TWM470231U - 太陽能發電集熱器 - Google Patents

Description

太陽能發電集熱器

一種可利用太陽能產生電力及收集熱能之機器，特別是指含有利用夾扣條作為將導熱片固定於集熱管之集熱結構者。

現今將太陽能轉換成各種不同形式的能源已非罕見，其中，太陽能板係一種將太陽光能轉換為電能的裝置，由許多以半導體材料製成之太陽能電池排列其中所組成，太陽能電池接受太陽光的照射後形成電壓降，再經由導線傳導至負載，即可利用太陽能所產生的電能。

然，由於太陽光的輻射伴隨著光與熱，太陽能板在接受光能並產生電能的同時亦接受了熱能，由於一般太陽能板沒有其他輔助散熱的結構幫助散熱，因此太陽能板在承受太陽熱能時無法進行散熱，在長時間的使用下，過多的熱能容易影響太陽能板的發電效率。

本創作之目的在於解決習知技術產生之問題，提供一種具有太陽能板及集熱結構之太陽能發電集熱器，藉以利用集熱結構作為太陽能板的散熱系統，進而利用太陽能的光能產生電能，並利用太陽能的熱能對冷水加溫、加熱。

本創作之另一目的在於提供一種具有可使太陽能板更順利 散熱之集熱結構之太陽能發電集熱器，藉以增加太陽光熱能之使用效率。

本創作用以達到上述目的之結構在於，包含：一太陽能板，具有一第一面及一第二面；一集熱結構，設置於該第二面，該集熱結構包括至少一進水管、至少一出水管、複數集熱管、複數導熱片及複數夾扣條，該等集熱管設置於該進水管及該出水管之間並連通於該進水管及出水管，該等集熱管連接於該第二面，該等導熱片具有一凹槽，該等導熱片經由該凹槽設置於該等集熱管之下並與其貼合，且該等導熱片具有連接該第二面之傳導部，該等夾扣條扣設於該等導熱片之下使得該等導熱片更穩固地設置於該等集熱管之下；以及一底蓋，連接於該太陽能板的周邊，連接後將該集熱結構包覆於太陽能板及底蓋之間。

其中，在其他實施例中，該等集熱管為圓形斷面，該等導熱片為Ω斷面，該等夾扣條為C型斷面。

其中，在另一較佳的實施例中，該等集熱管為扁形管，在扁形管的實施例中，該等集熱管可為扁圓形斷面，該等導熱片為扁Ω斷面，該等夾扣條為扁C型斷面。扁C型斷面的夾扣條與C型斷面的夾扣條相較之下，其與太陽能板的接觸面較大，因此有較好的散熱效果。

其中，在另一較佳的實施例中，該集熱結構與該太陽能板的第二面間之連接處設置一導熱膠。導熱膠可幫助太陽能板所接受之熱量更順利地傳導至集熱結構。

其中，在另一較佳的實施例中，該集熱結構與該底蓋之間設置一隔熱保溫材料。隔熱保溫材料可防止熱量散失於底蓋之外，將熱量保存於集熱結構內。

其中，在其他實施例中，該太陽能板另外電性連接一集電器。集電器可使太陽能板經由光能轉化後之電能儲存於其中，當需使用電能時再作使用。

本創作用以達到上述目的之結構亦可為，包含：一太陽能板，具有一第一面及一第二面；一集熱結構，設置於該第二面，該集熱結構包括至少一進水管、至少一出水管、複數集熱管，該等集熱管設置於該進水管及該出水管之間並連通於該進水管及出水管，該等集熱管連接於該第二面；以及一底蓋，連接於該第二面的周邊，將該集熱結構包覆於其中。

其中，該等集熱管為扁形管。在集熱管為扁形管的實施例中，該等集熱管為扁圓形斷面。

其中，在另一較佳的實施例中，該集熱結構與該太陽能板的第二面間之連接處設置一導熱膠。

其中，在另一較佳的實施例中，該集熱結構與該底蓋之間設置一隔熱保溫材料。

其中，在其他實施例中，該太陽能板另外電性連接一集電器。

使用本創作時，其集熱結構不但可使太陽能板不會因為散熱問題而降低其發電效率，亦可利用進水管連接一冷水源，將由太陽能板所接受之熱量用來對冷水加熱、加溫，進而完全利用太陽能的光能與熱能。本創作的集熱結構利用夾扣條將導熱片穩固於集熱管上，取代市面上利用焊接將導熱片固定於集熱管的方式，由於本創作的固定方式可使得導熱片完全貼合於集熱管，因此夾扣條、導熱片及集熱管三者相互接觸的面積較 廣且平順，熱量於其間傳遞的更為順利，且集熱管中的流體亦會幫忙傳遞熱量，進而使集熱管內之冷水接受到更多的熱量使其水溫更高，整體加熱效率更佳，另外本創作組裝過程較方便，相較之下，利用焊接的方式僅有焊接點為其傳遞熱量之媒介，傳遞熱量的效率較差，且組裝過程較為不便。

