CZ307178B6 - A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber - Google Patents
A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307178B6 CZ307178B6 CZ2017-43A CZ201743A CZ307178B6 CZ 307178 B6 CZ307178 B6 CZ 307178B6 CZ 201743 A CZ201743 A CZ 201743A CZ 307178 B6 CZ307178 B6 CZ 307178B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- heat absorber
- front cover
- solar collector
- solar
- transparent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká zařízení, které umožňuje přímou přeměnu dopadajícího slunečního záření na teplo a elektrický proud. Principem funkce solárního hybridního fotovoltaicko-tepelného (FVT) kolektoru je přeměna sluneční energie dopadající na fotovoltaické (FV) články na elektrickou energii fotoelektrickou přeměnou a zároveň na tepelnou energii odvedenou výměníkem tepla. Díky společné výrobě tepla a elektřiny (solární kogenerace) je hybridní FVT kolektor schopný vyprodukovat více celkové energie než oddělené řešení (fotovoltaické panely a solární kolektory zvlášť) při stejné zastavěné ploše. Zasklený FVT kolektor je určen především pro využití v budovách, kde je kladen důraz na zisk tepla, nezasklená varianta FVT kolektoru je vhodná pro aplikace, kde je prioritou produkce elektrické energie a využití nízkopotenciálního tepla je přidanou hodnotou.The technical solution relates to a device which enables direct conversion of incident solar radiation into heat and electric current. The principle of the function of a solar hybrid photovoltaic-thermal (FVT) collector is the conversion of solar energy incident on photovoltaic (PV) cells into electrical energy by photoelectric conversion and at the same time to the thermal energy transferred by the heat exchanger. Thanks to the combined production of heat and electricity (solar cogeneration), the hybrid FVT collector is capable of producing more total energy than a separate solution (photovoltaic panels and solar collectors separately) for the same built-up area. The glazed FVT collector is designed primarily for use in buildings where the emphasis is on heat gain, the unglazed variant of the FVT collector is suitable for applications where power generation is a priority and the use of low-potential heat is an added value.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Na trhu solární techniky je k dispozici velké množství fototermických kolektorů, v poslední době se objevují také hybridní FVT kolektory. Standardní konstrukční technické řešení FVT kolektorů představuje pevný tuhý tepelný absorbér, na kterém jsou pomocí etylen-vinyl acetátové EVA fólie nalaminovány fotovoltaické články, které jsou překryty ochranným sklem. Zasklené solární kolektory jsou tvořeny nosným rámem konstrukce, ve kterém je uchycen na vnější straně transparentní kryt, tvořící vstupní aperturu kolektoru, fototermický nebo hybridní FVT absorbér a tepelná izolace. Kolektor je uzavřen zadním krytem, který může být součástí vylisované vany.There are a large number of photothermal collectors available on the solar technology market, and recently there have also been hybrid FVT collectors. The standard design technical solution of FVT collectors is a solid rigid heat absorber on which photovoltaic cells are laminated by means of ethylene-vinyl acetate EVA foil, which are covered with protective glass. Glazed solar collectors consist of a supporting frame of the structure, in which a transparent cover is mounted on the outside, forming the collector entrance aperture, photothermal or hybrid FVT absorber and thermal insulation. The collector is closed by a back cover, which can be part of the molded tub.
Vývoj zaskleného kapalinového FVT kolektoru směřuje ke zvýšení produkce tepelné energie do takové míry, aby mohl produkcí tepla konkurovat konvenčním fototermickým kolektorům na trhu. Zasklený kapalinový FVT kolektor však bude mít jako přidanou hodnotu výrobu elektrické energie. Proto se velký potenciál pro zasklené kapalinové FVT kolektory nachází zejména u staveb s omezenou plochou střech. Zásadní předností by měly být i nižší investiční náklady na solární FVT systém než pro systémy oddělené (kombinaci fototermických a fotovoltaických kolektorů).The development of a glazed liquid FVT collector aims to increase thermal energy production to such an extent that it can compete with conventional photothermal collectors on the market. However, a glazed liquid FVT collector will have the added value of generating electricity. Therefore, there is great potential for glazed liquid PVP collectors especially in buildings with limited roof areas. A major advantage should be lower investment costs for a solar PV system than for separate systems (combination of photothermal and photovoltaic collectors).
