CZ308676B6 - Solar photovoltaic panels waste heat management equipment - Google Patents

Solar photovoltaic panels waste heat management equipment Download PDF

Info

Publication number
CZ308676B6
CZ308676B6 CZ201940A CZ201940A CZ308676B6 CZ 308676 B6 CZ308676 B6 CZ 308676B6 CZ 201940 A CZ201940 A CZ 201940A CZ 201940 A CZ201940 A CZ 201940A CZ 308676 B6 CZ308676 B6 CZ 308676B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
solar photovoltaic
heat
photovoltaic panel
waste heat
absorber
Prior art date
Application number
CZ201940A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ201940A3 (en
Inventor
Viktor Korbel
Original Assignee
HYDROSERVIS-UNION a.s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HYDROSERVIS-UNION a.s. filed Critical HYDROSERVIS-UNION a.s.
Priority to CZ201940A priority Critical patent/CZ308676B6/en
Priority to EP20747902.3A priority patent/EP3918642A4/en
Priority to PCT/CZ2020/050003 priority patent/WO2020156598A1/en
Publication of CZ201940A3 publication Critical patent/CZ201940A3/en
Publication of CZ308676B6 publication Critical patent/CZ308676B6/en
Priority to BG5348U priority patent/BG4256U1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/42Cooling means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/052Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
    • H01L31/0525Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells including means to utilise heat energy directly associated with the PV cell, e.g. integrated Seebeck elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/42Cooling means
    • H02S40/425Cooling means using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/44Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D18/00Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2101/00Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/40Photovoltaic [PV] modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2101/00Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/60Thermoelectric generators, e.g. Peltier or Seebeck elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2103/00Thermal aspects of small-scale CHP systems
    • F24D2103/10Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units
    • F24D2103/13Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units characterised by their heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/02Photovoltaic energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12Heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16Waste heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2240/00Fluid heaters having electrical generators
    • F24H2240/01Batteries, electrical energy storage device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2240/00Fluid heaters having electrical generators
    • F24H2240/08Fluid heaters having electrical generators with peltier elements
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60Thermal-PV hybrids

Abstract

The device (1) according to the invention increases the efficiency of solar photovoltaic panels (2) in converting solar radiation into electrical energy. The device (1) actively removes waste heat from the solar photovoltaic panels (2), thus increasing the efficiency of the conversion of solar radiation into electrical energy in the photovoltaic elements. At the same time, the device (1) enables the waste heat in the Peltier cell (8) to converted into electrical energy, thus increasing the efficiency of the solar photovoltaic panel (2) to produce electricity. Unused waste heat from the solar photovoltaic panels (2) is transported for further use by the heat pump (6).

Description

Zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelůEquipment for waste heat treatment of solar photovoltaic panels

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká zařízení, které umožní efektivnější využití energie slunečního záření dopadajícího na solární fotovoltaické panely.The invention relates to a device which allows a more efficient use of the energy of solar radiation incident on solar photovoltaic panels.

Dosavadní stav technikyPrior art

V současné době jsou známy solární fotovoltaické panely sloužící k přeměně energie dopadajícího slunečního záření na elektrickou energii. Solární panel je tvořen deskovým nosným substrátem uloženým v nosném rámu. Na deskovém substrátu je umístěna elektroda, na které jsou uspořádány fotovoltaické články, které jsou tvořeny polovodičovými prvky na bázi křemíku. Polovodičové prvky leží pod transparentní krycí vrstvou, např. ze skla s antireflexní úpravou.At present, solar photovoltaic panels are known for converting the energy of incident solar radiation into electrical energy. The solar panel consists of a plate support substrate housed in a support frame. An electrode is placed on the plate substrate, on which photovoltaic cells are arranged, which are formed by silicon-based semiconductor elements. The semiconductor elements lie under a transparent cover layer, eg made of anti-reflective glass.

Stávající známé technologie solárních fotovoltaických panelů mají účinnost přeměny energie dopadajícího slunečního záření na elektrickou energii zhruba 17 % při optimálních provozních podmínkách. Zbývající energie je přeměněna na odpadní teplo, které ohřívá solární fotovoltaický panel a které je bez užitku vyzářeno do okolí solárního fotovoltaického panelu. Mezi nej významnější provozní podmínky fotovoltaického solárního panelu se řadí prostorová orientace solárního panelu vůči směru dopadu slunečního záření a provozní teplota.Existing known technologies of solar photovoltaic panels have an efficiency of converting the energy of incident solar radiation into electrical energy of about 17% under optimal operating conditions. The remaining energy is converted into waste heat, which is heated by the solar photovoltaic panel and which is uselessly radiated to the vicinity of the solar photovoltaic panel. The most important operating conditions of a photovoltaic solar panel include the spatial orientation of the solar panel in relation to the direction of the impact of solar radiation and the operating temperature.

