CN216244932U - 一种光伏光热一体化组件和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光伏光热一体化组件，包括集热器，所述集热器包括液体槽，所述液体槽具有内腔，所述内腔具有进液口和出液口且其中填有循环流动的导热液体，所述液体槽上面铺设有导热板，所述导热板上面与光伏组件的背面相接触，所述导热液体用于导出所述光伏组件背面的热量。上述光伏光热一体化组件能提高光伏组件的发热效率和换热效率，降低光伏组件的工作温度，延长光伏组件的使用寿命，降低制造成本。本申请还公开了一种光伏光热一体化系统。

Description

一种光伏光热一体化组件和系统

技术领域

本实用新型属于新能源设备技术领域，特别是涉及一种光伏光热一体化组件和系统。

背景技术

太阳能光伏光热一体化组件主要由光伏与光热两个部分组成，其中，光伏部分采用太阳能光伏面板，通过控制系统为建筑提供所需电能，主要包括光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器等部件，光热部分主要为集热器，将太阳能转换为热能，同时使用热循环机制冷却太阳能电池，提高光伏转换效率，高效利用太阳热能。这种光伏光热系统具有很多经济性优势，其单位面积的可变成本低于单位面积的PV系统和太阳集热器系统之和，也缩短了光伏系统的投资回收期。

现有的一种光伏光热集热器采用如下方式制作：在玻璃基板上沉积制备了总面积为0.9m²、光伏转换效率为4％的非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池，然后将其黏合在铝翅片和热交换板上，并测试其性能，结果表明，光伏光热系统可将水加热至65℃，但光伏模块的电特性的变动不大，现有的光伏光热组件存在换热效率低和制造成本高的缺点。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种光伏光热一体化组件和系统，能提高光伏组件的发热效率和换热效率，降低光伏组件的工作温度，延长光伏组件的使用寿命，降低制造成本。

本实用新型提供的一种光伏光热一体化组件包括集热器，所述集热器包括液体槽，所述液体槽和具有内腔，所述内腔具有进液口和出液口且其中填有循环流动的导热液体，所述液体槽上面铺设有导热板，所述导热板上面与光伏组件的背面相接触，所述导热液体用于导出所述光伏组件背面的热量。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述集热器还包括固定在所述液体槽顶面的集热板，所述集热板位于所述导热板下面。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述液体槽为塑料一次真空成型槽或塑钢一次真空成型槽。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述集热器内部具有波浪形导流槽。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述导热板为铝板。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述导热板与所述光伏组件的背面利用导热胶进行粘接。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述进液口的部位还设置有纵向长度为10cm至15cm的分液区域，所述出液口的位置还设置有纵向长度为10cm至15cm的集液区域。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述导热液体为水。

优选的，在上述光伏光热一体化组件中，所述光伏组件为晶硅光伏组件。

本实用新型提供的一种光伏光热一体化系统包括循环液泵、储热液体箱以及多个如上面任一项所述的光伏光热一体化组件，其中，所述循环液泵的出口与所有的所述光伏光热一体化组件的进液口连接，所述循环液泵的入口与所述储热液体箱连接，所述储热液体箱还与所有的所述光伏光热一体化组件的出液口连接以将加热后的导热液体引进，并且所述储热液体箱还具有热液供应出口。

通过上述描述可知，本实用新型提供的上述光伏光热一体化组件，由于包括集热器，所述集热器包括液体槽，所述液体槽具有内腔，所述内腔具有进液口和出液口且其中填有循环流动的导热液体，所述液体槽上面铺设有导热板，所述导热板上面与光伏组件的背面相接触，所述导热液体用于导出所述光伏组件背面的热量，因此能及时将光伏组件产生的热量排出去，从而提高光伏组件的发热效率和换热效率，降低光伏组件的工作温度，延长光伏组件的使用寿命，降低制造成本。本实用新型提供的上述光伏光热一体化系统，由于包括上述光伏光热一体化组件，因此也有上述优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种光伏光热一体化组件的实施例的示意图；