Nevýhodou současných zasklených kapalinových FVT kolektorů je omezená odolnost běžné EVA laminace fotovoltaických článků vůči teplotám při stagnačních stavech bez odběru tepla z absorbéru. Výzkum se proto upírá na hledání vhodných materiálů pro zapouzdření FV článků, které budou odolné právě vůči vysokým teplotám během stagnace (až 150 °C). Konstrukci, využívající transparentní médium jako výplň mezi přední a zadní deskou kolektoru se zabývá také přihláška vynálezu CZ 2013-974 A3, ovšem nepostihuje zásadní podmínku úspěšného konstrukčního řešení - neobsahuje tedy poddajný membránový výměník tepla sloužící jako tepelný absorbér (dále v tomto textu budeme pro tento prvek používat jen termín tepelný absorbér). Jednou z dalších nevýhod současných zasklených FVT kolektorů je vysoká emisivita FVT absorbéru.The disadvantage of current glazed liquid FVT collectors is the limited resistance of conventional EVA lamination of photovoltaic cells to temperatures in stagnation states without heat removal from the absorber. Research is therefore focused on finding suitable materials for encapsulating PV cells that will be resistant to high temperatures during stagnation (up to 150 ° C). The construction using transparent medium as a filler between the front and rear collector plate is also dealt with in the patent application CZ 2013-974 A3, but it does not affect the essential condition of a successful design - it does not contain a flexible diaphragm heat exchanger serving as a heat absorber. element only use the term heat absorber). One of the other disadvantages of current glazed FVT collectors is the high emissivity of the FVT absorber.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tyto nevýhody odstraňuje konstrukce solárního kolektoru podle předkládaného vynálezu, kde jeho základní nosnou součástí je transparentní nebo translucentní čelní kryt ve formě tuhé jednovrstvé desky nebo více tuhých deskovitých vrstev. Tento čelní kryt tvoří aperturu kolektoru, na kterou je přitmelen průhledným stále pružným tmelem s indexem lomu blízkým indexu lomu čelního krytu poddajný, ve srovnání s tuhým čelním krytem, membránový absorbér. Je nezbytné, aby tepelný absorbér byl poddajný, neboť je to jediná možnost, jak nezanést do systému čelníThese drawbacks are overcome by the solar collector construction of the present invention, wherein its basic support component is a transparent or translucent front cover in the form of a rigid single-layer plate or multiple rigid plate-like layers. This front cover forms a collector aperture to which a transparent, permanently resilient sealant with a refractive index close to that of the front cover is compliant, compared to a rigid front cover, with a membrane absorber. It is essential that the heat absorber is compliant, as this is the only way not to enter the frontal system
- 1 CZ 307178 B6 kryt-tepelný absorbér trvalé pnutí, které dlouhodobě vede kjeho destrukci. Vynález rovněž řeší problém vysoké emisivity tepelného absorbéru díky využití optických tenkých vrstev na čelním krytu tepelného absorbéru, které na jedné straně mají nízkou emisivitu a na druhé straně vysokou propustnost pro celé spektrum slunečního záření.The cover-thermal absorber is a permanent stress which leads to its destruction in the long term. The invention also solves the problem of high emissivity of the heat absorber through the use of optical thin films on the front cover of the heat absorber which, on the one hand, have low emissivity and, on the other hand, high transmittance for the entire solar spectrum.
Solární kolektor pro transformaci slunečního záření na teplo a elektrickou energii obsahuje transparentní nebo translucentní tuhý čelní kryt sestávající z jedné nebo více vrstev, které tvoří aperturu kolektoru, a tepelný absorbér. Podstatou vynálezu je, že tepelný absorbér je poddajný a je na tuhý čelní kryt natmelen tmelem, který je transparentní nebo translucentní a stále pružný.The solar collector for converting solar radiation into heat and electricity comprises a transparent or translucent rigid front cover consisting of one or more layers that form the collector aperture and a heat absorber. It is an object of the invention that the heat absorber is compliant and is sealed to the rigid front cover with a sealant that is transparent or translucent and still flexible.
