[實(shí)用新型]熱管式太陽(yáng)能光電光熱綜合利用系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020572236.X
• 申請(qǐng)日: 2010-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201846267U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴剛;符慧德;于志;季杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02N6/00
• 分類(lèi)號(hào): H02N6/00;F24J2/32
• 代理公司: 合肥金安專(zhuān)利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱管式太陽(yáng)能光電光熱綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)推出低碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)政策，改變我國(guó)能源利用效率的低下和煤炭等化石能源使用比重過(guò)大導(dǎo)致了我國(guó)能源問(wèn)題更加嚴(yán)峻和環(huán)境破壞日趨嚴(yán)重的狀況。太陽(yáng)能因?yàn)槠淇稍偕约皩?duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，是重要的傳統(tǒng)能源替代物。目前太陽(yáng)能的利用方式主要包括光熱轉(zhuǎn)換利用和光電轉(zhuǎn)換利用。

單獨(dú)的光電或光熱系統(tǒng)，只能得到一種收益。而太陽(yáng)能光伏/熱水(PV/T)系統(tǒng)屬于一種太陽(yáng)能光電/光熱綜合利用系統(tǒng)，既可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為高品位的電能輸出，還可將剩余太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能并加以收集利用，此外，系統(tǒng)中的載熱介質(zhì)還可有效地對(duì)光伏電池進(jìn)行冷卻，提高其光電的性能，因此，這種系統(tǒng)的太陽(yáng)能綜合利用的效率遠(yuǎn)高于單獨(dú)的光電或光熱系統(tǒng)。但普通的PV/T集熱器大都直接以水作為載熱介質(zhì)，在高緯度寒冷地區(qū)容易發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，從而影響正常使用；此外由于水直接通入集熱板內(nèi)部，容易造成集熱板被腐蝕，降低其使用年限。熱管是一種高效的導(dǎo)熱組件，其導(dǎo)熱能力甚至大于大多數(shù)金屬，且熱管內(nèi)使用低凝固、低沸點(diǎn)以及低腐蝕性的工質(zhì)，在寒冷條件下不易發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，因此將熱管應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏/熱水集熱器中，既可解決在高緯度寒冷地區(qū)應(yīng)用的結(jié)冰問(wèn)題，還可迅速地將光伏電池板處的熱量傳走，降低其溫度，從而提高其效率，另外還可減輕外界對(duì)集熱板的腐蝕，延長(zhǎng)其使用年限。

在已有的相關(guān)專(zhuān)利中，如太陽(yáng)能平板熱水器01257502.X，它雖然也采用了熱管進(jìn)行導(dǎo)熱，但它僅是太陽(yáng)能光熱利用結(jié)構(gòu)，且其板芯為熱管加翅片的結(jié)構(gòu)形式，不利于層壓光伏電池；另外，如光伏光熱集熱器CN101106167A，一種太陽(yáng)能熱電利用裝置02216271.2等，它們均采用在集熱板里直接走水作為收集熱量的方式，屬于普通的PV/T集熱器，不具有抗凍的功能，不能在寒冷地區(qū)使用，容易受腐蝕，且這種方式中水與集熱板間的傳熱屬于單相換熱，熱傳輸能力不強(qiáng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種熱管式太陽(yáng)能光電光熱綜合利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)在普通太陽(yáng)能光電光熱綜合利用機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，加入了熱管導(dǎo)熱技術(shù)，將熱管技術(shù)和太陽(yáng)能光熱、光電利用相結(jié)合，既提高了太陽(yáng)能的綜合利用效率，同時(shí)也解決了在不同地域條件下的使用問(wèn)題。

具體的技術(shù)解決方案如下：

熱管式太陽(yáng)能光電光熱綜合利用系統(tǒng)包括儲(chǔ)水箱和光伏/熱水板，所述儲(chǔ)水箱上設(shè)有進(jìn)水口和出水口；所述光伏/熱水板包括位于框架內(nèi)的熱管，光伏電池以及導(dǎo)熱金屬板；所述光伏/熱水板位于儲(chǔ)水箱下方；

所述光伏電池串聯(lián)成條狀，且均布設(shè)于導(dǎo)熱金屬板的上表面，相鄰兩列光伏電池之間設(shè)有間隙，光伏電池的上方設(shè)有玻璃蓋板；熱管的蒸發(fā)段均布設(shè)于導(dǎo)熱金屬板的背面，每根熱管的蒸發(fā)段位于相鄰兩列光伏電池之間的間隙處，每根熱管的冷凝段伸至所述框架的外側(cè)；導(dǎo)熱金屬板的背面還設(shè)有隔熱層，且隔熱層包裹著熱管；

所述儲(chǔ)水箱一側(cè)壁上均布設(shè)有銅套管，銅套管的一端伸入儲(chǔ)水箱內(nèi)，每根熱管的冷凝段插設(shè)在銅套管內(nèi)。

所述導(dǎo)熱金屬板的上表面均布設(shè)有六列以上的光伏電池，背面設(shè)有五根以上熱管；相對(duì)應(yīng)所述儲(chǔ)水箱一側(cè)壁上均布設(shè)有五個(gè)以上的銅套管。

所述光伏電池的背面設(shè)有高太陽(yáng)能吸收率的黑色的聚氟乙烯復(fù)合膜，上表面設(shè)有透明的聚氟乙烯復(fù)合膜。

所述相鄰兩列光伏電池之間的間隙為12-20mm。

所述玻璃蓋板與光伏電池上表面之間的間距為30～40mm。

所述熱管為重力熱管或毛細(xì)熱管；當(dāng)為重力熱管時(shí)，熱管的冷凝段位置必須高于熱管的蒸發(fā)段位置。

所述隔熱層材料為聚苯乙烯泡沫材料，厚度為40～50mm。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：該系統(tǒng)既能從光熱、光電兩方面對(duì)太陽(yáng)能加以利用，大大提高了對(duì)太陽(yáng)能的綜合利用效率；同時(shí)又解決了普通太陽(yáng)能光電光熱綜合利用系統(tǒng)不能在高緯寒冷地區(qū)使用的問(wèn)題，擴(kuò)大了其地域使用范圍；此外，通過(guò)熱管間接地進(jìn)行熱量傳輸，避免了需要在PV/T板內(nèi)直接通水進(jìn)行熱量傳輸?shù)姆绞?，從而大大降低了水?duì)PV/T板芯的腐蝕，提高了其使用年限。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為圖1中儲(chǔ)水箱結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3為光伏熱水板橫剖圖，

圖4為光伏電池板芯橫剖圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。

實(shí)施例：