集热管的内管、外管以及导热杆的一端均插入走水箱与水相接触,那么同样存在集热管转动次数多后动密封被破坏漏水的问题。所以针对图7这种不走水的集热管,我们建议只将该集热管导热杆303的导热杆伸出端“密封插设”于走水箱2中、并与走水箱2固定,内管和外管构成的真空管体不插入走水箱2内部、且不与走水箱2固定。前述“密封插设”,是指导热杆伸出端插于走水箱内、而且二者连接处不漏水,具体可采用这两种结构形式实现“密封插设”:1)插于走水箱2内的导热杆伸出端直接与走水箱中水接触,并借助密封圈保持导热杆伸出端与走水箱2插接处的密封,防止漏水。2)如图7所示,借助固定于走水箱内的导热套10与走水箱中的水间接接触导热——走水箱箱壁开设与走水箱处导热杆前插接孔同轴布置的通孔,导热套10的开口端与通孔同轴固定,导热杆伸出端插入导热套内,导热套将前述通孔密封封堵、并与走水箱内水直接接触。工作时导热杆固定、只转动内外管构成的真空管体,这样可以避免漏水问题。但是在使用时,与金属导热杆固定的铝箔片与内外管相对转动,长期使用后,铝箔片可能发生变形而不能保持与内管内壁的良好接触。图7中的导热杆303为其内封装有相变材料的热管。
由上可知,对于图7所示的这种不走水的集热管,我们可以采用导热杆与走水箱2密封固定、真空管体旋转、光伏板与真空管体固定连接随着真空管旋转的方式,实现光伏-光热切换工作的同时,还防止漏水。上文介绍,走水箱2箱壁和基架1上分别设置了的集热管前插接孔(与上述通孔同轴)和集热管后插接孔,我们可以将真空管体的两端分别枢转插设于集热管前插接孔和集热管后插接孔中,便可实现真空管体与基架1的枢转连接。
当然,我们也可以不在走水箱2箱壁上设置集热管插接孔,而将集热管前插接孔和集热管后插接孔全部设置于基架1上,真空管体的两端分别枢转插设于基架1的集热管前插接孔和集热管后插接孔中。
实施例三:
图8示出了第三种光伏-光热装置,也可称之为“带有光热结构的光伏装置”,或“带有光伏结构的光热装置”。本实施例这种光伏-光热装置也与实施例一的结构基本相同,唯一区别在于:本实施例在光伏板4朝向集热管3的那一侧固定连接了一块反光板8,反光板8具有朝向集热管3的反光面。
当该光伏-光热装置处于光热工作模式下,光伏板4和固定在光伏板上的反光板8都转至集热管3的背光侧,此时反光板8的反光面朝向阳光,从集热管3侧部射入的太阳光线会射向反光板8的反光面,经反光面反射后投向对应的集热管3,从而提高集热管3的受光面积,增强集热效果。这种情况下,光伏板4的光伏工作面完全暴露在环境中容易接收空气中的灰尘被污染,长期下去光伏板4的光伏转化效率会明显降低;而反光板8的反光面则具有一定的隐蔽性,不易被污染,反光效率长久不减。
当该光伏-光热装置处在光伏工作模式下,反光板的反光面暴露在环境中容易接收空气中的灰尘,长期下去其反光效率会明显降低;而光伏板4的光伏工作面则具有一定的隐蔽性,不易被污染,其光伏转化效率长久不降。
而本实施例这种光伏-光热装置在实际应用时,其光伏和光热模式经常转换,光伏板和反光板轮流暴露受光,所以光伏板的光伏转化效率以及反光板的反光效率的降低速度均会放缓,无需使用者频繁地清理光伏工作面和反光面,维护频率低。
本实施例中,反光板的反光面为内凹弧面。
实施例四:
图9示出了第四种光伏-光热装置,也可称之为“带有光热结构的光伏装置”,或“带有光伏结构的光热装置”。本实施例这种光伏-光热装置与实施例三的结构基本相同,唯一区别在于:反光板8和光伏板4都是围绕集热管3布置的弧面板。
反光板8和光伏板4都是弧面板而且二者紧密贴靠布置。
如此设计的优点在于,减小了反光板8和光伏板4在集热管3径向方向的直线宽度,从而使得各根集热管3可以更加紧密(小间距)的布置,进而有利于缩减该光伏-光热装置的体型。
实施例五:
图10示出了第五种光伏-光热装置,也可称之为“带有光热结构的光伏装置”,或“带有光伏结构的光热装置”。本实施例这种光伏-光热装置也与实施例一的结构基本相同,唯一区别在于:光伏板4是围绕集热管3布置的弧面板。
如此设计的优点在于,使得各根集热管3可以更加紧密(小间距)的布置,进而有利于缩减该光伏-光热装置的体型,提升该装置的整体受光面积。
为进一步缩减该光伏-光热装置的体型,本实施例将弧面板结构的光伏板4与集热管3小距离同轴布置,甚至可将光伏板4与集热管3完全贴靠在一起。
本实施例中,弧面板结构的光伏板4,其背离集热管3那一侧的板面(为外凸弧面)全部是光伏工作面,光伏工作面的面积等于光伏板背离集热管那一侧板面面积。
以上仅是本申请的示范性实施方式,而非用于限制本申请的保护范围,本申请的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (8)
1.一种光伏装置,包括:
基架(1),以及
布置于所述基架上的光伏板(4);
其特征在于,所述光伏板(4)设有至少三块,每块所述光伏板(4)均旋转布置于所述基架(1)上,并且各块所述光伏板(4)的旋转轴线等距排布。
2.根据权利要求1所述的光伏装置,其特征在于,各块所述光伏板(4)的旋转轴线相互平行地布置在同一平面内。
3.根据权利要求2所述的光伏装置,其特征在于,每块所述光伏板(4)的宽度均等于任一相邻两块光伏板(4)的旋转轴线的距离。
4.根据权利要求2所述的光伏装置,其特征在于,所述基架(1)上固定设置相互平行地等距排布在同一平面内的至少三根集热管(3),每块所述光伏板(4)旋转连接于对应一根所述集热管(3)的侧部,所述光伏板(4)的旋转轴线为所述集热管(3)的管轴线。
5.根据权利要求2所述的光伏装置,其特征在于,所述基架(1)上旋转设置相互平行地等距排布在同一平面内的至少三根集热管(3),每块所述光伏板(4)固定连接于对应一根所述集热管(3)的侧部。
6.根据权利要求1所述的光伏装置,其特征在于,所述光伏装置还包括与各块所述光伏板(4)传动连接、以驱动各块光伏板(4)同步旋转的驱动装置。
7.根据权利要求6所述的光伏装置,其特征在于,所述驱动装置包括安装于所述基架(1)上的电机。
8.根据权利要求7所述的光伏装置,其特征在于,所述电机与所述光伏板(4)通过齿轮机构传动连接。
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