Tepelný absorbér je dále vybaven systémem fotovoltaických článků, které jsou uloženy v tmelu.The heat absorber is further equipped with a system of photovoltaic cells that are embedded in the sealant.
Ve výhodném provedení je povrch tepelného absorbéru na straně přivrácené k tmelu opatřen elektricky izolační vrstvou.In a preferred embodiment, the surface of the heat absorber faces the sealant side with an electrically insulating layer.
Je rovněž výhodné, když je elektricky izolační vrstva tvořena ohebnou fólií nanesenou na povrch tepelného absorbéru.It is also preferred that the electrically insulating layer comprises a flexible film applied to the surface of the heat absorber.
V dalším výhodném provedení čelní kryt tvoří hermetizované vícevrstvé izolační sklo.In another preferred embodiment, the front cover is a hermetically sealed multilayer insulating glass.
Je výhodné, když jsou některé povrchy hermetizovaného vícevrstvého skla opatřeny tenkými vrstvami zlepšujícími jejich fyzikální a optické vlastnosti.It is preferred that some surfaces of the hermetized multilayer glass are provided with thin layers improving their physical and optical properties.
V jednom možném provedení je tepelný absorbér připájen a/nebo přilepen na sběrný trubkový registr prostřednictvím spojovací hmoty s vysokou tepelnou vodivostí.In one possible embodiment, the heat absorber is brazed and / or adhered to the collecting tube register by means of a high thermal conductivity bonding compound.
Je výhodné, když je tepelný absorbér zhotoven z měděného plechu tloušťky 0,3 mm nebo menší.Preferably, the heat absorber is made of copper sheet thickness of 0.3 mm or less.
Takto sestavený solární kolektor vykazuje dlouhou životnost a vysokou odolnost vůči teplotním a klimatickým změnám.The solar collector thus assembled has a long service life and high resistance to temperature and climate changes.
Výhodou tohoto řešení je také možnost využití transparentního krytu s různými tepelně technickými a optickými vlastnostmi (např. dichroická, spektrálně selektivní dvojskla s tenkými vrstvami).The advantage of this solution is also the possibility of using a transparent cover with various thermal and optical properties (eg dichroic, spectrally selective double glazing with thin layers).
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů.The invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
V obr. 1 je čelní pohled na solární kolektor a příčný řez tímto kolektorem.Fig. 1 is a front view of a solar collector and a cross-section through the solar collector.
V obr. 2 je pohled na tepelný absorbér solárního kolektoru ze strany sběrného trubkového registru.Fig. 2 is a view of the solar collector heat absorber from the side of the collecting tube register.
Obr. 3 znázorňuje detail příčného řezu solárním kolektorem s tepelným absorbérem.Giant. 3 shows a cross-sectional detail of a solar collector with a heat absorber.
V obr. 4 je schématický řez solárním kolektorem se zvýrazněním tenkých vrstev, přičemž pro názornější vyobrazení pořadí vrstev není dodrženo měřítko u jednotlivých vrstev a komponentů.Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a thin-film solar collector, with the layers and components not being scaled to illustrate the order of the layers more clearly.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení technického řešení na uvedené přípa-2CZ 307178 B6 dy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty jsou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.It is to be understood that the specific embodiments of the invention described and illustrated below are presented by way of illustration and not by way of limitation of the exemplary embodiments of the invention to the aforementioned examples. Those skilled in the art will find or will be able to detect, using routine experimentation, more or less equivalents to the specific embodiments of the technical solution specifically described herein. These equivalents are also included within the scope of the following protection claims.