1‧‧‧太陽能板

11‧‧‧第一面

12‧‧‧第二面

2‧‧‧集電器

3‧‧‧集熱結構

31‧‧‧進水管

311‧‧‧進水口

32‧‧‧出水管

321‧‧‧出水口

33‧‧‧集熱管

33’‧‧‧集熱管

34‧‧‧導熱片

34’‧‧‧導熱片

341‧‧‧凹槽

342‧‧‧傳導部

342’‧‧‧傳導部

35‧‧‧夾扣條

35’‧‧‧夾扣條

4‧‧‧底蓋

41‧‧‧進水孔

42‧‧‧出水孔

R‧‧‧隔熱保溫材料

H‧‧‧導熱膠

第一圖為本創作第一實施例之立體分解示意圖。

第二圖為本創作第一實施例之立體示意圖。

第三圖為本創作第一實施例由A-A連線之側視剖面示意圖。。

第四圖為本創作第一實施例之集熱管、導熱片、夾扣條之前視示意圖。

第五圖為本創作第二實施例之集熱管、導熱片、夾扣條之前視示意圖。

第六圖為本創作第三實施例之立體分解示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參考第一圖至第三圖，分別為本創作第一實施例之立體分解圖、立體組合圖及側面剖視圖，其中，本創作主要包含太陽能板1、散熱結構3以及底蓋4。

太陽能板1為一可吸收太陽的光能並將其轉化為電能之板件，其周圍往下成形有外框結構，太陽能板1具有可接受太陽光照射之第一面11及相對於第一面11之第二面12，在此較佳的實施例中，太陽能板1另外電性連接一集電器2，透過集電器2，太陽能板1經由吸收太陽光能所 轉化之電能可儲存於其內部，當需要使用電能時再另外電性連接其他電器產品，或是將儲存於集電器2的電能賣給台灣電力公司以紓緩現今電力不足、昂貴之問題。於其他實施例中，太陽能板1亦可不加裝集電器2直接電性連接其他電器產品，使得其經由吸收太陽熱能所轉化之電能可直接作為其他電器產品的電力來源。

集熱結構3設置於太陽能板1的第二面12，其包含一進水管31、一出水管32、複數集熱管33、複數導熱片34及複數夾扣條35，集熱結構3因為直接連接與太陽能板1的第二面12連接，因此可幫助太陽能板1排除、傳導多餘的熱能，在其他實施例中，進水管31及出水管32可更多不只一個。進水管31一端邊具有一與其垂直之進水口311，出水管32一端邊具有一與其垂直之出水口321，該等集熱管33連接排列於進水管31及出水管32之間並與其連通，該等集熱管33連接於太陽能板1的第二面12，因此，當液體經由進水口311進入進水管31後會經過該等集熱管33，最後從出水管32的出水口321排出，其中液體在集熱管33流通時可幫助傳導熱量。導熱片34成形有一凹槽341，該凹槽341係因應集熱管33的外周壁形狀成形，因此，導熱片34可經由與集熱管33外周壁形狀相同之凹槽341卡合於集熱管33之下，另外，導熱片34卡合於及熱管33之下後可利用其傳導部與第二面12連接。該等夾扣條35亦因應集熱管33的外周壁形狀成形，其設置於該等導熱片34之下使得該等導熱片34更穩固地設置於該等集熱管33之下。

需注意的是，參考第三圖，在此較佳的實施例中，集熱結構3與太陽能板1的第二面12間之連接處設置有導熱膠H，即為在該等集熱 管33的頂面塗佈導熱膠H，用以幫助太陽能板1及集熱結構3間之導熱，其中，導熱膠H可為EVA、Silicon膠或VHB膠等，只要可幫助傳導熱量之膠體，皆在本創作實施範圍內。

底蓋4為一板狀結構，其可連接從太陽能板1的第二面12成形而出之外框底部，且連接後可將集熱結構3包覆於太陽能板1及底蓋4之間，並且進水管31穿出於其進水孔41；出水管32穿出於其出水孔42。

需注意的是，參考第三圖，在此較佳的實施例中，底蓋4與集熱結構3之間設置隔熱保溫材料R，即為在該等夾扣條35與底蓋4之間填塞隔熱保溫材料R，用以防止集熱結構3的熱量逸散至底蓋4外，其中，隔熱保溫材料R可為岩棉、玻璃纖維、發泡聚苯乙烯(俗稱保麗龍)等材料，只要可幫助防止集熱結構3的熱量散失於底蓋4外之材料，皆在本創作實施範圍內。

請參考第四圖，為在第一圖至第三圖所顯示之本創作第一實施例之集熱管33、導熱片34及夾扣條35之前視圖(與實際設置方向相反)，此實施例中，集熱管33的斷面為圓形(複數斜線)；導熱片34的斷面為Ω之形狀(複數十字)，而Ω形狀之底部平坦之部分為與第二面12連接之傳導部342；夾扣條35的斷面為C之形狀(複數鏈線)向順時針轉90度。

