[發明專利]太陽能光熱光電集成收集器

有效

• 申請號: 201110219252.X
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102386260A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 翟志強
• 申請（專利權）人: 翟志強
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/058;E04D13/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能技術應用領域，特別涉及一種建筑太陽能光熱光電集成收集器。

背景技術

在傳統的化石燃料引起的環境污染問題越來越嚴重，以及化石燃料本身的不可再生性，綠色可持續發展的新能源技術得到越來越多的重視以及大力快速的發展，太陽能技術即為其中最主要的新能源之一。太陽能技術主要包括太陽能轉化為電能的光電技術以及太陽能轉化為熱能的光熱技術。本發明是針對太陽能光熱和光電綜合利用技術領域的集成收集器。目前的太陽能光熱光電集成收集器設計有三個大的挑戰。第一個挑戰是各個子系統(電、熱水、熱氣)之間的耦合與隔離。耦合可以保證最大效率的太陽能多級利用，而隔離使各種流體通道與電力和光電元件通道分離開來以保證系統的安全性；第二個挑戰是太陽能光熱光電收集器的建筑集成性。太陽能光熱光電收集器一般可以放在建筑的外立面和屋頂，以減少對于額外日照面積的要求，同時好的太陽能光熱收集器設計又可以直接作為建筑物的外立面，減少了建筑的額外材料成本；第三個挑戰是太陽能光熱光電收集器的安裝和維護的便利性。太陽能光熱光電收集器目前需要較高的技術水平才能安裝和維護，這就意味著很高的人力成本，尤其是在人力成本很高的發達國家，這是推廣太陽能技術的一個主要的阻力。

發明內容

針對上述的現有技術中的應用問題，本發明為克服這些難點，設計出一種利用結構框架作為流體管路的太陽能光熱光電集成收集器系統，既解決了太陽能收集器系統的建筑集成便利性，又保證了最優化的太陽能綜合利用性能和有效的系統隔離性。同時，一種人性化的無縫連接裝置設計使得太陽能光熱收集器系統的成本模塊化設計、生產、安裝和維護成為可能。

為達到本發明的目的，本發明的太陽能光熱光電集成收集器包括光熱光電收集板，第一固定框架，第二固定框架，分別固定在光熱光電收集板的兩側，所述第一固定框架包括第一中空密閉管道部以及用于安裝固定的第一上輪緣和第一下輪緣，所述第二固定框架包括第二中空密閉管道部以及用于安裝固定的第二上輪緣和第二下輪緣；所述第一中空密閉管道部和第二中空密閉管道部之間連接有導流吸熱板；所述導流吸熱板上面安裝光電板；所述第一下輪緣和所述第二下輪緣用于與建筑物固定。

優選的，所述第一固定框架和第一上輪緣以及下第二下輪緣可以是一體擠壓成型；同樣，所述第二固定框架和第二上輪緣以及第二下輪緣也可以是一體擠壓成型。

當系統安裝時，所述第一上輪緣與所述第二上輪緣相配合固接。優選的，在第一上輪緣與第二上輪緣之間設置環境密封墊。

再優選的，所述光熱收集板上面可以是太陽能光電轉換板如太陽能光伏組件或者為普通低鐵高透玻璃。

再優選的，所述收集器是利用屋頂緊固螺釘將第一下輪緣和第二下輪緣固定在建筑物上而與建筑物固定結合。

另外，其特征在于，所述收集器還包括圓形管道凸口和凹口自鎖連接件，分別安裝在第一固定框架和第二固定框架的兩端尾部。在系統安裝過程中，一個收集器上所述固定凸口連接件插入相鄰的另一個收集器的凹口固定連接件中，從而形成密閉自鎖的個防水封條。。

優選的，所述凸口和凹口自鎖連接件是采用耐熱的半剛性橡膠材料如EPDM鑄造而成的。

本發明是一個新型的太陽能模塊化框架結構。該框架結構可以直接與建筑外圍護結構相固定連接，同時框架內含的管道可以傳遞導熱流體(如水和空氣等)，是一種多功能太陽能模塊化利用實用新型設計。該太陽能多功能產品使得標準太陽光電板轉換成一個光熱光電綜合收集器。這個集成收集器能夠充分利用太陽光發電并同時產生熱流。框架即管道的設計不僅改善了系統的導熱性能(由于更充分和直接的表面接觸)，而且還高度集成化了產品的體積和容量，從而增加了產品的可靠性，減少了產品的材料和生產成本需求。同時模塊化的設計便于系統的靈活便利配置、設計、安裝、和維護，失效模塊可以輕易替換而不影響整體系統的運作。

另外，本發明的擠壓模模塊連接口的聯鎖設計簡化了安裝過程，同時保證了太陽能光熱收集器表面的平整性。整個太陽能光熱收集器的安裝不需要額外的建筑吊裝系統。太陽能光熱收集器框架內的環境密封墊能夠使光熱收集器直接充當建筑外立面，從而替代了傳統的建筑外墻材料。作為選擇，也可以采用高透玻璃材料來取代光電板，從而成為一個低成本的建筑表面集成太陽能光熱收集器。

附圖說明

通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中：

圖1所示為本發明的太陽能集成收集器的結構示意剖面圖；

圖2所示為相鄰兩個收集器并行連接的剖面結構示意圖(無水管連接)；