Zejména provozní teplota solárního fotovoltaického panelu je nej palčivějším problémem, neboť s rostoucí provozní teplotou se snižuje už tak omezená účinnost fotovoltaické technologie. Dále se snižuje životnost fotovoltaických prvků, neboť vznikají takzvané žhavé body, ve kterých způsobuje odpadní teplo nárůst teploty až k hodnotám okolo 100 °C, což má za následek degradaci (zkratování) polovodičových prvků. Výše uvedený popis skladby nej rozšířenějších typů solárních fotovoltaických panelů vykazuje nedostatek týkající se schopnosti odvádět nebo vyzařovat odpadní teplo, zejména při chlazení okolním vzduchem. Je proto nežádoucím paradoxem, že pro naši zeměpisnou šířku a délku je účinnost solárních fotovoltaických elektráren z hlediska ideálních světelných podmínek v teplých letních měsících nižší než v měsících ostatních, kdy je znatelně nižší teplota vzduchu.In particular, the operating temperature of a solar photovoltaic panel is the most pressing problem, as the already limited efficiency of photovoltaic technology decreases with increasing operating temperature. Furthermore, the service life of photovoltaic elements is reduced, as so-called hot spots are formed, in which the waste heat causes the temperature to rise to values around 100 ° C, which results in degradation (short-circuiting) of the semiconductor elements. The above description of the composition of the most common types of solar photovoltaic panels shows a shortcoming regarding the ability to dissipate or radiate waste heat, especially when cooled by ambient air. It is therefore an undesirable paradox that for our latitude and longitude, the efficiency of solar photovoltaic power plants in terms of ideal lighting conditions in the warm summer months is lower than in other months, when the air temperature is significantly lower.

Výše uvedené nedostatky spojené s poklesem účinnosti solárních fotovoltaických panelů vlivem působení odpadního tepla řeší např. technické řešení z užitného vzoru CZ 19199, které pro zvýšení účinnosti solárních fotovoltaických panelů nejenom panely aktivně chladí vodou, ale rovněž odstraňuje nedostatky neideálních světelných podmínek koncentrací slunečního záření pomocí odrazových ploch.The above-mentioned shortcomings associated with a decrease in the efficiency of solar photovoltaic panels due to waste heat are solved, for example, by a technical solution from utility model CZ 19199, which not only actively cools panels with water to increase the efficiency of solar photovoltaic panels. area.

Dalším známým řešením je vynález z přihlášky vynálezu WO 2018148796 A, ve kterém je popsán systém chlazení fotovoltaických panelů s kapalinovým okruhem. Rovněž je ve vynálezu popsána možnost použití Peltierova článku k výrobě elektrické energie. Jiným známým řešením je technické řešení z užitného vzoru CN 203464537 U. V technickém řešení je prezentován systém tepelného čerpadla, který zahrnuje solární fotovoltaický systém pro aktivní odběr odpadního tepla ze solárních fotovoltaických panelů.Another known solution is the invention of WO 2018148796 A, in which a system for cooling photovoltaic panels with a liquid circuit is described. The invention also describes the possibility of using a Peltier cell to generate electricity. Another known solution is a technical solution from the utility model CN 203464537 U. The technical solution presents a heat pump system that includes a solar photovoltaic system for active waste heat collection from solar photovoltaic panels.

Nevýhody výše uvedených řešení spočívají v tom, že vytváří lokální zóny chlazení, kde je odpadní teplo aktivně odčerpáváno, ale současně ponechávají na ploše fotovoltaického panelu horká místa, zejména u hranic jednotlivých tepelných výměníků. Prvním negativním dopadem je, že dochází k utlumení, či až k poškození, fotovoltaických prvků, a dále rozdílné teploty v ploše fotovoltaického panelu způsobují pnutí v materiálu vlivem tepelné roztažnosti. Uvedené nevýhody vyplývají z toho, že tepelné výměníky jsou sestaveny z dílčích částí, aby vliv tepelnéThe disadvantages of the above solutions are that they create local cooling zones, where the waste heat is actively pumped out, but at the same time leave hot spots on the surface of the photovoltaic panel, especially at the boundaries of individual heat exchangers. The first negative impact is that the photovoltaic elements are attenuated or even damaged, and further different temperatures in the area of the photovoltaic panel cause stresses in the material due to thermal expansion. These disadvantages result from the fact that the heat exchangers are assembled from sub-parts to influence the heat

- 1 CZ 308676 B6 roztažnosti, která je jiná pro různé materiály, byl co nejnižší, a nedocházelo k poškozování fotovoltaického panelu.- 1 CZ 308676 B6 expansion, which is different for different materials, was as low as possible, and there was no damage to the photovoltaic panel.

Nevýhody výše uvedeného řešení spočívají v tom, že odpadní teplo není smysluplně zužitkováno, a navíc v době, kdy roste vzácnost vody, není toto její použití vhodné.The disadvantages of the above solution are that the waste heat is not meaningfully utilized, and moreover, at a time when the rarity of water is growing, its use is not suitable.

Úkolem vynálezu je vytvoření zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů, které by odpadní teplo efektivně odvádělo ze solárního odpadního panelu pro zlepšení účinnosti přeměny slunečního záření na elektrickou energii, a současně poskytlo odpadní teplo k dalšímu zpracování. Druhým důležitým úkolem vynálezu je, aby všudypřítomné odpadní teplo nejenom neomezovalo produkci elektrické energie, ale aby také pokud možno přispívalo k produkci elektrické energie.It is an object of the present invention to provide a waste heat treatment device for solar photovoltaic panels which efficiently removes waste heat from a solar waste panel to improve the efficiency of converting solar radiation into electricity, while providing waste heat for further processing. A second important object of the invention is that the ubiquitous waste heat not only does not limit the production of electricity, but also, if possible, contributes to the production of electricity.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Vytčený úkol je vyřešen vytvořením zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle následujícího vynálezu.The stated object is solved by providing a device for waste heat treatment of solar photovoltaic panels according to the following invention.

Zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů zahrnuje alespoň jeden absorbátor, který je uspořádaný na zadní stranu alespoň jednoho solárního fotovoltaického panelu pro absorpci odpadního tepla. Absorbátor je uspořádán pod solární fotovoltaický panel, aby neomezoval dopad slunečního záření na fotovoltaické prvky. K absorbátoru je uspořádán alespoň jeden tepelný výměník zapojený do primárního okruhu tepelného čerpadla pro aktivní odběr odpadního tepla z absorbátoru. Odebrání odpadního tepla pozitivně ovlivňuje účinnost fotovoltaických prvků při výrobě elektrické energie. Tepelný výměník je připojen do primárního okruhu k tepelnému čerpadlu, které transportuje teplo od solárního panelu k dalšímu využití, takže odpadní teplo není bez užitku vyzářeno do okolí. Současně je k absorbátoru uspořádán alespoň jeden Peltierův článek pro výrobu elektrické energie na rozhraní odlišných teplot, přičemž je Peltierův článek plošný a vykazuje stranu ohřevu a stranu chlazení.The waste heat treatment device for solar photovoltaic panels comprises at least one absorber which is arranged on the rear side of at least one solar photovoltaic panel for absorbing waste heat. The absorber is arranged under the solar photovoltaic panel so as not to limit the impact of solar radiation on the photovoltaic elements. At least one heat exchanger is arranged to the absorber connected to the primary circuit of the heat pump for active collection of waste heat from the absorber. The removal of waste heat positively affects the efficiency of photovoltaic elements in the production of electricity. The heat exchanger is connected to the primary circuit to a heat pump, which transports the heat from the solar panel for further use, so that the waste heat is not radiated to the surroundings uselessly. At the same time, at least one Peltier cell is arranged next to the absorber for generating electrical energy at the interface of different temperatures, the Peltier cell being planar and having a heating side and a cooling side.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že je absorbátor sestaven z homogenizační desky uložené na zadní straně solárního fotovoltaického panelu. Homogenizační deska přiložením k zadní straně panelu přijímá odpadní teplo z fotovoltaických prvků, čímž zabraňuje vzniku žhavých míst. Odpadní teplo se nekoncentruje v bodech na ploše solárního panelu, ale rozloží se po celé ploše homogenizační desky. Tato prevence vzniku žhavých míst chrání fotovoltaické prvky před poškozením limitním teplem, takže je předcházeno vzniku zkratů způsobených nadlimitním ohřevem, nebo přerušení vodivých drah nadlimitním působením tepla mezi fotovoltaickými prvky. Dále je mezi zadní stranou solárního fotovoltaického panelu a homogenizační deskou a dále mezi homogenizační deskou a tepelným výměníkem vrstva netvrdnoucí teplovodivé pasty. Vzhledem k tomu, že panel, homogenizační deska a tepelný výměník jsou vyrobeny z odlišných materiálů, dochází k odlišné změně rozměrů vlivem tepelných změn. Je tedy nutné, aby jednotlivé součásti absorbátoru nebyly pevně fixovány a předcházelo se namáhání způsobenému pnutím.The essence of the invention lies in the fact that the absorber is assembled from a homogenization plate placed on the back of the solar photovoltaic panel. By applying to the back of the panel, the homogenization plate receives waste heat from the photovoltaic elements, thus preventing the formation of hot spots. The waste heat is not concentrated at points on the surface of the solar panel, but is distributed over the entire surface of the homogenization plate. This prevention of hot spots protects the photovoltaic elements from damage by limit heat, so that short circuits caused by over-limit heating or interruption of conductive paths by excessive heat between the photovoltaic elements is prevented. Furthermore, there is a layer of non-hardening heat-conducting paste between the back of the solar photovoltaic panel and the homogenization plate and further between the homogenization plate and the heat exchanger. Due to the fact that the panel, the homogenization plate and the heat exchanger are made of different materials, there is a different change in dimensions due to thermal changes. It is therefore necessary that the individual components of the absorber are not firmly fixed and that stresses caused by stress are prevented.

Současně homogenizační deska ponechává alespoň část zadní strany fotovoltaického panelu nezakrytou pro zachování odpadního tepla na místě, přičemž je k nezakryté části zadní strany fotovoltaického panelu uspořádán alespoň jeden sběrač tepla. Nezakrytá část panelu se ohřívá stejným způsobem, jako tomu bylo doposud u panelů bez absorbátoru. Avšak toto absorbátorem neodvedené odpadní teplo je vedeno do sběrače tepla, aby mohlo být dále využito. K využití odpadního tepla ze sběrače tepla slouží alespoň jeden Peltierův článek, který je stranou ohřevu uspořádán k homogenizační desce, přičemž je stranou chlazení připojen přes alespoň jeden teplovodivý přechod ke sběrači tepla. Tím je část odpadního tepla využita k vytvoření tepelného rozdílu na Peltierově článku, který tím okamžikem začne produkovat elektrickou energii.At the same time, the homogenization plate leaves at least a part of the rear side of the photovoltaic panel uncovered to keep the waste heat in place, at least one heat collector being arranged next to the uncovered part of the rear side of the photovoltaic panel. The uncovered part of the panel is heated in the same way as before for panels without an absorber. However, this waste heat not removed by the absorber is led to the heat collector so that it can be reused. At least one Peltier cell is used to utilize the waste heat from the heat collector, which is arranged on the heating side to the homogenization plate, and is connected on the cooling side via at least one thermally conductive transition to the heat collector. Thus, part of the waste heat is used to create a thermal difference on the Peltier cell, which at that moment begins to produce electricity.

