[實(shí)用新型]一種可攜帶、可折疊的太陽能電熱組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820899468.2
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN208806989U
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸瑛;童曉豐
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波科特勒太陽能有限公司
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34;H01L31/0525
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31293
• 代理人: 劉朵朵

本實(shí)用新型一種可攜帶、可折疊的太陽能電熱組件，涉及電熱技術(shù)領(lǐng)域。由太陽能薄膜發(fā)電元件(1)與電熱發(fā)熱元件(2)，通過如縫紉或粘結(jié)或可拆卸的方式連接，太陽能薄膜發(fā)電元件(1)與電熱發(fā)熱元件(2)以電壓5伏的電路連接，形成一個(gè)可攜帶、可折疊的太陽能電熱組件。所述太陽能薄膜發(fā)電元件(1)為太陽能薄膜發(fā)電紙，符合柔韌性、輕薄性、防水性、弱光性好、可裁剪性等的要求，電池轉(zhuǎn)換率超過14％。所電熱發(fā)熱元件(2)包括石墨烯、納米碳纖維與被加熱體形成最大限度的導(dǎo)熱面，微電熱面狀發(fā)熱材料，熱效率在97％以上。應(yīng)用與服裝、服飾、取暖用品、融雪化霜用品、帳篷等結(jié)合的戶外運(yùn)動(dòng)、野外作業(yè)、極地環(huán)境、旅游、軍隊(duì)等相關(guān)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電熱技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種可攜帶、可折疊的太陽能發(fā)電材料與電熱發(fā)熱材料結(jié)合的組件。

背景技術(shù)

上世紀(jì)60、70年代開始發(fā)展的包括基于各種載體的電熱元件，如電阻絲，PTC，以及當(dāng)下發(fā)展最快的納米碳纖維，石墨烯及納米半導(dǎo)體薄膜發(fā)熱材料等。同時(shí)，特別近年來，迅猛發(fā)展的太陽能光伏發(fā)電材料，包括最新的柔性薄膜發(fā)電紙的出現(xiàn)。因此，如何將兩者有機(jī)結(jié)合，特別是制作成一種可攜帶、可折疊的太陽能柔性薄膜與電熱薄膜結(jié)合的太陽能電熱組件有了可能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺失和不足，提出一種可攜帶、可折疊的太陽能電熱組件，即將太陽能柔性薄膜發(fā)電材料與電熱發(fā)熱材料的結(jié)合，具體是將可裁剪的太陽能柔性薄膜發(fā)電紙與包括石墨烯、納米碳纖維、微電熱薄膜面狀發(fā)熱材料兩者通過如縫紉或粘結(jié)或可拆卸的方式連接，同時(shí)太陽能薄膜發(fā)電紙與包括石墨烯、納米碳纖維、微電熱薄膜面狀發(fā)熱材料作電路連接，形成一個(gè)可攜帶、可折疊的太陽能電熱組件。

所述太陽能柔性薄膜發(fā)電紙是一種電池轉(zhuǎn)換率超過14％的太陽能柔性薄膜發(fā)電紙產(chǎn)品。滿足柔韌性、輕薄性、防水性、弱光性好、可裁剪性、可彎曲、可粘貼、色彩可調(diào)、防刮擦等要求，其柔性體現(xiàn)在可作任意方式的折疊、扭轉(zhuǎn)外力作用下。柔性薄膜應(yīng)用特點(diǎn)在溫度系數(shù)較小和弱光發(fā)電好等方面具有明顯優(yōu)勢，由于其溫度系數(shù)小，發(fā)電功率不容易受溫度影響，也適用于極端氣候環(huán)境下(-40℃到70℃)，其弱光發(fā)電的特點(diǎn)使得在較弱光照條件下依然有一定的電量輸出，比如多云、風(fēng)沙天氣、清晨和傍晚等。另外在部分陰影遮擋下的功率損失較小。這樣太陽能柔性薄膜發(fā)電紙能充分利用無處不在的太陽能進(jìn)行發(fā)電。

所述可拆卸方式，包括拉鏈?zhǔn)健⒖解o式，拉鉤式及塑料搭接等的連接方式。

所述電熱發(fā)熱材料，包括石墨烯，是已知強(qiáng)度最高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性。經(jīng)氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨紙則會(huì)異常堅(jiān)固強(qiáng)韌。同時(shí)，石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的碳材料。和高比表面積、高熱導(dǎo)率、高電導(dǎo)率、高穩(wěn)定性、高化學(xué)惰性、低密度等特點(diǎn)的納米碳纖維以及微電熱薄膜面狀發(fā)熱材料，它與被加熱體形成最大限度的導(dǎo)熱面，熱阻少，導(dǎo)熱快。通電加熱時(shí)，熱可以迅速傳給被加熱體，并且由于這種加熱方式熱導(dǎo)性好，所以不像電阻絲發(fā)紅產(chǎn)生熾熱高溫，而電熱膜自身溫度并不高，輻射熱，損失很小。因此，用微電熱膜制作的電熱器具，熱效率相當(dāng)高，一般可以達(dá)到97％以上，同時(shí)因降低了自身氧化問題而延長了壽命。而傳統(tǒng)的電熱絲等，由于散熱面小，與被加熱體在靠其他物體間接傳導(dǎo)，在電熱轉(zhuǎn)換過程中，電能所產(chǎn)生的熱能不能很快傳給被加熱體，造成電熱元件上熱量過于集中，元件本身很快變得熾熱，電能的很大一部份變成光能而散失，造成電熱傳導(dǎo)效率較低。一般的電熱絲總是在熾熱狀態(tài)下使用，所以很容易產(chǎn)生氧化，使電阻越來越細(xì)，越來越脆，最終造成斷路。

如上所述，本實(shí)用新型的太陽能電熱組件，特別與服裝、服飾、取暖用品、融雪化霜用品、帳篷(附帶供電系統(tǒng))等結(jié)合，可應(yīng)用于戶外運(yùn)動(dòng)、野外作業(yè)、極地環(huán)境、旅游、軍用等廣泛領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種可攜帶、可折疊的太陽能電熱組件結(jié)構(gòu)示意圖；