[發明專利]一種磁納米流體平板式光伏熱電聯產裝置

有效

• 申請號: 201410842094.7
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104539236A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 白建波;羅斌;金世昊;張臻;曹飛;劉演華;王磊;呂佳奇;田志翔;陳建豪
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: H02S40/42
• 分類號: H02S40/42;H02S40/44;H02S40/20;F24J2/05;F24J2/30
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 周建觀

技術領域

本發明涉及一種光伏熱電聯產裝置，具體涉及一種磁納米流體平板式光伏熱電聯產裝置。

背景技術

由于太陽能資源豐富，而現今社會要追求節約能源，因此，太陽能的開發利用具有極大的潛力。目前，太陽能的利用技術主要有光熱轉換、光伏發電等基本方式。然而，雖然光伏發電可以得到高品位的電能產品，但其主要問題是光電轉換效率較低，使得造價成本較高，而且可利用的太陽光的光譜頻段范圍較窄，已有技術中的普通光伏電池的轉換效率也只在10%-20%左右。對太陽能光熱的利用主要集中在紅外部分，而且轉換效率相對較高。若是能對太陽光的全波段進行利用，將能夠很大程度上太陽能的利用率。

傳統的平板式PV/T（光電、光熱一體化）系統由光伏電池板供電，而光伏電池板在工作過程中會產生大量熱會影響光電的轉化效率，由于光電轉化效率會隨溫度的升高而降低，冷卻工質便通過與光伏電池板的換熱，以達到降低板溫和產生熱工質的目的，這樣，既提高了光電轉化效率，又一定程度上滿足了熱負荷。但是，往往這種供熱效果不盡人意，一般夏季熱水溫度可達到40-60℃，而冬季的水溫僅有10-30℃左右，這樣對太陽光能的利用率依然不能滿足需求。

發明內容

本發明的目的是：提供一種不僅結構簡單，而且能提高太陽能利用率的磁納米流體平板式光伏熱電聯產裝置，以克服現有技術的不足。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種磁納米流體平板式光伏熱電聯產裝置，包括光伏電池板，其創新點在于：還包括儲熱組件、光熱組件和磁場調節組件；

所述儲熱組件包括儲熱器和換熱管，儲熱器內設有相變介質，換熱管大部位于儲熱器中，換熱管的進口和出口露在儲熱器之外；

所述光熱組件包括循環泵和呈透明狀的中空板，所述中空板設置在光伏電池板的正面，且中空板具有空腔，所述循環泵的出口與中空板的空腔的下部相連通，中空板的空腔的上部與換熱管的進口相連通，換熱管的出口與循環泵的進口相連通；

所述磁場調節組件包括U型磁鐵和線圈，所述線圈繞在U型磁鐵上，所述磁場調節組件罩在中空板外，且線圈位于中空板的兩側；

所述換熱管、中空板和循環泵內均有納米流體。

在上述技術方案中，所述納米流體是?Fe₃O₄、或者是TiO₂、或者是殼芯式結構的納米顆粒，所述殼芯式結構的納米顆粒的外殼是SiO₂、而內芯是Fe₃O₄、或者是TiO₂、或者是N_i、或者是Co。

在上述技術方案中，所述儲熱器內的相變介質是硫酸鈉水合鹽、或者是磷酸氫二鈉十二水合鹽、或者是氯化鈣水合鹽、或者是石蠟。

在上述技術方案中，所述儲熱器的外周包覆有保溫層。

在上述技術方案中，所述保溫層是聚苯乙烯泡沫塑料、或者是石棉、或者是聚氨酯材料制成的板。

在上述技術方案中，還包括左右安裝架，所述左右安裝架分別夾裝在呈透明狀中空板和光伏電池板的兩側，所述磁場調節組件設置在左右安裝架的支撐架上。

在上述技術方案中，還包括隔磁層，所述磁場調節組件的兩側分別被包覆在所述隔磁層和左右安裝架的支撐架所圍成的空間內。

在上述技術方案中，所述隔磁層是由聚氨酯吸波材料、無紡布稀薄材料、鐵氧體吸波材料中的一種或者是兩種或者是三種制成。

在上述技術方案中，所述線圈與可調電源電連接。

在上述技術方案中，所述儲熱器位于光伏電池板的上方，所述中空板間隔一定距離地設置在光伏電池板的正面，該間隔距離控制在10mm～50mm范圍內。

本發明所具有的積極效果是：由于采用本發明的聯產裝置后，本發明具有的優點是，

1、太陽能輻射的全波段頻譜的充分利用：可見光是電能的主要來源，紅外光是熱能的主要來源，通過磁場調節組件調節納米流體的光學特性，使得磁納米流體能高效率的吸收紅外光的能量，而光伏電池板吸收可見光的能量能進行光電轉化，所述光伏電池板的轉換效率在12%～25%左右，本發明能對太陽能全波段光譜進行充分利用，是一種高效利用太陽能的手段。

2、存儲熱量：本發明的納米磁流體能夠吸收太陽輻射中大部分的紅外光，通過儲熱組件內設有的相變介質，能存儲熱量，這樣，不僅節能環保，還能提高太陽光能的利用率。