[發(fā)明專利]具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510735243.4
• 申請(qǐng)日: 2015-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105245184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴剛;季杰;胡名科;王其梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東五星太陽(yáng)能股份有限公司
• 主分類號(hào): H02S40/44
• 分類號(hào): H02S40/44;H02S40/42;H01L31/048
• 代理公司: 廣東莞信律師事務(wù)所 44332
• 代理人: 曾秋梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置。

背景技術(shù)

目前，太陽(yáng)能光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率仍然較低，且隨著溫度的升高，光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率也會(huì)下降，從而無(wú)法做到對(duì)太陽(yáng)能的充分利用。

近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏光熱綜合利用（PV/T）技術(shù)因其良好的太陽(yáng)能光伏光熱綜合利用效率而受到廣泛的關(guān)注和研究。PV/T系統(tǒng)有效提高了單位面積的光伏光熱綜合利用效率；另一方面，溫度較低的傳熱工質(zhì)流經(jīng)集熱板帶走熱量，降低了集熱板和光伏電池的溫度，從而提高了光電效率，同時(shí)傳熱工質(zhì)吸收的熱能也可以加以利用，從而可以更大的提高太陽(yáng)能的利用率。目前PV/T系統(tǒng)的傳熱工質(zhì)主要有空氣和水兩種。現(xiàn)有技術(shù)中，太陽(yáng)能光伏光熱綜合利用裝置的頂面敞口處設(shè)置為玻璃蓋板。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)輻射制冷技術(shù)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代。所謂輻射制冷是指地面上的物體通過(guò)“大氣窗口”之一的8μm~13μm波段與溫度很低的外太空進(jìn)行輻射換熱從而達(dá)到一定的制冷效果的被動(dòng)制冷方式。輻射制冷具有零耗能、零污染、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)建筑物空調(diào)降溫節(jié)能和環(huán)境保護(hù)具有積極意義。

雖然太陽(yáng)能光伏光熱綜合利用技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是由于受到晝夜更迭的影響，PV/T系統(tǒng)在夜間處于閑置狀態(tài)，這大大降低了其使用效率；另一方面，輻射制冷也存在功率不夠大導(dǎo)致裝置成本較高，且輻射制冷裝置在白天很難實(shí)現(xiàn)制冷效果等缺陷，由于PV/T系統(tǒng)和輻射制冷裝置常布置于面積有限的建筑物屋頂，這也大大降低了屋頂單位面積的利用效率。

有鑒于此，確有必要提供一種具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置，其能夠結(jié)合PV/T系統(tǒng)和輻射制冷裝置各自的優(yōu)點(diǎn)，從而彌補(bǔ)PV/T系統(tǒng)和輻射制冷裝置各自的局限性，可實(shí)現(xiàn)在白天進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電和集熱制取熱水或熱空氣，在夜間進(jìn)行輻射制冷制取冷水或冷空氣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置，其能夠結(jié)合PV/T系統(tǒng)和輻射制冷裝置各自的優(yōu)點(diǎn)，從而彌補(bǔ)PV/T系統(tǒng)和輻射制冷裝置各自的局限性，可實(shí)現(xiàn)在白天進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電和集熱制取熱水或熱空氣，在夜間進(jìn)行輻射制冷制取冷水或冷空氣。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用如下技術(shù)方案：

具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置，包括頂面敞口的箱體、集熱板、銅管、集管和光伏電池，所述集熱板設(shè)置于所述箱體內(nèi)，所述集熱板和所述箱體的底部之間的空腔形成空氣流道，所述空氣流道的兩端分別設(shè)置為進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口和所述出風(fēng)口均設(shè)置于所述箱體的側(cè)壁上，所述集熱板的靠近所述箱體的底部的一側(cè)設(shè)置有銅管，所述銅管的兩端分別與集管連通，其中一根所述集管的一端伸出于所述箱體之外形成進(jìn)水口，另一根所述集管的一端伸出于所述箱體之外形成出水口，所述集熱板的遠(yuǎn)離所述箱體的底部的一側(cè)設(shè)置有光伏電池，所述箱體的頂面敞口處覆蓋有全波段高透過(guò)率材料膜。

作為本發(fā)明具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置的一種改進(jìn)，所述全波段高透過(guò)率材料膜設(shè)置為聚乙烯薄膜，其在0～25μm波段內(nèi)的透過(guò)率大于80%，其在0.2μm~3μm的太陽(yáng)輻射波段和8μm~13μm的大氣窗口波段內(nèi)的透過(guò)率均為85～90%。

作為本發(fā)明具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置的一種改進(jìn)，所述集熱板為層壓有黑色TPT層的陽(yáng)極氧化鋁板，其在0.2μm～25μm波段內(nèi)的吸收率和發(fā)射率均大于85%。

作為本發(fā)明具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置的一種改進(jìn)，所述黑色TPT層包括內(nèi)層PVDF層、PET中間層和外層PVDF保護(hù)層。外層PVDF保護(hù)層具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，PET中間層具有良好的絕緣性能，內(nèi)層PVDF層具有良好的粘接性能。

作為本發(fā)明具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置的一種改進(jìn)，所述光伏電池由透明TPT材料封裝，并且所述光伏電池通過(guò)EVA膠粘接在所述集熱板上。

作為本發(fā)明具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置的一種改進(jìn)，所述透明TPT材料包括內(nèi)層PVDF層、PET中間層和外層PVDF保護(hù)層。

作為本發(fā)明具有夜間輻射制冷功能的平板型光伏光熱綜合利用裝置的一種改進(jìn)，所述透明TPT材料在0.2μm～3μm的太陽(yáng)輻射波段內(nèi)的透過(guò)率大于85%，在8μm～13μm的大氣窗口波段內(nèi)的發(fā)射率大于80%。