V obr. 1 je znázorněn čelní pohled, tj. pohled ze směru vstupu slunečního záření, na solární kolektor. Je vidět čelní kryt 1. Tento čelní kryt je transparentní nebo translucentní pro průchod slunečního záření. Má formu tuhé desky nebo tuhého souvrství více desek a v solárním kolektoru má rovněž nosnou funkci. Dále jsou zobrazeny transparentní distanční rozpěrky 5, které slouží pro vymezení mezery mezi čelním krytem 1 a tepelným absorbérem 3. Tepelný absorbér 3 v tomto pohledu pro jednoduchost není zakreslen, jeho plocha je ve výhodném provedení blízká ploše čelního krytu 1 a v čelním pohledu se s ní překrývá. Dále jsou v obr. 1 znázorněny fotovoltaické články 6, ploché vodiče 7 propojující fotovoltaické články 6, průchodky 8 pro vývody elektrického proudu a rozvodná konektorová sběrnice 12.FIG. 1 is a front view, i.e., viewed from the direction of entry of solar radiation, of the solar collector. Front cover 1 is visible. This front cover is transparent or translucent for the passage of sunlight. It takes the form of a rigid plate or a rigid stack of multiple plates and also has a supporting function in the solar collector. Furthermore, transparent spacers 5 are shown which serve to define the gap between the front cover 1 and the heat absorber 3. The heat absorber 3 is not shown in this view for simplicity, its surface is preferably close to that of the front cover 1, and overlapping. In addition, FIG. 1 shows photovoltaic cells 6, flat conductors 7 connecting photovoltaic cells 6, feedthroughs 8 for electrical outlets, and distribution bus bar 12.
Na poddajném membránovém tepelném absorbéru 3 jsou přichyceny fotovoltaické články 6, sběrné páteřní vodiče od fotovoltaických článků jsou potom vyvedeny hermetickými izolačními průchodkami 8 přes tepelnou izolaci 10 a rám 13 kolektoru na zadní kryt do rozvodné konektorové sběrnice 12, kde jsou propojeny přes oddělovací diody.Photovoltaic cells 6 are attached to the flexible diaphragm absorber 3, the collecting backbone conductors from the photovoltaic cells are then led through hermetic insulating bushings 8 through the thermal insulation 10 and collector frame 13 to the back cover into the distribution connector bus 12 where they are connected via separating diodes.
V obr. 2 je znázorněn zadní pohled na tepelný absorbér 3 ze strany sběrného trubkového registruFIG. 2 shows a rear view of the heat absorber 3 from the side of the collecting tube register
4. Pro přehlednost jsou od vztahového čísla 4 vedeny šipky jen k horním dvěma trubkám sběrného trubkového registru 4, další trubky rovnoběžné s těmito horními dvěma ale samozřejmě do sběrného trubkového registru 4 také spadají. Dále je zakresleno také připojovací potrubí 9 a konektorová sběrnice 12.4. For the sake of clarity, from the reference number 4 arrows are directed only to the upper two tubes of the collecting tube register 4, other tubes parallel to the upper two but of course also fall into the collecting tube register 4. The connecting line 9 and the connector bus 12 are also shown.
Funkce solárního kolektoru a jeho sendvičová tmelená struktura je nejlépe patrná z obr. 3, který představuje detail příčného řezu kolektorem. Pro lepší přehled o řazení vrstev nad sebou je připojen i obr. 4, který je pro přehlednost mimo měřítko, ale na rozdíl od obr. 3 zobrazuje dostatečně názorně všechny přítomné vrstvy sendvičové struktury solárního kolektoru.The function of the solar collector and its sandwich cemented structure is best seen in Fig. 3, which represents a detail of the cross-section of the collector. For a better overview of the stacking sequence, FIG. 4 is also attached, which is out of scale for clarity, but, unlike FIG. 3, it illustrates sufficiently all the layers of the sandwich structure of the solar collector present.
