一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能熱電聯(lián)供裝置，具體來說涉及太陽能熱電聯(lián)供裝置中的新型真空管套筒式太陽能光伏集熱組件。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏板是太陽能光伏發(fā)電的主要裝置，它不但可以發(fā)電供給建筑用電，而且可以用作建筑的外飾面，與建筑本身形成一體，既實用又美觀。但目前，太陽能光伏板光電轉(zhuǎn)換效率低，單晶硅光伏板發(fā)電效率最高約17-19%，多晶硅光伏板發(fā)電效率約15%。相關(guān)研宄表明，光伏板發(fā)電效率與其工作溫度有著非常重要的關(guān)系。光伏板溫度越高，其發(fā)電效率越低，且溫度每上升10°C，效率約降低0.5%。因此，為了提高太陽能光伏板發(fā)電效率，可以通過對其進行冷卻，降低其工作溫度來實現(xiàn)。
[0003]近些年來，一些學者通過利用空氣或水對太陽能光伏板進行冷卻，研宄發(fā)現(xiàn)，水的冷卻效果比空氣好，相應地電效率也高。部分學者研宄了平板式太陽能光伏集熱器，即在平板式光伏板背面鋪設金屬管道，通過管內(nèi)水流對光伏板進行冷卻，提高發(fā)電效率，同時把水加熱后用于家用生活熱水。但平板式光伏集熱器正面熱損失高，導致熱效率下降，而且平板式光伏板發(fā)電性能受太陽光入射角影響較大。有少數(shù)學者提出了真空管式太陽能光伏集熱器，即在窄條型光伏板背面鋪設金屬管道，并放置在真空管中，可以有效減少熱損失，但窄條型光伏板發(fā)電性能同樣受到太陽光入射角的影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的正是為了克服上述已有技術(shù)的不足而提出的一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置，同時解決了平板式集熱器正面熱損失高以及發(fā)電性能受太陽光入射角影響較大的問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置，由真空管套筒式光伏集熱組件、聯(lián)箱和反射背板組成；多個真空管套筒式光伏集熱組件并聯(lián)后兩端分別與兩個聯(lián)箱連接；反射背板置于聯(lián)箱下方；其中，每個真空管套筒式光伏集熱組件由I個雙玻真空管、I個圓筒型光伏板和I個金屬套管組成；在雙玻真空管內(nèi)，圓筒型光伏板包卷在金屬套管上，圓筒型光伏板與金屬套管接觸面用導熱膠粘貼；金屬套管為內(nèi)管和外管組成的雙層管，內(nèi)管與外管之間封閉并充填導熱油，內(nèi)管為水流通道；金屬套管的兩端自雙玻真空管穿出并分別伸入聯(lián)箱中。
[0006]其中，圓筒型光伏板為薄膜光伏電池。
[0007]其中，聯(lián)箱與金屬套管組成導熱/冷卻系統(tǒng)，其中一個聯(lián)箱上具有冷卻水入口，另一個聯(lián)箱上具有冷卻水出口。
[0008]本發(fā)明是把原有真空管式太陽能集熱器和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)合二為一，通過巧妙地設計套筒式光伏集熱組件外加反射背板，實現(xiàn)熱電聯(lián)供且相互促進的同時，有效地減小了太陽能熱電聯(lián)供裝置的熱損失；圓筒式結(jié)構(gòu)設計可以增加光伏板面積，減小太陽光入射角對發(fā)電性能的影響，提高發(fā)電功率和發(fā)電量；另外，套筒式結(jié)構(gòu)設計比傳統(tǒng)的板管式結(jié)構(gòu)傳熱效果好，提高傳熱性能；聯(lián)箱不僅作為水流通道，還能作為蓄水裝置對套管兩端直接進行冷卻。
【附圖說明】
[0009]圖1是真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置平面圖；
[0010]圖2是圖1中沿A-A線剖視圖下的工作原理圖；
[0011]圖3是圖1中沿B-B線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]以下參照附圖1-3對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細描述。