請參考第五圖，為本創作第二實施例之集熱管33’、導熱片34’及夾扣條35’之前視圖(與實際設置方向相反)，此實施例中，集熱管33的斷面為扁圓形(複數斜線)；導熱片34的斷面為扁Ω之形狀(複數十字)而扁Ω形狀之底部平坦之部分為與第二面12連接之傳導部342’；夾扣條35的斷面為扁C之形狀(複數鏈線)且其開口向上。需注意的是，此實施例 優於第一實施例，因為集熱管33’的斷面成形為扁圓形之斷面形狀後與太陽能板1的第二面12有較多的接觸面積，因此可傳遞較多熱量，另外，較多的接觸面積亦可塗佈較多之導熱膠H，進而幫助太陽能板1傳導較多熱量至集熱結構3。

需注意的是，上述第二實施例中，為描述扁形管的其中一實施方式，在其他實施例中，扁形管亦可為扁方管，只要可使集熱管的頂面或底面呈扁平狀以增加熱導面積皆在本創作實施範圍。

需注意的是，本創作亦可不包含導熱片34及夾扣條35，僅設置集熱管33亦可達到有效傳遞太陽能板1熱能的作用，於此實施方式中，又以集熱管33的斷面成形為扁圓形為較佳的實施例(請參考第六圖)，因為可使其與太陽能板1的第二面12有較多的接觸面積，因此可傳遞較多熱量，另外，較多的接觸面積亦可塗佈較多之導熱膠H，進而幫助太陽能板1傳導較多熱量至集熱結構3。此外，在不包含導熱片34及夾扣條35的實施例中，扁形管亦可為扁方管，只要可使集熱管33的頂面或底面呈扁平狀以增加熱導面積皆在本創作實施範圍。

進水管31的進水口311可接至一冷水源，當冷水流經該等集熱管33後因為吸收來自太陽能板1之熱量使其變為溫水或熱水，再從出水管32的出水口321流出後，即可使用在各種需要溫水或熱水，如：洗澡水之用途上，另外出水管32亦可接至一儲水槽，用以保存溫水或熱水。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

1‧‧‧太陽能板

11‧‧‧第一面

12‧‧‧第二面

31‧‧‧進水管

32‧‧‧出水管

321‧‧‧出水口

33‧‧‧集熱管

34‧‧‧導熱片

35‧‧‧夾扣條

4‧‧‧底蓋

R‧‧‧隔熱保溫材料

H‧‧‧導熱膠

Claims (11)

1. 一種太陽能發電集熱器，包含有：一太陽能板，具有一第一面及一第二面；一集熱結構，設置於該第二面，該集熱結構包括至少一進水管、至少一出水管、複數集熱管、複數導熱片及複數夾扣條，該等集熱管設置於該進水管及該出水管之間並連通於該進水管及出水管，該等集熱管連接於該第二面，該等導熱片具有一凹槽，該等導熱片經由該凹槽設置於該等集熱管之下並與其貼合，且該等導熱片具有連接該第二面之傳導部，該等夾扣條扣設於該等導熱片之下使得該等導熱片更穩固地設置於該等集熱管之下；以及一底蓋，連接於該太陽能板的周邊，連接後將該集熱結構包覆於太陽能板及該底蓋之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電集熱器，其中，該等集熱管為圓形斷面，該等導熱片為Ω斷面，該等夾扣條C型斷面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電集熱器，其中，該等集熱管為扁形管。
4. 如申請專利範圍第3項所述之太陽能發電集熱器，其中，該等集熱管為扁圓形斷面，該等導熱片為扁Ω斷面，該等夾扣條為扁C型斷面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電集熱器，其中，該集熱結構與該太陽能板的第二面間之連接處設置一導熱膠。
6. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電集熱器，其中，該集熱結構與該底蓋之間設置一隔熱保溫材料。
7. 一種太陽能發電集熱器，包含有：一太陽能板，具有一第一面及一第二面；一集熱結構，設置於該第二面，該集熱結構包括至少一進水管、至少一出水管、複數集熱管，該等集熱管設置於該進水管及該出水管之間並連通於該進水管及出水管，該等集熱管連接於該第二面；以及一底蓋，連接於該太陽能板的周邊，連接後將該集熱結構包覆於太陽能板及該底蓋之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電集熱器，其中，該等集熱管為扁形管。
9. 如申請專利範圍第8項所述之太陽能發電集熱器，其中，該等集熱管為扁圓形斷面。
10. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電集熱器，其中，該集熱結構與該太陽能板的第二面間之連接處設置一導熱膠。
11. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電集熱器，其中，該集熱結構與該底蓋之間設置一隔熱保溫材料。