Aperturu kolektoru tvoří tuhý čelní kryt 1, který je transparentním nebo translucentním a současně nosným prvkem - rámem. Na tuto aperturu dopadá sluneční záření, v příkladném uspořádání na obr. 3 a 4 směrem zprava. V jednom výhodném provedení čelní kryt 1 sestává z izolačního dvojskla, které má v optimálním případě plochu 1600 x 1000 mm a příčné složení ve složení ve směru od vstupu slunečního záření 4-24-3 mm (sklo-vzduchová mezera-sklo), kde je na vnitřním skle na stěně přivrácené ke vstupu slunečního záření nanesena tenká vrstva 14, odrážející infračervené záření.The collector aperture consists of a rigid front cover 1, which is a transparent or translucent and at the same time supporting element - a frame. Solar radiation, in the exemplary arrangement of Figs. In one preferred embodiment, the front cover 1 consists of an insulating double glazing which optimally has a surface area of 1600 x 1000 mm and a transverse folding composition in a direction away from the solar input of 4-24-3 mm (glass-air gap-glass) where a thin layer 14 reflecting infrared radiation is deposited on the inner glass on the wall facing the solar inlet.
V mezeře mezi čelním krytem 1 a tepelným absorbérem 3 opatřeným elektricky izolační vrstvou 15, která je vyplněna stále pružným a transparentním nebo translucentním tmelem 2, jsou umístěny fotovoltaické články 6. V této mezeře jsou umístěny rovněž distanční rozpěrky 5. Fotovoltaické články 6 jsou ve výhodném provedení z monokrystalického křemíku a jsou zkomutovány a vzájemně propojeny plochými vodiči 7, které jsou patrné v obr. 1.In the gap between the front cover 1 and the heat absorber 3 provided with an electrically insulating layer 15, which is filled with a permanently flexible and transparent or translucent sealant 2, there are located photovoltaic cells 6. Spacers 5 are also located in this gap. of monocrystalline silicon and are coupled and interconnected by the flat conductors 7 shown in Fig. 1.
Na zadní straně tepelného absorbéru 3 je umístěn trubkový registr 4. Trubky tohoto trubkového registru 4 slouží jako výměník pro odvod tepla v nich proudící teplonosnou látkou. Ve výhodném provedení je tento trubkový registr 4_zhotoven z Cu trubek. Spojení trubkového registru 4 s tepelným absorbérem 3 je realizováno prostřednictvím spojovací hmoty 16 s vysokou tepelnou vodivostí. V jednom možném provedení je touto spojovací hmotou 16 pájka a trubkový registr 4 je k tepelnému absorbéru 3 připájen. V jiném možném provedení je touto spojovací hmotou 16 tepelně vodivý tmel. Je také možná kombinace obou těchto způsobů spojení. Trubkový registr 4 je dále připojen k připojovacímu potrubí 9.A tube register 4 is located on the rear side of the heat absorber 3. The tubes of the tube register 4 serve as a heat exchanger for the heat dissipating therethrough. In a preferred embodiment, the tube register 4 is made of Cu tubes. The connection of the tube register 4 to the heat absorber 3 is realized by means of a bonding material 16 with a high thermal conductivity. In one possible embodiment, the binding mass 16 is solder and the tube register 4 is brazed to the heat absorber 3. In another possible embodiment, the bonding compound 16 is a thermally conductive sealant. It is also possible to combine both of these connection methods. The tube register 4 is further connected to the connecting line 9.
Takto složený tmelený sendvič hybridního FVT solárního kolektoru může být dále ještě opatřen zadním krytem 11 a mezi tímto zadním krytem a trubkovým registrem 4 zaizolován minerální tepelnou izolací JO. Solární kolektor může být ještě uložen do montážního rámu 13, který je opatřen kotvícími prvky.The composite putty sandwich of the hybrid FVT solar collector can furthermore be provided with a back cover 11 and insulated by mineral thermal insulation 10 between this back cover and the tube register 4. The solar collector can still be mounted in a mounting frame 13, which is provided with anchoring elements.