图2为光伏光热一体化组件的集热器内部俯视图；

图3为本实用新型提供的一种光伏光热一体化系统的实施例的示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种光伏光热一体化组件和系统，能提高光伏组件的发热效率和换热效率，降低光伏组件的工作温度，延长光伏组件的使用寿命，降低制造成本。

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。

本实用新型提供的一种光伏光热一体化组件的实施例如图1所示，图1为本实用新型提供的一种光伏光热一体化组件的实施例的示意图，该光伏光热一体化组件可以包括集热器，集热器包括液体槽1，液体槽1具有内腔2，内腔2具有进液口3和出液口4且其中填有循环流动的导热液体，液体槽1上面铺设有导热板5，导热板5上面与光伏组件6的背面相接触，导热液体用于导出光伏组件6背面的热量。

在该光伏光热一体化组件中，导热板5与液体槽1的内腔2中的导热液体之间是面与面的接触，导热板5与光伏组件6背面之间也是面与面的接触，相对于现有技术中的圆形铜管与面的接触来说，接触面积更大，可以快速将光伏组件内部的热量传递给下面的导热液体，从而换热效率得到很大程度的提升，而且液体槽1中可以放置的导热液体比现有技术中的铜管中放置的导热液体更多，保证其中有足够多的媒介液体来吸收热量，从而也能够更快速的将光伏组件6背面产生的热量传输出去，从而避免光伏组件过热。在运行时，低温导热液体从进液口3进入该内腔2中，然后在内腔2中流动的过程中会吸收导热板5传过来的光伏组件6的热量，然后温度逐渐变高，最终变成高温导热液体从出液口4中流出该内腔2，这些高温导热液体就可以应用在生活领域，实现光伏组件热量的回收，也达到了为光伏组件降温的目的。

通过上述描述可知，本实用新型提供的上述光伏光热一体化组件的实施例中，由于包括集热器，集热器包括液体槽，液体槽具有内腔，内腔具有进液口和出液口且其中填有循环流动的导热液体，液体槽上面铺设有导热板，导热板上面与光伏组件的背面相接触，导热液体用于导出光伏组件背面的热量，因此能及时将光伏组件产生的热量排出去，从而提高光伏组件的发热效率和换热效率，降低光伏组件的工作温度，延长光伏组件的使用寿命，降低制造成本。

在上述实施例基础上，集热器还可以包括固定在液体槽1顶面的集热板(图中未示出)，而且，该集热板位于导热板5下面，添加该集热板以后，能够更好的收集导热板5传导过来的热量，并且将这些热量更快速的传递到导热液体中，从而提高导热效率，更快速的将光伏组件背面的热量传导出去。当然这是一个优选方案，在其他一些情况下，不设置这种集热板也不影响上述方案的实现。

在上述光伏光热一体化组件的一个具体实施例中，液体槽可以为塑料一次真空成型槽或塑钢一次真空成型槽，这些材质能够降低制造成本，且能够降低整体重量，还能实现一次真空成型制造，从而制造效率更高，而且这样得到的真空能够更好地绝热，避免热量的散失，无需额外增加保温措施，减少保温材料的成本，从而将更多热量传输至需要的位置，当然也可以根据实际需要选择其他材料制造该液体槽，此处并不做限制。

本领域技术人员可以理解的是，上述集热器内部可以具有波浪形导流槽，这样可以控制导热液体的流动均匀性，同时对液体槽内部有一定的加固防变形作用，当然这是一个优选方案，还可以根据实际需要设置为其他形状，此处并不限制。

在具体实施时，上述导热板可以优选为铝板，其厚度可以优选为1.5mm至3mm，从而降低整体组件的重量，光伏安装支架结构和本身的成本造价更低，铝在空气中会快速氧化成三氧化二铝，形成一层氧化保护膜，比现有技术采用的铜更适合室外的应用场景。当然还可以根据实际需要选用其他材质的导热板，此处并不限制。而且，导热板与光伏组件的背面可以利用导热胶进行粘接，这样能够保证二者之间的紧密度更好，同时导热效果更好。

