[發明專利]U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管

有效

• 申請號: 201310657867.X
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103673351A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 繆宏;奚小波;張瑞宏;張劍峰;金亦富;單翔;趙荔;朱松;李永波;武宜梁
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;H02S40/44
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術領域

????本發明涉及一種太陽能利用的真空玻璃管，尤其是一種新型的利用太陽能電池片將太陽能轉換成熱能和電能的真空玻璃管，其導熱導電元件為U型真空熱管的U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管，屬于太陽能利用技術領域。

背景技術

太陽能真空管是太陽能熱水器的核心元件，被譽為太陽能熱水器的“心臟”，真空管質量的優劣直接影響到太陽能熱水器的使用壽命和性能，太陽能產業的快速發展也帶動了真空管企業的發展。真空玻璃圓管以其在太陽能利用領域良好的隔熱、保溫性能得到全世界的重視，在建筑行業正逐步取代傳統的有機玻璃管及中空玻璃管類太陽能產品。經過幾十年的研究發展，國內外的研究者越來越多。

目前對于太陽能光熱轉換的問題主要有光熱轉換效率低，玻璃管易受惡劣環境破壞等；對光電轉換的研究來說太陽能電池片只能進行光電轉化，不僅不能進行光熱轉換利用，反而其光電轉換效率受高溫的影響大，降溫一直是一大難題。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術對于太陽能光熱轉換效率低的問題，提供一種能夠將光熱及光電轉換結合起來、使太陽光的能量進行充分利用的U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管，實現光電與光熱的綜合利用，充分的利用太陽能。

本發明是這樣實現的，U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管，包括玻璃管，其特征是，設有U型真空熱管、太陽能電池片，U型真空熱管和太陽能電池片設置在玻璃管內，U型真空熱管的兩個管端伸出在玻璃管口外焊接連接正負極外接導線，玻璃管口設有可伐合金為焊料的焊接封口蓋，所述太陽能電池片和太陽能電池片的正極和負極通過固定帶固定于U型真空熱管上，玻璃管口的焊接封口蓋上設有真空抽氣管和真空抽氣管塞，U型真空熱管和太陽能電池片置于玻璃管的真空腔內，太陽能電池片將太陽光轉換為電能和熱能，U型真空熱管通過管內介質傳遞熱量，?U型真空熱管兩端的正負極外接導線傳遞電能。?

所述玻璃管壁的兩側鍍有增透膜。

所述的玻璃管為鋼化或半鋼化處理的高熱阻鈉鈣玻璃管，管壁厚4mm。

所述的正負極外接導線與U型真空熱管管端的焊接采用激光焊接或微波焊接。

所述的太陽能電池片的正極和負極采用并聯連接。

所述介質為液體或氣體、固液混合物、氣液混合物、氣液固混合物中的一種。

本發明通過太陽能電池片將太陽光轉換為電能和熱能，并將熱量迅速傳遞至與太陽能電池片連接固定的U型真空熱管，并且在U型真空熱管兩端正負極外接導線作為真空光熱光電轉換玻璃管的正負極將電能傳遞出去，完成光電與光熱的綜合利用。本發明的U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管利用外層玻璃管內的太陽能電池片作為光電光熱轉化層，并利用固定帶將電池片固定在U型真空熱管上。該U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管的太陽能電池片采用并聯連接，利用固定帶將電池片的正極和負極與U型真空熱管固定連接，并在U型真空熱管的兩端焊接導線作為整個玻璃管的正負極，即正負極外接導線。該U型真空熱管式真空光熱光電轉換玻璃管的玻璃管封口處用可伐合金作為焊料進行封接，在可伐合金的焊接封口蓋上安裝真空抽氣管，將玻璃管抽成真空，再利用真空抽氣管塞將真空抽氣管密封。

本發明將光熱及光電轉換結合起來，使太陽光的能量進行充分利用，并為光伏發電中最難解決的溫度及光照強度的問題提供了一種新的解決思路，當溫度及光照強度過高時可通入冷卻水將太陽能電池片的吸收的熱量帶走并儲存起來，當溫度及光照強度過低時太陽能電池片沒法正常發電時可使用這部分能量繼續提供給所需的設備。另外，太陽能電池片在光電轉換過程中，自身吸收產生的熱量，可由U型真空熱管帶走，使得太陽能電池片工作在安全的溫度之下，延長其使用壽命；另一方面，U型真空熱管溫度上升后，還可用于生產熱水、蒸汽等。在延長太陽能電池片壽命的情況下，還能供熱，將不利因素轉化為有利因素，取得了意想不到的效果。

由玻璃管構成的U型真空熱管，為一端開口的半通管，真空腔體的形狀為圓形或者其他有效傳遞熱量的形狀，U型真空熱管的有效真空層無支撐物的支撐。增透膜鍍在玻璃管壁的兩側，有效的將太陽光折射、投射等方式透過玻璃層，將光線的反射降到現有技術水平的最低。玻璃管封口處用可伐合金作為焊料進行封接，在可伐合金上安裝真空抽氣管，將玻璃管抽成真空，再利用真空抽氣管塞將真空抽氣管密封。在真空玻璃管內安裝太陽能電池片，可將太陽能轉化為電能和熱能。將太陽能電池片進行密封后，其所處的環境為真空狀態或近真空狀態，太陽能電池片的氧化與破壞會大大降低，提高其壽命。