Obecně může být čelní kryt 1 z hermetizovaného vícevrstvého izolačního skla, přičemž alespoň jeden povrch, ale častěji více povrchů, jsou opatřeny tenkými vrstvami zlepšujícími fyzikální a optické vlastnosti. Tyto vrstvy mají za cíl omezit emisi z tepelného absorbéru při zachování maximální propustnosti pro sluneční záření. Výhodou řešení dle předkládaného vynálezu je tedy také možnost využití čelního krytu s různými tepelně technickými a optickými vlastnostmi. Lze použít např. dichroická či spektrálně selektivní dvojskla s tenkými vrstvami.In general, the front cover 1 may be of hermetized multi-layer insulating glass, wherein at least one surface, but more often more surfaces, are provided with thin layers improving physical and optical properties. These layers aim to reduce emissions from the heat absorber while maintaining maximum solar transmittance. An advantage of the solution according to the present invention is therefore also the possibility of using a front cover with different thermal and optical properties. For example, dichroic or spectrally selective double glazing with thin layers can be used.
Celní kryt 1 je nosný a nese jak tepelný absorbér 3 se sběrným trubkovým registrem 4, tak i fotovoltaické články 6 a další připojené prvky. Nesmí přitom dovolit žádnou deformaci, aby nedošlo k jejich destrukci. Tento sendvič FVT solárního kolektoru, který v řezech znázorněn v obr. 1, 3 a 4, je samonosný a může fungovat i sám o sobě. Je možná například jeho montáž do lehkého obvodového pláště budovy - do rámu, standardně využívaného pro hermetizovaná dvoj- nebo trojskla. Lze jej ale také aplikovat do samostatného nosného rámu s izolací jako klasický kolektor.The front cover 1 is load-bearing and carries both the heat absorber 3 with the collecting tube register 4 as well as the photovoltaic cells 6 and other connected elements. It must not allow any deformation in order to prevent their destruction. This sandwich FVT of the solar collector, which is shown in the sections in FIGS. 1, 3 and 4, is self-supporting and can work on its own. For example, it is possible to install it in a lightweight building envelope - in a frame used as standard for sealed double or triple glazing. However, it can also be applied to a separate supporting frame with insulation as a classic collector.
Transparentní nebo translucentní tmel 2, který slouží pro natmelení transparentního nebo translucentního čelního krytu 1 na tepelný absorbér 3, má index lomu blízký indexu lomu čelního krytu 1. Tepelný absorbér 3 pracuje na fototermálním principu. Tento tepelný absorbér 3 je poddajný, tj. dostatečně pružný a ohebný, aby jeho deformace, vznikající vlivem nehomogenního teplotního pole, nezanášely do mechanického systému pnutí, které by snižovalo životnost a vedlo k jeho destrukci. Typicky má tepelný absorbér 3 podobu tenké kovové membrány. Tmel 2 musí být z obdobných důvodů stále pružný. V jednom výhodném provedení je tepelný absorbér 3 tvořen membránou z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí. V nej výhodnějším provedení je pak tvořen Cu plechem o tloušťce 0,3 mm nebo menší, typicky 0,25 mm, opatřeným černým nátěrem s vysokou pohltivostí slunečního záření.The transparent or translucent sealant 2, which serves to cement the transparent or translucent front cover 1 to the thermal absorber 3, has a refractive index close to that of the front cover 1. The thermal absorber 3 operates on a photothermal principle. This heat absorber 3 is compliant, i.e. sufficiently flexible and flexible, so that its deformations due to the inhomogeneous temperature field do not introduce into the mechanical stress system, which would reduce the service life and lead to its destruction. Typically, the heat absorber 3 is in the form of a thin metal membrane. For similar reasons, sealant 2 must still be flexible. In one preferred embodiment, the thermal absorber 3 is formed by a membrane of high thermal conductivity material. In a most preferred embodiment, it is comprised of a Cu sheet having a thickness of 0.3 mm or less, typically 0.25 mm, provided with a black coating with high solar absorption.
