專利名稱：一種有蓄熱功能的太陽能光伏光熱裝置的制作方法
技術領域：
:本實用新型屬于太陽能發(fā)電和太陽能發(fā)熱技術領域，確切的說是在太陽能建筑一體化應用領域。在太陽能電池板下安裝冷卻水管，取一部分太陽能發(fā)電量用于直流水泵供電，帶動低溫水循環(huán)流動，降低太陽能電池板的溫度，提高太陽能發(fā)電效率。循環(huán)水得到的熱量蓄存到保溫水箱中，經過二次加熱用于生活熱水供熱。
技術背景:太陽能電池在工作環(huán)境25°C輻射 強度1000W/ Hl2的標準工況下，發(fā)電效率一般不超過20%，隨著工作環(huán)境溫度的升高，發(fā)電效率顯著衰減。在太陽能建筑一體化應用領域，可回收太陽能電池的產生的熱量，經過二次提溫，用于建筑內生活熱水的供應。國內已有較多的光伏光熱一體化裝置或系統(tǒng)研究，專利CN201498524改善了太陽能電池板背板材料，采用金屬板替代高分子材料，在背板下安裝儲液箱，通過水循環(huán)流動回收熱量，降低太陽能電池溫度。但是儲液箱冷卻的方式，難以控制儲液箱內部的液體流動形態(tài)。而太陽能電池板由上百塊電池芯片串聯(lián)而成，常規(guī)尺寸大約1.5 2平米。該專利的冷卻方式有可能導致太陽能電池溫度不均勻，進而變形或者破碎。此專利沒有提到液體循環(huán)驅動設備，也沒有提到蓄熱設備。專利CN 201927625U在太陽能電池板背板粘接充水導管。而太陽能電池板由上百塊電池芯片串聯(lián)而成，常規(guī)尺寸大約1.5 2平米。充水導管內部水如何流動，該專利沒有詳細闡述。倘若布置不均勻，就有可能導致太陽能電池溫度不均勻，進而變形或者破碎。此專利沒有提到液體循環(huán)驅動設備，也沒有提到蓄熱設備。專利CN 201893363U采用百葉式太陽能電池板，透光部分下安裝了熱水管，非透光部分也就是發(fā)電電池芯片下方安裝了冷水管。為了提高換熱效果，太陽能電池板和水管之間安裝了階梯狀折彎金屬板作為集熱板，這種方式的冷卻效果好，太陽能電池板溫度均勻。但是，百葉式做法減少了太陽能發(fā)電的有效面積，減少了太陽能電池實際發(fā)電量。并且本專利沒有提到液體循環(huán)驅動設備，也沒有提到蓄熱設備。專利CN102201478A采用安裝框架，將光電模塊與光熱模塊分別安裝在上下兩層框架上，中間有層空氣層，光電光熱模塊沒有緊密結合。為了提高光熱模塊的集熱量，光電模塊背板采用低鐵高透光鋼化玻璃。該專利還提到光熱模塊的熱水，經過循環(huán)水泵送入保溫水箱，經過二次加熱后，用于生活熱水。該專利做法，光熱模塊對光電模塊的冷卻效果不如緊密結合型的效果好，此外循環(huán)水泵供電仍然采用常規(guī)交流電供電模式
實用新型內容
:為解決太陽能建筑一體化應用領域的太陽能電池組件溫升問題以及熱量回用的問題，本實用新型將常規(guī)太陽能電池板背板材料替換成熱阻較小的金屬材料，金屬材料下方粘接充水管冷卻太陽能電池芯片；改變了冷水和熱水的水管結構，使太陽能電池板背板溫度均勻冷卻。分流一部分發(fā)電量，為直流循環(huán)水泵供電，驅動水循環(huán)流動。此系統(tǒng)回收的熱量儲存在保溫水箱內，經過二次提溫后，可以用于建筑內的生活熱水、地板采暖等其他用途。在太陽能電池板串并聯(lián)方陣中，冷水進水管全部并聯(lián)在直流水泵入口，如此所有太陽能電池板的冷水出水溫度相同；熱水出水管全部并聯(lián)在保溫水箱的入口，如此所有太陽能電池板的熱水出水溫度大致相同。本實用新型具體采用如下技術方案:一種帶蓄熱功能的太陽能光伏發(fā)電裝置，太陽能電池板4的背面粘貼有金屬集熱板3，在太陽能電池板4下粘接水管，水管下粘接保溫材料5 ;金屬集熱板3連接接線盒6，接線盒6引出正負極接線端子7，正負極接線端子7的輸出經過分流器9將直流電分成兩路，一路串聯(lián)控制器10和直流水泵12，一路通過逆變器11轉成交流電并網。所述的保溫材料5為A級防火保溫材料巖棉或者玻璃棉。所述的水管包括冷水進水管I和熱水出水管2，冷水進水管I和熱水出水管2在太陽能電池板4同側進出，通過U型管連接。熱水出水管2出口安裝插入式溫度傳感器8，插入式溫度傳感器8的輸出連接控制器10將溫度值發(fā)送給控制器10 ;控制器10的控制端連接直流水泵12并控制直流水泵12的啟停。在太陽能電池板4串并聯(lián)方陣中，冷水進水管(I)全部并聯(lián)在直流水泵12入口，熱水出水管2全部并聯(lián)在保溫水箱13的入口。此實用新型更換了常規(guī)太陽能電池板的背板材料，在安裝過程中減少了對太陽能電池芯片的損害幾率。此實用新型均勻布置了冷水管和熱水管的結構，使太陽能電池板均勻冷卻，保證系統(tǒng)運行過程中的安全、可靠和穩(wěn)定。由于太陽能電池板發(fā)電為直流電，采用直流水泵的驅動水循環(huán)流動的方式，減少了逆變損失，真正意義實現(xiàn)了即發(fā)即用的效果。此實用新型以提高太陽能發(fā)電效率和發(fā)電量為第一目的，回收低溫熱量為第二目的，這是與其他相關專利最大的不同點。