-2 CZ 308676 B6-2 CZ 308676 B6

Vynález kombinuje tři základní výhody. První výhodou je, že aktivním chlazením solárního fotovoltaického panelu je zvýšena účinnost výroby elektrické energie ze slunečního záření. Druhou základní výhodou je, že odpadní teplo je odvedeno k dalšímu zpracování. Ideálním příkladem využití této výhody může být např. instalace zařízení k solárním fotovoltaickým panelům v areálu pily, kde může být energie v podobě tepla použita v sušárně dřeva, případně může být zachycené odpadní teplo použito k vyhřívání bazénů atp. Třetí, ale stejně důležitou základní výhodou, je přeměna části odpadního tepla na elektrickou energii pomocí vynalezeného zařízení. Přeměna odpadního tepla na elektrickou energii může kompenzovat nevhodné světelné podmínky, případně pokles účinnosti díky povětrnostním vlivům, ale každopádně vylepšuje energetickou bilanci solárních fotovoltaických panelů.The invention combines three basic advantages. The first advantage is that the active cooling of the solar photovoltaic panel increases the efficiency of electricity production from solar radiation. The second basic advantage is that the waste heat is dissipated for further processing. An ideal example of using this advantage can be, for example, the installation of equipment for solar photovoltaic panels in the sawmill area, where energy in the form of heat can be used in a wood dryer, or the captured waste heat can be used to heat pools, etc. A third but equally important basic advantage is the conversion of part of the waste heat into electrical energy by means of the invented device. The conversion of waste heat into electricity can compensate for unsuitable lighting conditions, or a decrease in efficiency due to weather conditions, but in any case improves the energy balance of solar photovoltaic panels.

Ve výhodném provedení zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle tohoto vynálezu leží nezakrytá část zadní strany solárního fotovoltaického panelu u jeho spodního okraje z hlediska orientace instalace solárního fotovoltaického panelu. To je důležité zejména při instalaci solárních panelů do souvislých solárních polí na střechách objektů. Pokud bude ponechána horká oblast u dolní části solárního fotovoltaického panelu, teplo díky přirozené tendenci bude stoupat vzhůru, což způsobí tzv. komínový efekt proudění vzduchu v prostoru mezi střechou a panely.In a preferred embodiment of the device for waste heat treatment of solar photovoltaic panels according to the invention, the uncovered part of the rear side of the solar photovoltaic panel lies at its lower edge in terms of the orientation of the installation of the solar photovoltaic panel. This is especially important when installing solar panels in continuous solar fields on the roofs of buildings. If a hot area is left at the bottom of the solar photovoltaic panel, the heat will rise due to the natural tendency, which will cause the so-called chimney effect of air flow in the space between the roof and the panels.

V dalším výhodném provedení zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle tohoto vynálezu jsou homogenizační deska a sběrač tepla vyrobeny ze stejného materiálu, přičemž mají stejný objem s přípustnou odchylkou do ±20 % objemu. Přibližně stejná hodnota objemů obou součástí zařízení, včetně stejného typu materiálu, má za následek stejné reakce z pohledu termodynamického chování při změně podmínek prostředí, jako je např. náhlá změna teploty atp.In another preferred embodiment of the waste heat treatment device of the solar photovoltaic panels according to the invention, the homogenization plate and the heat collector are made of the same material, having the same volume with a tolerance of up to ± 20% by volume. Approximately the same value of the volumes of both components of the device, including the same type of material, results in the same reactions in terms of thermodynamic behavior when changing environmental conditions, such as a sudden change in temperature, etc.

V dalším výhodném provedení zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle tohoto vynálezu je do primárního okruhu tepelného čerpadla zapojena alespoň jedna akumulační nádrž. Akumulační nádrž slouží jako vyrovnávací prostředek při náhlé změně teplot. Alternativně může sloužit jako zdroj tepla pro odmrazování v případě převráceného pracovního cyklu tepelného čerpadla.In another preferred embodiment of the device for waste heat treatment of solar photovoltaic panels according to the invention, at least one storage tank is connected to the primary circuit of the heat pump. The storage tank serves as a buffer in the event of a sudden change in temperature. Alternatively, it can serve as a heat source for defrosting in the event of an inverted heat pump duty cycle.

V dalším výhodném provedení zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle tohoto vynálezu je do primárního okruhu tepelného čerpadla zapojena podtlaková expanzní nádoba sestávající se z pláště nádoby pro uzavření kapalného teplosměnného média a z měchu uspořádaného v nádobě pro plynné médium. Změnou konstrukce, znamenající prohození vzduchu a kapalného teplosměnného média v podtlakové expanzní nádobě, oproti běžným expanzním nádobám je docíleno, že veškeré rázy způsobené takovými změnami, které by se mohly šířit kapalným teplosměnným médiem jsou díky podtlakové expanzní nádobě eliminovány.In another preferred embodiment of the waste heat treatment device for solar photovoltaic panels according to the invention, a vacuum expansion vessel consisting of a vessel shell for enclosing a liquid heat transfer medium and a bellows arranged in a gaseous medium vessel is connected to the primary circuit of the heat pump. By changing the design, which means the exchange of air and liquid heat transfer medium in the vacuum expansion vessel, compared to conventional expansion vessels, it is achieved that all shocks caused by such changes that could propagate through the liquid heat exchange medium are eliminated due to the vacuum expansion vessel.