Tmel 2 je stále pružný a odolává vysokým teplotám, které mohou dosahovat až 150 °C. Ve výhodném provedení vynálezu je tmel 2 gelová hmota, která v průběhu laminace zpolymerizuje. Fotovoltaické články 6 jsou tímto tmelem 2 obklopeny ze všech stran, tedy mezi elektricky izolační vrstvou 15 a fotovoltaickými články 6 je tmel 2, mezi fotovoltaickými články 6 a čelním krytem 1 je tmel 2 a tmel 2 je i mezi jednotlivými fotovoltaickými články 6 navzájem.The sealant 2 is still flexible and can withstand high temperatures that can reach up to 150 ° C. In a preferred embodiment of the invention, the sealant 2 is a gel mass that polymerizes during lamination. Photovoltaic cells 6 are surrounded by this sealant 2 from all sides, ie between the electrically insulating layer 15 and the photovoltaic cells 6 there is a sealant 2, between the photovoltaic cells 6 and the front cover 1 is a sealant 2 and the sealant 2 is also between the individual photovoltaic cells 6.
Elektricky izolační vrstva 15 je ve výhodném provedení tvořena ohebnou fólií nanesenou na povrch tepelného absorbéru 3 na straně přivrácené k čelnímu krytu 1.The electrically insulating layer 15 is preferably formed by a flexible film applied to the surface of the heat absorber 3 on the side facing the front cover 1.
Tmelený sendvič čelní kryt 1 — membránový tepelný absorbér 3 v provedení dle předkládaného vynálezu je potom buď součástí inteligentní fasády a/nebo spolu s tepelnou izolací 10 a lehkým obvodovým rámem 13 tvoří hybridní FVT kolektor.The sealed sandwich front cover 1 - membrane heat absorber 3 according to the present invention is then either part of the intelligent facade and / or together with the thermal insulation 10 and the light peripheral frame 13 form a hybrid FVT collector.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Zařízení podle předkládaného vynálezu lze využít kThe apparatus of the present invention can be used to
- k samostatné instalaci jako hybridní FVT kolektor pro montáž na střechu nebo fasádu i jako integrovaný do střechy nebo fasády.- for stand-alone installation as a hybrid FVT collector for roof or façade installation as well as integrated into the roof or façade.
- k instalaci do lehkého obvodového pláště (LOP) jako jeden z elementů LOP bez vlastního rámu a tepelné izolace zadní strany. Integraci do stavby zajistí rám LOP.- to be installed in a lightweight envelope (LOP) as one of the LOP elements without its own frame and rear thermal insulation. The LOP frame ensures integration into the building.
-4CZ 307178 B6-4GB 307178 B6
Největší potenciál na trhu pro kapalinové FVT kolektory je v nízkoteplotních aplikacích jako: předehřev primárního okruhu tepelného čerpadla (0 až 10 °C), ohřev bazénové vody (25 až 35 °C), příprava teplé vody eventuálně i s podporou vytápění (až 60 °C). Pro nezasklené FVT kolektory jsou vhodné zejména aplikace (předehřev primárního okruhu tepelného čerpadla, předehřev studené vody) v jižní Evropě, z důvodu zvýšení produkce elektřiny, která je pro nezasklený kolektor primárním produktem. Pro zasklené FVT kolektory jsou pak vhodné aplikace pro přípravu teplé vody pro bytové domy. Pro rodinné domy lze uvažovat aplikace pro přípravu teplé vody eventuálně i s podporou vytápění.The greatest potential on the market for liquid PVP collectors is in low temperature applications such as: preheating the primary circuit of the heat pump (0 to 10 ° C), pool water heating (25 to 35 ° C), hot water preparation possibly with heating support (up to 60 ° C) ). Especially suitable for non-glazed FVT collectors are applications (preheating of the primary circuit of a heat pump, preheating of cold water) in southern Europe, due to the increase in electricity production, which is the primary product for the glazed collector. For glazed FVT collectors, applications for domestic hot water preparation are suitable. For family houses, applications for hot water preparation, possibly with heating support, can be considered.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-43A CZ201743A3 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-43A CZ201743A3 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ307178B6 true CZ307178B6 (en) | 2018-02-21 |
