[實用新型]一種光伏發電與太陽能熱水器聯合應用裝置

有效

• 申請號: 201120470364.8
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN202373617U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 沈杰
• 申請（專利權）人: 沈杰
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/058;F24J2/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種光伏與光熱聯合應用的裝置，特別光伏發電與太陽能熱水器聯合應用的裝置。?

背景技術

光伏發電和太陽能熱水作為太陽能利用的兩個主流方向在技術上已經很成熟，并且得到了廣泛的應用。?

目前光伏組件的光電轉換效率一般不超過15%，大部分太陽能沒有轉換為電能而是轉換為熱能，這些熱能使得光伏電池的溫度比環境溫度高20～30℃。而光伏電池呈現負溫度出力特性，即光伏電池的溫度越高，則光電轉換效率越低。比如在1000W/㎡的照度下，晶硅光伏電池溫度在75℃時的出力比25°時低22%左右。由于光伏發電的上網電價在1元/kWh以上，由于溫度升高造成的發電收益損失非常可觀。?

太陽能熱水器的核心是真空集熱管，它能高效實現太陽能到熱能的轉換。太陽能熱水器已得到了廣泛的應用。?

光伏組件希望將太陽能產生的熱盡可能帶走以保持較高的光電轉換效率，中國發明專利：太陽能光伏發電——熱水器復合組件及系統（申請號：200610010805.X）提出了一種用水來帶走光伏組件的熱量同時將水加熱供利用的方案，這種方案的缺點是：若產生的熱水溫度過高，則冷卻光伏組件的作用降低，甚至在某些時候還會加熱光伏組件；若產生的熱水溫度過低，又沒有利用價值。?

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種光伏發電與太陽能熱水器聯合應用裝置，既能有效降低光伏組件溫度，又能充分利用光伏組件吸收的熱能。?

為實現上述目的，本實用新型提供了一種光伏發電與太陽能熱水器聯合應用裝置，包括：?

由光伏組件、逆變器等構成的光伏發電系統；

由真空集熱管、保溫水箱等構成的太陽能熱水器；

所述的光伏發電系統的光伏組件背面安裝有冷卻裝置，第一個光伏組件冷卻裝置的進水口與有壓水相連，出水口通過管道與下一個光伏組件冷卻裝置的進水口相連，光伏發電系統的各個光伏組件冷卻裝置的進、出水口依次連接后，最后一個光伏組件冷卻裝置的出水口通過管道與所述的太陽能水器的保溫水箱進水口相連，有壓水流經各個光伏組件冷卻裝置后給太陽能熱水器上水。

優選地，上述光伏發電與太陽能熱水器聯合應用裝置中，第一個光伏組件冷卻裝置的進水口裝有手動流量調節閥，調節進入光伏組件冷卻裝置的有壓水的流量以及太陽能熱水器上水的速度，在太陽能熱水器上滿水后關閉流量調節閥。?

優選地，上述光伏發電與太陽能熱水器聯合應用裝置中，第一個光伏組件冷卻裝置的進水口裝有電動流量調節閥，在第一個光伏組件冷卻裝置的進水口和最后一個光伏組件冷卻裝置的出水口安裝水溫傳感器，在太陽能熱水器的保溫水箱中安裝水位傳感器，設一個控制器根據以上2個水溫傳感器和1個水位傳感器得知最后一個光伏組件冷卻裝置的出水口與第一個光伏組件冷卻裝置的進水口的水的溫度升高的數值和保溫水箱的水位，控制電動流量調節閥調節進入光伏組件冷卻裝置的有壓水的流量以及太陽能熱水器上水的速度，在太陽能熱水器上滿水后自動關閉流量調節閥，在每天早晨自動打開流量調節閥。?

優選地，上述光伏發電與太陽能熱水器聯合應用裝置中，光伏組件的冷卻裝置由1個導熱金屬板和該導熱金屬板的1個面上有可靠相連的、與導熱金屬板保持良好導熱的曲折布置的中空導熱金屬管構成；曲折布置的金屬管的一端為進水口，另一端為出水口；導熱金屬板的形狀和尺寸按覆蓋整個光伏組件背板確定。冷卻裝置上未布置管道的一面通過導熱粘合劑（如硅膠）與光伏組件的背面緊密相連。?

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：?

水的比熱很大，有壓水源源不斷進入冷卻裝置將光伏組件的熱量帶走后排出到太陽能熱水器的保溫水箱，可以有效地冷卻光伏組件，大幅度提高光伏發電系統的發電量。

進入太陽能熱水器的水已經進行了初步加熱，太陽能熱水器的最終的出水溫度更高。?

有壓水經過光伏組件冷卻裝置后未直接排出，而是給太陽能熱水器上水，最終被太陽能熱水器加熱成熱水后供使用，實現了水的循環利用，并可以省卻太陽能熱水器的上水系統。?

構成本實用新型的光伏發電和太陽能熱水器均為成熟商品化產品，成本低，很容易實現。?

附圖說明

圖1是光伏組件冷卻裝置的背視圖。?

圖2是采用手動流量調節閥的光伏發電和太陽能熱水器聯合應用裝置的系統圖。?

圖3是采用電動流量調節閥的光伏發電和太陽能熱水器聯合應用裝置的系統圖。?