V dalším výhodném provedení zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle tohoto vynálezu zahrnuje alespoň jedno úložiště elektrické energie elektricky připojené k solárním fotovoltaickým panelům, přičemž je tepelné čerpadlo současně elektricky připojeno k solárnímu fotovoltaickému panelu a k úložišti elektrické energie. Zařazením úložiště elektrické energie do zařízení získá zařízení energetickou nezávislost a schopnost pracovat v tzv. ostrovním režimu, kdy je zcela nezávislé na externím umělém zdroji energie. Zařízení je schopno pomocí solárních panelů maximálně využívat obnovitelný zdroj energie zastoupený slunečním zářením, čímž je jeho provoz kompletně ekologický, nízkonákladový a bezpečný vůči okolí.In another preferred embodiment, the waste heat treatment device of the solar photovoltaic panels according to the invention comprises at least one electrical energy storage electrically connected to the solar photovoltaic panels, wherein the heat pump is simultaneously electrically connected to the solar photovoltaic panel and the electrical energy storage. By including an electricity storage facility in the facility, the facility will gain energy independence and the ability to work in the so-called island mode, where it is completely independent of an external artificial energy source. With the help of solar panels, the device is able to make maximum use of a renewable energy source represented by solar radiation, which makes its operation completely ecological, low-cost and safe for the environment.

Výhodami vynálezu jsou vyšší účinnost při přeměně slunečního záření ne elektrickou energii, vyšší produkce elektrické energie díky zpracování části odpadního tepla na elektrickou energii, dále prodloužení životnosti solárních fotovoltaických panelů, dále jednoduchost umožňující instalaci na stávající solární fotovoltaické panely z pohledu složitosti pracovní operace a zThe advantages of the invention are higher efficiency in the conversion of solar radiation into electricity, higher production of electricity due to the processing of part of waste heat into electricity, further extension of solar photovoltaic panels, simplicity allowing installation on existing solar photovoltaic panels in terms of complexity and operation.

-3 CZ 308676 B6 pohledu zatížení stávajících nosných konstrukcí, dále energetická soběstačnost, a v neposlední řadě výroba tepla k přímému zužitkování.-3 CZ 308676 B6 from the point of view of the load of existing load-bearing structures, further energy self-sufficiency, and last but not least the production of heat for direct utilization.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Uvedený vynález bude blíže objasněn na následujících vyobrazeních, kde:The present invention will be further elucidated in the following figures, where:

obr. 1 znázorňuje schéma zařízení podle vynálezu, obr. 2 zjednodušeně znázorňuje pohled shora na solární fotovoltaický panel s komponenty absorbátoru a s vybavením pro přeměnu odpadního tepla na elektrickou energii, obr. 3 znázorňuje proudění vzduchu pod solárními panely na šikmé střeše.Fig. 1 shows a diagram of the device according to the invention, Fig. 2 shows a simplified top view of a solar photovoltaic panel with absorber components and equipment for converting waste heat into electricity, Fig. 3 shows the air flow under the solar panels on a sloping roof.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení vynálezu na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde popsána.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. Those skilled in the art will find, or be able to ascertain using routine experimentation, more or less equivalents to the specific embodiments of the invention described herein.

Na obr. 1 je vyobrazeno schéma zařízení ]_ pro nakládání s odpadním teplem solárního fotovoltaického panelu 2. Ke spodní straně solárního fotovoltaického panelu 2 je připojen absorbátor 3 složený z homogenizační desky 4 a z tepelného výměníku 5. Homogenizační deska 4 je tvořena silným hliníkovým plechem a je k panelu 2 přiložena přes teplovodivou pastu pro navázání co největší přenosné styčné plochy. Teplovodivá pasta musí být z nevytvrzujícího se materiálu, aby nedošlo ke vzniku pnutí mezi panelem 2 a přilepenou homogenizační deskou 4. Dále musí teplovodivá pasta splňovat podmínku, aby byla netečná vůči zadní povrchové úpravě fotovoltaického panelu 2, zejména se jedná o zachování elektrických izolačních schopností. Tepelný výměník 5 je tvořen dutým tělesem pro protékání kapalným teplosměnným médiem, např. médiem na bázi lihu. Kapalné teplosměnné médium nesmí být agresivní vůči kovům, musí být nemrznoucí a musí být ekologicky nezávadné. Výměník 5 je vyroben např. z oceli se smaltovou povrchovou úpravou. Mezi výměníkem 5 a deskou 4 je rovněž aplikována teplovodivá pasta.Fig. 1 shows a diagram of a device 1 for waste heat treatment of a solar photovoltaic panel 2. An absorber 3 composed of a homogenization plate 4 and a heat exchanger 5 is connected to the underside of the solar photovoltaic panel 2. The homogenization plate 4 is made of thick aluminum sheet and it is applied to the panel 2 via a thermally conductive paste to connect the largest possible portable contact area. The heat-conducting paste must be made of a non-curing material in order to avoid stresses between the panel 2 and the adhering homogenization plate 4. Furthermore, the heat-conducting paste must meet the condition of being inert to the rear surface treatment of the photovoltaic panel 2, in particular maintaining electrical insulation. The heat exchanger 5 is formed by a hollow body for flowing through a liquid heat exchange medium, e.g. an alcohol-based medium. The liquid heat transfer medium must not be aggressive to metals, must be antifreeze and must be environmentally friendly. The exchanger 5 is made, for example, of steel with an enamel finish. A thermally conductive paste is also applied between the exchanger 5 and the plate 4.