| CZ201743A3 CZ201743A3 (en) | 2018-02-21 |
Family
ID=62235628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-43A CZ201743A3 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ201743A3 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4203420A (en) * | 1977-11-25 | 1980-05-20 | Schoenfelder James L | Portable solar heat tube |
| FR2457449A1 (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-19 | Granja Antoine | Inflatable solar heat collector - has inner absorber contained within transparent envelope inflated by air or gas |
| DE4334598A1 (en) * | 1993-10-11 | 1995-04-20 | Wolfgang Dipl Ing Kieslich | Integral absorber for solar, light, and radiant energy of homogeneous design |
| EP2151640A2 (en) * | 2008-08-09 | 2010-02-10 | Robert Bosch GmbH | Solar collector with absorber with flexible absorber elements |
| CZ29187U1 (en) * | 2015-11-04 | 2016-02-22 | Skanska a.s., divize Výroba, Oblast LOP | Prefabricated undetachable facade module of lightweight cladding of building with integrated solar photovoltaic-thermal collector |
-
2017
- 2017-01-26 CZ CZ2017-43A patent/CZ201743A3/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4203420A (en) * | 1977-11-25 | 1980-05-20 | Schoenfelder James L | Portable solar heat tube |
| FR2457449A1 (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-19 | Granja Antoine | Inflatable solar heat collector - has inner absorber contained within transparent envelope inflated by air or gas |
| DE4334598A1 (en) * | 1993-10-11 | 1995-04-20 | Wolfgang Dipl Ing Kieslich | Integral absorber for solar, light, and radiant energy of homogeneous design |
| EP2151640A2 (en) * | 2008-08-09 | 2010-02-10 | Robert Bosch GmbH | Solar collector with absorber with flexible absorber elements |
| CZ29187U1 (en) * | 2015-11-04 | 2016-02-22 | Skanska a.s., divize Výroba, Oblast LOP | Prefabricated undetachable facade module of lightweight cladding of building with integrated solar photovoltaic-thermal collector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ201743A3 (en) | 2018-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dupeyrat et al. | Improvement of PV module optical properties for PV-thermal hybrid collector application | |
| KR101215694B1 (en) | Solar Cell Module And Manufacturing Method Thereof | |
| CN102254977A (en) | Double-sided battery pack | |
| CN103180967A (en) | Back sheet of a solar cell module for photovoltaic power generation | |
| KR100922887B1 (en) | Concentrating Photovoltaic module | |
| CN102544155A (en) | Solar cell assembly and manufacturing method thereof | |
| CN102064224A (en) | Junction box for double-sided battery pack | |
| JP2006073707A (en) | Solar cell module | |
| EP3163629A1 (en) | A semi-elastic photovoltaic module | |
| EP2405489A1 (en) | High-efficiency solar cell and method for its production | |
| KR101891236B1 (en) | Photovoltaic thermal system and method | |
| KR20200064705A (en) | Panel for Photovoltaic-Thermal Power Generation | |
| EP3866335B1 (en) | Hybrid solar panel for producing electrical energy and thermal energy | |
| JP2001244486A (en) | Solar battery module | |
| CN111354809A (en) | Double-glass photovoltaic module and preparation method thereof | |
| CZ307178B6 (en) | A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber | |
| CZ30600U1 (en) | A solar collector for transforming solar radiation into heat and electricity with a flexible absorber | |
| CN202871837U (en) | Photovoltaic-thermal collecting assembly | |
| DK178881B1 (en) | A method for manufacturing a solar cell panel and a solar cell panel manufactured using such a method | |
| WO2012165003A1 (en) | Solar cell module and manufacturing method thereof | |
| JP2012212948A (en) | Solar cell module | |
| US20100116313A1 (en) | A photovoltaic module or panel with a ceramic support slab | |
| Leonforte et al. | Electrical characterization and comparison of a novel covered PVT collector | |
| JP2022552163A (en) | generator | |
| Matuska et al. | Use of polysiloxane gel as laminate for solar PVT collectors |