一种高效太阳能热电联产装置[实用新型专利]

*CN201750369U*

(10)授权公告号 CN 201750369 U(45)授权公告日 2011.02.16

(12)实用新型专利

(21)申请号 201020236502.1(22)申请日 2010.06.25

(73)专利权人王德元

地址410116 湖南省长沙市万家丽南路二段

98号亿利达科技园(72)发明人王德元

(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责

任公司 43113

代理人马强(51)Int.Cl.

H02N 6/00(2006.01)H01L 31/052(2006.01)H01L 31/058(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页

(54)实用新型名称

一种高效太阳能热电联产装置(57)摘要

一种高效太阳能热电联产装置，包括平板型热管（3）和成百叶窗叶片上下排列的多排光伏发电电池片，每一排光伏发电电池片的各电池片（1）表面相对水平面为倾斜布置，每一排光伏发电电池经安装基材（7）安装在一个对应的传热热桥（6）的前面板上，该传热热桥（6）的后段同竖向相间排列的平板型热管（3）的蒸发段相连，各平板型热管（3）的冷凝段同导热的集水管（4）相连接；所述集水管（4）一端为进水口（2）而另一端为出水口（5）。所述集水管可安装温度传感器（8），整个系统可实现智能控制，达到最大限度降低光伏电池的本体温度、提高发电效率和延长电池片寿命，并产生卫生热水的显著节能目的。CN 201750369 UCN 201750369 UCN 201750375 U

权 利 要 求 书

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1.一种高效太阳能热电联产装置，包括平板型热管（3）和成百叶窗叶片上下排列的多排光伏发电电池片，每一排光伏发电电池片的各电池片（1）表面相对水平面为倾斜布置，其特征是，每一排光伏发电电池经安装基材（7）安装在一个对应的传热热桥（6）的前面板上，该传热热桥（6）的后段同竖向相间排列的平板型热管（3）的蒸发段相连，各平板型热管（3）的冷凝段同导热的集水管（4）相连接；所述集水管（4）一端为进水口（2）而另一端为出水口（5）。

2.根据权利要求1所述高效太阳能热电联产装置，其特征是，所述传热热桥由前面板和后段构成L型结构。

3.根据权利要求1所述高效太阳能热电联产装置，其特征是，所述集水管（4）为一板式结构。

4.根据权利要求1所述高效太阳能热电联产装置，其特征是，所述光伏发电电池的电池片为多晶硅电池片或非晶硅电池片。

5.根据权利要求1所述高效太阳能热电联产装置，其特征是，所述集水管（4）装有温度传感器（8）。

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CN 201750369 UCN 201750375 U

说 明 书

一种高效太阳能热电联产装置

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技术领域

本实用新型属于太阳能热电联产装置，是一种太阳能光伏发电与平板型热管散热产热水装置的热电联产系统集成。

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背景技术

当前工程上应用的太阳能光伏发电的背光电池的发电效率只有8%~15%，太阳光中

大约80%的热量被电池所吸收，而背光电池的散热主要依靠空气的自然对流散热，由于空气自然对流散热的效果非常差，导致电池本身的温度非常高，有时高达70℃，严重影响了电池的发电效率和使用寿命。试验表明，温度每升高10℃，发电效率降低5%，寿命降低10%。电池的散热问题已成为光伏发电的核心技术问题之一。[0003] 其次，光伏发电的建筑一体化，为了美观和不影响建筑采光，光伏发电的电池板组有做成百叶窗形式的发展趋势，要想有效降低电池板的温度在安装工艺实现的过程中变得更加困难。

[0004] 另外，太阳能光伏发电目前还没有形成热电联产，导致项目的经济性不是很好。

[0002]

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对百叶窗式的太阳能光伏发电结构形式，提供一种高效的太阳能热电联产装置，它采用平板型热管换热装置吸收背光电池的热量，有效降低电池本身的温度至45℃以下，并将热量传递到水中，用于提供（地板）采暖或卫生热水；它大幅度提高了太阳能利用率，起到显著节能作用。[0006] 本实用新型的技术方案是，所述高效太阳能热电联产装置包括平板型热管和成百叶窗叶片上下排列的多排光伏发电电池片，每一排光伏发电电池片的各电池片表面相对水平面为倾斜布置，其结构特点是，每一排光伏发电电池装在一个对应的传热热桥的前面板上，该传热热桥的后段同竖向相间排列的平板型热管的蒸发段相连，各平板型热管的冷凝段同导热的集水管相连接；所述集水管一端为进水口而另一端为出水口。[0007] 以下对本实用新型做出进一步说明。[0008] 参见图1，本实用新型所述高效太阳能热电联产装置包括平板型热管3和成百叶窗叶片上下排列的多排光伏发电电池片，每一排光伏发电电池片的各电池片1表面相对水平面为倾斜布置，其结构特点是，每一排光伏发电电池经安装基材7安装在一个对应的传热热桥6的前面板上，该传热热桥6的后段同竖向相间排列的平板型热管3的蒸发段相连，各平板型热管3的冷凝段（图1中的上端）同导热的集水管4相连接；所述集水管4一端为进水口2而另一端为出水口5。