:圖1為太陽能光伏光熱裝置剖面圖。圖2為太陽能光伏光熱充水管布局圖。圖3為太陽能光伏光熱裝置背面的結構圖。圖4為太陽能光伏光熱系統(tǒng)連接圖。圖中:1.冷水進水管；2.熱水出水管；3.金屬集熱板；4.太陽能電池板；5.保溫材料；6.接線盒；7.正負極接線端子；8.溫度傳感器；9.分流器；10.水泵控制器；11.逆變器；12.直流水泵；13.保溫水箱；14.冷水補水入口。
具體實施方式
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以下結合附圖和具體實施方式
對于本實用新型做進一步的說明:如圖1， 常規(guī)太陽能電池板4，可以是多晶硅、單晶硅、薄膜非晶硅或者多元化合物型電池芯片等串聯(lián)組成的太陽能電池板。太陽能電池板背板5采用了金屬板，下方粘接了充水管。充水管下方粘接了保溫材料5，保溫材料采用A級防火等級的巖棉或者玻璃棉。粘接材料可以采用EVA或PVB等太陽能電池板常用材料。[0022]如圖2，冷水進水管I和熱水出水管2安裝在太陽能電池板4同側，通過U型管連接。如圖3，保溫材料5背面，從接線盒6引出正負極接線端子7，熱水出水管2內安裝了插入式的溫度傳感器8，實時監(jiān)測熱水出水溫度。如圖4，多塊太陽能光伏光熱裝置串聯(lián)或并聯(lián)。充水管采用并聯(lián)的方式，冷水進水管I統(tǒng)一并聯(lián)，接在循環(huán)水泵12的出口，熱水出水管2統(tǒng)一并聯(lián)，接在保溫水箱13的入口。保溫水箱13通過冷水補水入口 14補水,水源可以是地表水、地下水、自來水等一切滿足水質衛(wèi)生要求的水源，溫度以1(T15°C為宜。太陽能電池板按照實際工程的并網要求進行串并聯(lián)，正負極接線端子7通過分流器9分成兩路電，一路串聯(lián)了控制器10和直流水泵12 ;另外一路通過逆變器11轉換成交流電，進行并網發(fā)電。溫度傳感器8將溫度監(jiān)測值發(fā)給控制器10，倘若高于30°C，水泵開啟，充水管內水開始循環(huán)流動；倘若低于25°C，水泵停止運行，充水管內水停止流動。
權利要求1.一種有蓄熱功能的太陽能光伏光熱裝置，其特征在于:太陽能電池板(4)的背面粘貼有金屬集熱板(3)，在太陽能電池板(4)下粘接水管，水管下粘接保溫材料(5);金屬集熱板(3)連接接線盒(6)，接線盒(6)引出正負極接線端子(7)，正負極接線端子(7)的輸出經過分流器(9)將直流電分成兩路，一路串聯(lián)控制器(10)和直流水泵(12)，一路通過逆變器(11)轉成交流電并網；保溫材料(5)為A級防火保溫材料巖棉或者玻璃棉。
2.根據(jù)權利要求1所述的有蓄熱功能的太陽能光伏光熱裝置，其特征在于:所述的水管包括冷水進水管(I)和熱水出水管(2)在太陽能電池板(4)同側進出，通過U型管連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的有蓄熱功能的太陽能光伏光熱裝置，其特征在于:熱水出水管(2 )出口安裝插入式溫度傳感器(8 )，插入式溫度傳感器(8 )的輸出連接控制器(10 )將溫度值發(fā)送給控制器(10);控制器(10)的控制端連接直流水泵(12)并控制直流水泵(12)的啟停。
4.根據(jù)權利要求2所述的有蓄熱功能的太陽能光伏光熱裝置，其特征在于:在太陽能電池板(4)串并聯(lián)方陣中，冷水進水管(I)全部并聯(lián)在直流水泵(12)入口，熱水出水管(2)全部并聯(lián)在保溫水箱(13)的入口。
專利摘要一種有蓄熱功能的太陽能光伏光熱裝置，屬于太陽能發(fā)電和太陽能發(fā)熱技術領域。太陽能電池板(4)的背面粘貼有金屬集熱板(3)，在太陽能電池板(4)下粘接水管，水管下粘接保溫材料(5)；金屬集熱板(3)連接接線盒(6)，接線盒(6)引出正負極接線端子(7)，正負極接線端子(7)的輸出經過分流器(9)將直流電分成兩路，一路串聯(lián)控制器(10)和直流水泵(12)，一路通過逆變器(11)轉成交流電并網；本實用新型更換了常規(guī)太陽能電池板的背板材料，在安裝過程中減少了對太陽能電池芯片的損害幾率，均勻布置了冷水管和熱水管的結構，使太陽能電池板均勻冷卻，保證系統(tǒng)運行過程中的安全、可靠和穩(wěn)定。
文檔編號H01L31/052GK203085611SQ201220736279
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權日2012年12月27日
發(fā)明者薛志峰, 張永寧 申請人:北京唯綠建筑節(jié)能科技有限公司