Tepelný výměník 5 je zapojen do primárního okruhu tepelného čerpadla 6, které slouží jako pumpa pro odvod odpadního tepla k dalšímu využití. Odlišností použitého tepelného čerpadla 6 je to, že používá do primárního okruhu zapojenu podtlakovou expanzní nádobu 11. Nádoba 11 má oproti známému stavu techniky prohozenou fiinkci expanzního vaku tak, že do vaku je vháněno plynné médium a do meziprostoru mezi stěnami nádoby 11 a vakem je vháněno kapalné teplosměnné médium. V primárním okruhu je zapojena vodní akumulační nádrž 10. která slouží jako tepelný vyrovnávací prostředek při náhlé změně teploty vzduchu. Tepelné čerpadlo 6 může pracovat i v opačném režimu, kdy může panely 2 přes absorbátor 3 nahřívat, např. pro jejich odmražení.The heat exchanger 5 is connected to the primary circuit of the heat pump 6, which serves as a pump for the removal of waste heat for further use. The difference of the used heat pump 6 is that it uses a vacuum expansion vessel 11 connected to the primary circuit. Compared to the prior art, the vessel 11 has the function of an expansion bag reversed so that a gaseous medium is blown into the bag and into the space between the vessel walls 11 and the bag. liquid heat transfer medium. A water storage tank 10 is connected in the primary circuit, which serves as a thermal buffer in the event of a sudden change in air temperature. The heat pump 6 can also operate in the opposite mode, where it can heat the panels 2 via the absorber 3, eg to defrost them.

Zařízení 1 dále zahrnuje úložiště 12 elektrické energie, např. Ui-Ion akumulátor, které je elektricky připojeno k solárním panelům 2 pro jeho nabíjení elektrickou energií a dále k tepelnému čerpadlu 6 pro jeho napájení. Kapacita úložiště 12 je navyšována podle počtu solárních panelů 2 a s tím související velikostí zařízení LThe device 1 further comprises an electrical energy storage 12, e.g. a Ui-Ion battery, which is electrically connected to the solar panels 2 for charging it with electrical energy and further to a heat pump 6 for supplying it. The storage capacity 12 is increased according to the number of solar panels 2 and the related size of the device L

Na obr. 2 je znázorněn pohled zdola na solární fotovoltaický panel 2. Homogenizační deska 4 absorbátoru 3 nezakrývá celou spodní stranu panelu 2, ale nechává pro přístup volný pás u spodního okraje panelu 2. Na tento pás je uspořádán sběrač 7 tepla, který je tvořen hliníkovýmFig. 2 shows a bottom view of the solar photovoltaic panel 2. The homogenization plate 4 of the absorber 3 does not cover the entire underside of the panel 2, but leaves for access a free strip at the lower edge of the panel 2. A heat collector 7 is arranged on this strip. aluminum

-4 CZ 308676 B6 tělesem. Sběrač 7 tepla má z hlediska objemu materiálu objem stejný, jako homogenizační deska 4. Současně je na homogenizační desce 4 teplou stranou uspořádán Peltierův článek 8. Na studenou stranu Peltierova článku 8 je přiložen výstup měděného teplovodivého přechodu 9. Vstup přechodu 9 je přiložen na sběrač 7 tepla.-4 CZ 308676 B6 body. The heat collector 7 has the same volume in terms of material volume as the homogenization plate 4. At the same time, a Peltier cell 8 is arranged on the homogenization plate 4. The output of the copper thermally conductive transition 9 is applied to the cold side of the Peltier cell 8. 7 heat.