[0009] 所述传热热桥可以是由前面板和后段构成的L型（角钢形）结构，也可以是其它各种适宜的结构形状；传热热桥的材料可以是铜片、不锈钢片或铝片等。[0010] 所述光伏发电电池片1表面（亦即传热热桥得前面板）相对水平面的倾斜角度可根据百叶窗的设计要求或当地纬度角而定。

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说 明 书

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所述集水管4最好为一板式结构（参见图1）。

[0012] 所述光伏发电电池组的电池片可以是多晶硅电池片或非晶硅电池片，电池片成组贴在电池片安装基材上。[0013] 实际运行时，所述集水管4的进水口2和出水口5分别同保温蓄热水箱的出水口和进水口对应连通而组成循环回路；并在该回路的连接管路中串接循环水泵，使水循环加热。

[0014] 本实用新型的工作原理是，光伏电池发电时，电池本体的热量通过安装基材7传至传热热桥6，传热热桥6将热量传导至热管3的蒸发段，使得热管内的工质在蒸发段蒸发，蒸发后的气体工质上升到热管的冷凝段冷凝，冷凝时放出的热量被集水管板4内的卫生热水吸收，从而完成对水的加热，热管内的工质冷凝成液体后返回到蒸发段进行下一轮吸热过程，周而复始，完成热量的转移。[0015] 由以上可知，本实用新型为一种高效太阳能热电联产装置，光伏电池板组百叶窗形式的的结构设计有效解决了太阳光的辐照倾角问题，也解决了建筑物的采光问题，它采用光伏电池发电与平板型热管集热产热水，有效降低电池本身的温度至45℃以下，并将热量传递到水中，用于提供（地板）采暖或卫生热水，大幅度提高了太阳能利用率，起到显著节能作用。

附图说明

[0016] 图1为本实用新型一种实施例的系统结构示意图。[0017] 在图中：[0018] 1—电池片， 2—进水口， 3—平板型热管，[0019] 4—集水管， 5—出水口， 6—传热热桥，[0020] 7—安装基材， 8—温度传感器。

具体实施方式

[0021] 如图1所示，本实用新型的高效太阳能热电联产装置包括平板型热管3和成百叶窗叶片上下排列的多排光伏发电电池片，每一排光伏发电电池片的各电池片1表面相对水平面为倾斜布置，每一排光伏发电电池经安装基材7安装在一个对应的传热热桥6的前面板上，该传热热桥6的后段同竖向相间排列的平板型热管3的蒸发段相连，各平板型热管3的冷凝段同导热的集水管4相连接；所述集水管4一端为进水口2而另一端为出水口5。[0022] 实际制作是，所述光伏电池的电池片1贴在安装基材7上，安装基材按百叶窗式排布，与水平面的夹角一般为当地纬度角或按设计要求；安装基材7通过导热胶粘贴在传热热桥6的一个面上（前述角型，即L型的传热热桥6有效解决了百叶窗式的安装基材与垂直结构的平板热管之间的安装和热传递问题），而传热热桥的另一个面通过导热胶粘贴在垂直的平板型热管3上，平板型热管3的上端通过导热胶粘贴在集水管4上；集水管4的两端有进、出水口，通过管道系统和用于循环的循环水泵与蓄热保温水箱相连。[0023] 所述高效太阳能热电联产装置中，还可在集水管4上安装温度传感器8，该温度传感器8与蓄热保温水箱内的温度传感器构成温差控制逻辑，通过专用控制器实现系统的自动控制，即当集水管内的水温高于蓄热水箱内的水温达到设定值时，循环水泵运行将集水

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说 明 书

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管板内的热水打入蓄热水箱。

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说 明 书 附 图

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图1

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