[發明專利]一種新型高效的太陽能光伏/光熱集熱/蒸發器

在審

• 申請號: 202010430797.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111721010A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 代彥軍;姚劍;彭浩;呂安斌;壽春暉;趙耀;鄔榮敏;沈曲;李曉潔;周劍武;金勝利;黃綿吉
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司;浙江浙能北侖發電有限公司;上海交通大學
• 主分類號: F24S20/60
• 分類號: F24S20/60;F24S20/67;F25B27/00;F25B30/06;F25B39/02;H01L31/048;H02S20/23;H02S20/26;H02S40/44;H02S40/42
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種新型高效的太陽能光伏/光熱集熱/蒸發器，包括：光伏電池玻璃覆膜、光伏電池、EVA膠膜、電絕緣層、吹脹板和保溫材料。本發明的有益效果是：該組件采用新型的吹脹板流道結構設計，即采用流道設計優化的吹脹板，相比以空氣或水作為集熱介質的PV/T組件和未經流道設計優化的吹脹板具有較高的集熱效率，實現更加高效的集熱及光伏電池的降溫，此外由六邊形流道與網格型流道組合而成的吹脹板流道，可以實現更加均勻的溫度分布，從而提高光伏電池電流輸出的穩定性并提高壽命。該組件結構緊湊、高效、輕便、美觀，減少其占地面積，而且使得發電和熱泵效率得到提升，在推廣可再生能源利用和綠色建筑領域具有重要意義。

技術領域

本發明涉及光伏/光熱耦合技術，通過流道的優化設計實現組件高效的熱電轉化，特別涉及一種新型高效的太陽能光伏/光熱集熱/蒸發器。

背景技術

如今世界能源消耗逐年攀升，而中國作為能源消耗大國及碳排放量第一的國家，能源轉型與節能減排的壓力日益增加，隨著能源危機和環境危機的浮現，開發利用新能源迫在眉睫。太陽能由于其永久性、普遍性以及環境友好特點成為可再生能源中的首選。現主要利用太陽能的方式有兩種：光伏利用和光熱利用，在建筑環境領域內，光伏電池與各類太陽能集熱器占主體地位。但由于太陽能存在不穩定、低密度、持續性不強等缺點，使得高效轉化利用太陽能成為瓶頸。此外，由于城市化日益增加，土地資源有限，光伏與光熱搶占土地面積的問題也日益顯著。

為克服以上問題，前人提出了光伏/光熱(PV/T)技術，將光伏電池與太陽能集熱器進行耦合，不僅降低太陽能電池的溫度提升其發電效率，而且利于集熱介質將廢熱進行回收實現更高的太陽能轉化效率。如今市面上常見的PV/T組件以水和空氣作為集熱介質為主進行推廣，由于其利用水和空氣的顯熱進行儲能，儲熱效率遠遠不及以潛熱進行儲能的制冷劑工質，因此水基或空氣基的PV/T組件需要更大的安裝面積。而在土地資源稀缺的城市環境下，直膨式PV/T組件成為高效、緊湊利用太陽能的新趨勢。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種新型高效的太陽能光伏/光熱集熱/蒸發器。

這種新型高效的太陽能光伏/光熱集熱/蒸發器，包括：光伏電池玻璃覆膜、光伏電池、 EVA膠膜、電絕緣層、吹脹板和保溫材料；

所述光伏電池玻璃覆膜覆蓋整個光伏電池上表面，光伏電池下表面貼合EVA膠膜上表面， EVA膠膜下表面貼合電絕緣層；吹脹板正面與電絕緣層下表面結合面為平面；吹脹板背面有向下凹陷的吹脹板流道脹起部分，吹脹板內部有集熱介質通道，整個吹脹板背面包裹有保溫材料；

所述吹脹板具有流道結構，吹脹板的流道結構由六邊形流道和網格型流道組成；吹脹板的一端設有吹脹板進口、吹脹板第一出口和吹脹板第二出口，且六邊形流道位于該端；吹脹板進口、吹脹板第一出口和吹脹板第二出口均通過銀焊與銅管相連；吹脹板進口所連接的銅管末端焊接吹脹板進口銅納子接頭，吹脹板第一出口和吹脹板第二出口接入同一根銅管且該銅管末端焊接吹脹板出口銅納子接頭；網格型流道位于吹脹板另一端的流道轉折處，網格型流道周圍設有少量阻力網格；吹脹板的吹脹板第一出口和吹脹板第二出口底部采用斜流道短邊樣式和斜流道長邊樣式；

所述吹脹板中部有寬度為W₁長度為L1的面板，該面板安裝光伏電池的接線盒；面板的尺寸匹配光伏電池接線盒的尺寸。

作為優選，所述吹脹板為單面吹脹結構，吹脹板的四周有折邊。

作為優選，所述吹脹板的流道有吹脹板A-A截面流道形式和吹脹板B-B截面流道形式兩種，所述吹脹板B-B截面流道形式流道寬度窄于吹脹板A-A截面流道形式。

這種新型高效的太陽能光伏/光熱集熱/蒸發器的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、首先將設計好的流道通過石墨粉繪制于單片吹脹板上，再將兩片鋁合金進行熱軋；