Na obr. 3 je znázorněno proudění vzduchu pod solárními panely 2 upevněnými na šikmou střechu objektu. Orientováním horkých sběračů 7 tepla ke spodnímu okraji panelů 2 se iniciuje komínové proudění vzduchu v prostoru mezi solárními panely 2 a střechou.Fig. 3 shows the air flow under the solar panels 2 fixed to the sloping roof of the building. By orienting the hot heat collectors 7 towards the lower edge of the panels 2, a chimney flow of air is initiated in the space between the solar panels 2 and the roof.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů podle vynálezu nalezne uplatnění na solárních panelech jak nově instalovaných, tak již umístěných, na domácích objektech nebo v průmyslových areálech, či v solárních elektrárnách.The device for waste heat treatment of solar photovoltaic panels according to the invention finds application on solar panels both newly installed and already located, on domestic buildings or in industrial areas, or in solar power plants.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zařízení (1) pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů (2) zahrnující alespoň jeden absorbátor (3) uspořádaný ke spodní straně alespoň jednoho solárního fotovoltaického panelu (2) pro absorpci odpadního tepla, přičemž je k absorbátoru (3) uspořádán alespoň jeden tepelný výměník (5) zapojený do primárního okruhu tepelného čerpadla (6) a současně je k absorbátoru (3) uspořádán alespoň jeden Peltierův článek (8) se stranou ohřevu a se stranou chlazení pro výrobu elektrické energie, vyznačující se tím, že absorbátor (3) sestává z homogenizační desky (4) uložené na zadní straně solárního fotovoltaického panelu (2), že k volné straně homogenizační desky (4) je uspořádán alespoň jeden tepelný výměník (5), a že současně homogenizační deska (4) nezakrývá alespoň část zadní strany fotovoltaického panelu (2), a dále že je mezi zadní stranou solárního fotovoltaického panelu (2) a homogenizační deskou (4) a mezi homogenizační deskou (4) a tepelným výměníkem (5) vrstva netvrdnoucí teplovodivé pasty, přičemž je k nezakryté části zadní strany fotovoltaického panelu (2) uspořádán alespoň jeden sběrač (7) tepla s alespoň jedním teplovodivým přechodem (9), přičemž Peltierův článek (8) je stranou ohřevu přiložen k homogenizační desce (4) a stranou chlazení přiložen k teplovodivému přechodu (9).A waste heat treatment device (1) for solar photovoltaic panels (2) comprising at least one absorber (3) arranged to the underside of at least one solar photovoltaic panel (2) for absorbing waste heat, wherein at least one absorber is arranged for the absorber (3). one heat exchanger (5) connected to the primary circuit of the heat pump (6) and at the same time at least one Peltier element (8) with heating side and cooling side for electricity production is arranged next to the absorber (3), characterized in that the absorber ( 3) consists of a homogenization plate (4) mounted on the rear side of the solar photovoltaic panel (2), that at least one heat exchanger (5) is arranged on the free side of the homogenization plate (4), and that at the same time the homogenization plate (4) does not cover at least part the back of the photovoltaic panel (2), and further that there is a layer of netv between the back of the solar photovoltaic panel (2) and the homogenization plate (4) and between the homogenization plate (4) and the heat exchanger (5). thermally conductive paste, at least one heat collector (7) with at least one thermally conductive transition (9) being arranged to the uncovered part of the rear side of the photovoltaic panel (2), the Peltier cell (8) being applied to the homogenization plate (4) on the heating side and attached to the thermally conductive junction (9) on the cooling side. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nezakrytá část zadní strany solárního fotovoltaického panelu (2) leží u jeho spodního okraje z hlediska orientace instalace solárního fotovoltaického panelu (2).Device according to claim 1, characterized in that the uncovered part of the rear side of the solar photovoltaic panel (2) lies at its lower edge in terms of the installation orientation of the solar photovoltaic panel (2). 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že homogenizační deska (4) a sběrač (7) tepla jsou ze stejného materiálu, přičemž celkové objemy materiálů tvořících homogenizační desku (4) a sběrač (7) teplajsou stejné s přípustnou odchylkou do ±20 % objemu.Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the homogenization plate (4) and the heat collector (7) are made of the same material, the total volumes of materials forming the homogenization plate (4) and the heat collector (7) being equal to the tolerance. up to ± 20% by volume. 4. Zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že do primárního okruhu tepelného čerpadla (6) je zapojena alespoň jedna akumulační nádrž (10).Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that at least one storage tank (10) is connected to the primary circuit of the heat pump (6). 5. Zařízení podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že do primárního okruhu tepelného čerpadla (6) je zapojena podtlaková expanzní nádoba (11) sestávající se z pláště nádoby (11) pro uzavření kapalného teplosměnného média a z měchu uspořádaného v nádobě (11) pro oddělení plynného média od kapalného teplosměnného média.Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a vacuum expansion vessel (11) consisting of a vessel shell (11) for enclosing a liquid heat transfer medium and a bellows arranged in the vessel is connected to the primary circuit of the heat pump (6). (11) for separating a gaseous medium from a liquid heat exchange medium. 6. Zařízení podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jedno úložiště (12) elektrické energie elektricky připojené k solárním fotovoltaickým panelům (2), přičemž je tepelné čerpadlo (6) současně elektricky připojeno k solárnímu fotovoltaickému panelu (2) a k úložišti (12) elektrické energie.Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that it comprises at least one electrical energy storage (12) electrically connected to the solar photovoltaic panels (2), the heat pump (6) being simultaneously electrically connected to the solar photovoltaic panel ( 2) and to the electrical energy storage (12). 3 výkresy3 drawings Seznam vztahových značek zařízení pro nakládání s odpadním teplem solárních fotovoltaických panelů solární fotovoltaický panel absorbér homogenizační deska tepelný výměník tepelné čerpadlo sběrač teplaList of reference marks of waste heat treatment equipment for solar photovoltaic panels solar photovoltaic panel absorber homogenization plate heat exchanger heat pump heat collector Peltierův článek teplovodivý přechodPeltier cell thermally conductive transition -6CZ 308676 B6-6GB 308676 B6 10 akumulační nádrž10 storage tank 11 podtlaková expanzní nádoba11 vacuum expansion vessel 12 úložiště elektrické energie12 electricity storage
CZ201940A 2019-01-28 2019-01-28 Solar photovoltaic panels waste heat management equipment CZ308676B6 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201940A CZ308676B6 (en) 2019-01-28 2019-01-28 Solar photovoltaic panels waste heat management equipment
EP20747902.3A EP3918642A4 (en) 2019-01-28 2020-01-27 Device for a utilization of waste heat from solar photovoltaic panels
PCT/CZ2020/050003 WO2020156598A1 (en) 2019-01-28 2020-01-27 Device for a utilization of waste heat from solar photovoltaic panels
BG5348U BG4256U1 (en) 2019-01-28 2021-07-20 Device for waste heat management of solar photovoltaic panels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201940A CZ308676B6 (en) 2019-01-28 2019-01-28 Solar photovoltaic panels waste heat management equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ201940A3 CZ201940A3 (en) 2020-02-05
CZ308676B6 true CZ308676B6 (en) 2021-02-10

Family

ID=69191785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201940A CZ308676B6 (en) 2019-01-28 2019-01-28 Solar photovoltaic panels waste heat management equipment

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3918642A4 (en)
BG (1) BG4256U1 (en)
CZ (1) CZ308676B6 (en)
WO (1) WO2020156598A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4057464A1 (en) 2021-03-12 2022-09-14 Výzkumné a vývojové centrum obnovitelných zdroju a elektromobility s.r.o. The connecting an array of extra low dc voltage sources

