[發(fā)明專利]一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011216084.4
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112378123B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚劍;代彥軍;趙耀;鄭思航
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B39/02;H02S40/44
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發(fā)明公開了一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器，涉及光伏/光熱耦合技術(shù)領(lǐng)域，為上下壓制粘結(jié)的多層結(jié)構(gòu)，包括：光伏表面玻璃覆膜、光伏電池、第一EVA膠膜、電絕緣層、第二EVA膠膜、吹脹式集熱/蒸發(fā)器。本發(fā)明采用六邊形、棋盤型和直線型耦合的流道結(jié)構(gòu)設(shè)計和變徑流道的布置，使得板內(nèi)的工質(zhì)流量分配更為均勻，進出口段采用寬流道使得分流均勻；本發(fā)明采用特殊流道設(shè)計的吹脹式集熱/蒸發(fā)器，使得板內(nèi)工質(zhì)流動阻力降低，從而降低直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)中的壓縮機功率，進而提高系統(tǒng)性能系數(shù)；本發(fā)明使得光伏組件表面的溫度分布更加均勻，提高光伏組件的發(fā)電效率，從而延長使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏/光熱耦合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進步，各國城市化比率逐年提高，一次能源的消耗也逐年提升，從而引發(fā)能源危機與環(huán)境危機。中國作為能耗大國，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型迫在眉睫，大力發(fā)展可再生能源是我國的基本國策。建筑能耗占社會總能耗40％以上，以化石能源為熱源的生活熱水能耗占15％。太陽能作為分布廣泛的可再生能源可通過光熱利用等方式用于建筑供熱，從而大大降低建筑能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排。

光伏/光熱技術(shù)的提出即可以實現(xiàn)電能的輸出，也可以提供部分高品位熱能。相比于傳統(tǒng)的以水、空氣等為工質(zhì)的太陽能集熱器熱水系統(tǒng)，太陽能光伏/光熱熱泵由于其高效、穩(wěn)定的電/熱輸出成為首選。而其中的關(guān)鍵部件為太陽能集熱/蒸發(fā)器。用于太陽能熱泵的太陽能集熱/蒸發(fā)器發(fā)展至今主要有三代，第一代管板焊接式，第二代為裸板式，第三代為吹脹式。發(fā)展至今，此類太陽能集熱/蒸發(fā)器均存在集熱效率低、均流性差、流動阻力大、光伏組件表面溫度不均的問題。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的集熱效率低、均流性差、流動阻力大、光伏組件表面溫度不均的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何設(shè)計一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的集熱效率低、均流性差、流動阻力大、光伏組件表面溫度不均的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提出一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器，其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計和變徑流道的使用，可以使得板內(nèi)工質(zhì)流動更加均勻，且通過流道的布置和變徑流道的使用使得板內(nèi)流動阻力降低，從而提高光伏組件表面溫度的均勻性，提高綜合能源利用率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、高效、均流、低阻，為分布式可再生能源的高效利用提供新思路。

本發(fā)明提供的一種高效均流低阻的變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器，包括：

所述變徑太陽能光伏/光熱集熱/蒸發(fā)器為上下壓制粘結(jié)的多層結(jié)構(gòu)，包括：

光伏表面玻璃覆膜；

光伏電池，所述光伏電池設(shè)置于所述光伏表面玻璃覆膜的下方；

第一EVA膠膜，所述第一EVA膠膜設(shè)置于所述光伏電池的下方；

電絕緣層，所述電絕緣層設(shè)置于所述第一EVA膠膜的下方；

第二EVA膠膜，所述第二EVA膠膜設(shè)置于所述電絕緣層的下方；

吹脹式集熱/蒸發(fā)器，所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器設(shè)置于所述第二EVA膠膜的下方。

進一步地，所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器包括：

吹脹式集熱/蒸發(fā)器進口，所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器進口設(shè)置于所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器的一側(cè)；

吹脹式集熱/蒸發(fā)器出口，所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器出口與所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器進口位于所述吹脹式集熱/蒸發(fā)器的同一側(cè)；