在上述光伏光热一体化组件的另一个具体实施例中，参考图2，图2为光伏光热一体化组件的集热器内部俯视图，可见，进液口3的部位还可以设置有纵向长度为10cm至15cm的分液区域7(虚线框内的区域)，可以看出进液口处留有一段足够的空间，这段空间的阻力小，导热液体会在这里汇集再分流到各个散热流道里去，起到“分液器”的功能，另外，出液口4的位置还可以设置有纵向长度为10cm至15cm的集液区域8(虚线框内的区域)，可见出液口处留有一段足够的空间，这段空间的阻力小，各个散热流道内的导热液体先汇集在这里，再从出口流出，起到“集液器”的功能。也就是说，集热器的进液口和出液口处都设有一定的导热液体的缓冲空间，可以保证换热器内整体液流更加均匀，从而换热更加充分。

具体的，上述实施例中的导热液体可以优选为水，水的导热性足够好，而且易于获取，成本较低，当然还可以根据实际需要选择其他类型的液体进行导热，此处并不限制。另外，上述实施例中的光伏组件可以优选为晶硅光伏组件。也就是说，上述方案可以用于晶硅组件上，无需破坏现有的晶硅组件工艺，设备安装兼容性高，当然也可以应用其他类型的光伏组件，此处并不限制。

本实用新型提供的一种光伏光热一体化系统的实施例如图3所示，图3为本实用新型提供的一种光伏光热一体化系统的实施例的示意图，该系统包括循环液泵301、储热液体箱302以及多个如上面任一项的光伏光热一体化组件303，其中，循环液泵301的出口与所有的光伏光热一体化组件303的进液口连接，循环液泵301的入口与储热液体箱302连接，储热液体箱302还与所有的光伏光热一体化组件303的出液口连接以将加热后的导热液体引进，并且储热液体箱302还具有热液供应出口304。

利用该系统，可以将多个光伏组件一体化组件连接在一起，采用循环液泵301能够驱使低温的冷却液体进入各个光伏一体化组件303中，利用传热方式吸收光伏组件中的热量，使其从光伏组件中循环以后从出液口流出，变成高温液体，然后进入储热液体箱302中，该储热液体箱302的热液供应出口304可以打开以提供热液，其后端还可以分别连接有三个单独的出液口，以满足不同的需求，例如可以包括生活热水取水点、空调热水取水点和地暖热水取水点等等，另外，该储热液体箱还设置有自来水补水口和呼吸阀，还可以设置散热器305以在过热情况下对储热液体箱进行散热，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏光热一体化组件，其特征在于，包括集热器，所述集热器包括液体槽，所述液体槽具有内腔，所述内腔具有进液口和出液口且其中填有循环流动的导热液体，所述液体槽上面铺设有导热板，所述导热板上面与光伏组件的背面相接触，所述导热液体用于导出所述光伏组件背面的热量。

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，所述集热器还包括固定在所述液体槽顶面的集热板，所述集热板位于所述导热板下面。

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，所述液体槽为塑料一次真空成型槽或塑钢一次真空成型槽。

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，所述集热器内部具有波浪形导流槽。

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，所述导热板为铝板。

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，所述导热板与所述光伏组件的背面利用导热胶进行粘接。

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，所述进液口的部位还设置有纵向长度为10cm至15cm的分液区域，所述出液口的位置还设置有纵向长度为10cm至15cm的集液区域。

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，所述导热液体为水。

9.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述光伏组件为晶硅光伏组件。

10.一种光伏光热一体化系统，其特征在于，包括循环液泵、储热液体箱以及多个如权利要求1-9任一项所述的光伏光热一体化组件，其中，所述循环液泵的出口与所有的所述光伏光热一体化组件的进液口连接，所述循环液泵的入口与所述储热液体箱连接，所述储热液体箱还与所有的所述光伏光热一体化组件的出液口连接以将加热后的导热液体引进，并且所述储热液体箱还具有热液供应出口。

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