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11777441B2 (en) 2021-04-01 2023-10-03 Hamilton Sundstrand Corporation Thermoelectric power generation using radiant and conductive heat dissipation
GB2611127A (en) * 2022-03-04 2023-03-29 Yakub Darvesh Salman Air source heat pump combined with solar panel
CN115021674A (en) * 2022-05-20 2022-09-06 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 Photovoltaic and photo-thermal integrated assembly based on existing photovoltaic field assembly

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203464537U (en) * 2013-09-16 2014-03-05 广州西奥多冷热设备有限公司 Heat pump photovoltaic system
CN105187009A (en) * 2015-07-27 2015-12-23 天津大学 Thermal power generation cooling/power generation heating system of solar photovoltaic power generation system
CN205864368U (en) * 2016-08-10 2017-01-04 浙江晶科能源有限公司 A kind of photovoltaic generating system and cooling down mechanism thereof
CN107425809A (en) * 2017-06-03 2017-12-01 北京工业大学 A kind of control method of compound photovoltaic and photothermal integral system
CN207196961U (en) * 2017-09-07 2018-04-06 苏州快可光伏电子股份有限公司 A kind of efficient photovoltaic and photothermal integrated system
CN207265978U (en) * 2017-06-29 2018-04-20 安徽大恒能源科技有限公司 A kind of photovoltaic module cooling system
WO2018148796A1 (en) * 2017-02-15 2018-08-23 Qingdao Austech Solar Technology Co. Ltd. Apparatus and system for generating electricity with interfaced heat exchange

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ19199A3 (en) 1998-04-16 2000-05-17 Bizcocho Hermanos S. L. Latticework into windows, fences and the like
DE102011051507A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-25 Bpe E.K. solar device
CZ26672U1 (en) * 2014-01-31 2014-03-24 Západočeská Univerzita V Plzni Integration apparatus of photovoltaic panel and heat pump
CN204597893U (en) * 2015-05-10 2015-08-26 长兴祯阳低碳热水系统有限公司 A kind of Two-way Cycle PVT system
JP2017058046A (en) 2015-09-15 2017-03-23 大和ハウス工業株式会社 Energy utilization system
CN106766357A (en) * 2016-12-14 2017-05-31 大连理工大学 The solar energy PVT cogeneration systems that a kind of refrigerated medium pump drives

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203464537U (en) * 2013-09-16 2014-03-05 广州西奥多冷热设备有限公司 Heat pump photovoltaic system
CN105187009A (en) * 2015-07-27 2015-12-23 天津大学 Thermal power generation cooling/power generation heating system of solar photovoltaic power generation system
CN205864368U (en) * 2016-08-10 2017-01-04 浙江晶科能源有限公司 A kind of photovoltaic generating system and cooling down mechanism thereof
WO2018148796A1 (en) * 2017-02-15 2018-08-23 Qingdao Austech Solar Technology Co. Ltd. Apparatus and system for generating electricity with interfaced heat exchange
CN107425809A (en) * 2017-06-03 2017-12-01 北京工业大学 A kind of control method of compound photovoltaic and photothermal integral system
CN207265978U (en) * 2017-06-29 2018-04-20 安徽大恒能源科技有限公司 A kind of photovoltaic module cooling system
CN207196961U (en) * 2017-09-07 2018-04-06 苏州快可光伏电子股份有限公司 A kind of efficient photovoltaic and photothermal integrated system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4057464A1 (en) 2021-03-12 2022-09-14 Výzkumné a vývojové centrum obnovitelných zdroju a elektromobility s.r.o. The connecting an array of extra low dc voltage sources

Also Published As

Publication number Publication date
BG4256U1 (en) 2022-05-31
WO2020156598A1 (en) 2020-08-06
EP3918642A4 (en) 2022-10-26
EP3918642A1 (en) 2021-12-08
CZ201940A3 (en) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ308676B6 (en) Solar photovoltaic panels waste heat management equipment
Vaishak et al. Photovoltaic/thermal-solar assisted heat pump system: Current status and future prospects
Du et al. Thermal management systems for photovoltaics (PV) installations: a critical review
Makki et al. Advancements in hybrid photovoltaic systems for enhanced solar cells performance
KR100999955B1 (en) PV Module using Heat of Air
US8933324B2 (en) Thermally mounting electronics to a photovoltaic panel
US11431289B2 (en) Combination photovoltaic and thermal energy system
WO2011014120A2 (en) Multiple functional roof and wall system
Noro et al. Advancements in hybrid photovoltaic-thermal systems: performance evaluations and applications
WO2015188226A1 (en) System and apparatus for generating electricity
JP2011190991A (en) Heat collector integral type solar cell module
CN108599720A (en) A kind of solid matter CPV assembly radiating devices
JPWO2006019091A1 (en) Solar cell hybrid module
JP4148325B1 (en) Solar cogeneration system
JPH09186353A (en) Solar cell module
CN109524496A (en) A kind of full-time solar battery based on energy storage thermo-electric generation
CN210805798U (en) IBC solar cell panel with heat dissipation function
US20140083483A1 (en) Solar tile
CN105514197A (en) Heat pipe type solar energy thermophotovoltaic and optothermal integrated device
JP3053025U (en) Solar energy electrical converter
Ramos et al. Hybrid photovoltaic-thermal collectors: A review
CN109217811A (en) A kind of photoelectric and light-heat integration component and hot-water heating system
KR101009688B1 (en) Hybrid module for solar energy
JPH0566065A (en) Solar heat pump room heater/cooler hot water supplying apparatus
El Fouas et al. Analysis and design of an energy system based on PV/T water collector for building application