[0013]本發(fā)明具體技術(shù)方案是:一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置，由真空管套筒式光伏集熱組件、聯(lián)箱2和反射背板I組成；多個真空管套筒式光伏集熱組件并聯(lián)后兩端分別與兩個聯(lián)箱連接；反射背板I置于聯(lián)箱2下方；其中，每個真空管套筒式光伏集熱組件由I個雙玻真空管3、I個圓筒型光伏板4和I個金屬套管5組成；在雙玻真空管3內(nèi)，圓筒型光伏板4包卷在金屬套管5上，圓筒型光伏板4與金屬套管5接觸面用導熱膠粘貼；金屬套管5為內(nèi)管和外管組成的雙層管，內(nèi)管與外管之間封閉并充填導熱油，內(nèi)管為水流通道；金屬套管5的兩端自雙玻真空管3穿出并伸入聯(lián)箱2中。
[0014]如圖3所示，圓筒型光伏板4可由薄膜光伏電池彎曲或卷繞構(gòu)成。
[0015]如圖1所示，聯(lián)箱2與金屬套管5組成導熱/冷卻系統(tǒng)，其中一個聯(lián)箱2上具有冷卻水入口，另一個聯(lián)箱2上具有冷卻水出口。
[0016]具體地，本發(fā)明中雙玻真空管3在制作時，包覆金屬套管5上的圓筒型光伏板4，金屬套管5兩端則從真空結(jié)構(gòu)中穿出。該穿出真空結(jié)構(gòu)的兩端分別伸入套筒式光伏集熱組件兩側(cè)的兩個獨立的聯(lián)箱2中。該金屬套管5處于聯(lián)箱2中的端部結(jié)構(gòu)是，外管封閉，內(nèi)管作為水流通道與聯(lián)箱2聯(lián)通。其中，外管與內(nèi)管之間的封閉結(jié)構(gòu)中，作為導熱油的充填空間。
[0017]本發(fā)明用圓筒型光伏板4(薄膜光伏電池)包卷著金屬套管5，保證光伏板與金屬套管之間良好的接觸，將其放置于的雙玻真空管3中，形成一個套筒式光伏集熱組件，金屬套管兩端與聯(lián)箱2連接，然后在真空管/聯(lián)箱下方設置反射背板I。本發(fā)明可以根據(jù)實際需要調(diào)整真空管套筒式光伏集熱組件的數(shù)量及聯(lián)箱長度(或數(shù)量)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:真空管式設計可以起到很好的保溫效果，有效減少該裝置的熱損失，提高熱效率；圓筒型光伏板同時接受直射和反射太陽光發(fā)電，提高發(fā)電功率和發(fā)電量，圓筒式結(jié)構(gòu)設計可以增加光伏板面積，還可以減小太陽光入射角對發(fā)電性能的影響；套筒式光伏集熱組件結(jié)構(gòu)設計可以保證圓筒型光伏板與金屬套管有良好的接觸和導熱性能，比傳統(tǒng)的板管式結(jié)構(gòu)傳熱效果好，并且傳熱性能越好，熱效率越高，電效率亦越高，二者是相互促進的；聯(lián)箱的設計不僅作為連接金屬套管的水流通道，還能作為蓄水裝置對金屬套管兩端直接進行冷卻，加快了組件冷卻速度；可以根據(jù)電負荷、熱負荷需求調(diào)整真空管套筒式光伏集熱組件數(shù)量，組裝靈活，更換方便。
[0019]根據(jù)圖2所示剖視結(jié)構(gòu)的工作原理，本發(fā)明同時解決了平板式集熱器正面熱損失高以及受太陽光入射角影響較大等問題。
[0020]本發(fā)明不限于以上對實施例的描述，本領域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明揭示的內(nèi)容，在本發(fā)明基礎上不必經(jīng)過創(chuàng)造性勞動所進行的改進和修改，比都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置，由真空管套筒式光伏集熱組件、聯(lián)箱和反射背板組成，其特征在于: 多個真空管套筒式光伏集熱組件并聯(lián)后兩端分別與兩個聯(lián)箱連接； 反射背板置于聯(lián)箱下方； 其中， 每個真空管套筒式光伏集熱組件由I個雙玻真空管、I個圓筒型光伏板和I個金屬套管組成； 在雙玻真空管內(nèi)，圓筒型光伏板包卷在金屬套管上，圓筒型光伏板與金屬套管接觸面用導熱膠粘貼； 金屬套管為內(nèi)管和外管組成的雙層管，內(nèi)管與外管之間封閉并充填導熱油，內(nèi)管為水流通道； 金屬套管的兩端自雙玻真空管穿出并分別伸入聯(lián)箱中。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型真空管夾套筒太陽能熱電聯(lián)供裝置，其特征在于:圓筒型光伏板為薄膜光伏電池。3.如權(quán)利要求1所述的一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置，其特征在于:聯(lián)箱與金屬套管組成導熱/冷卻系統(tǒng)，其中一個聯(lián)箱上具有冷卻水入口，另一個聯(lián)箱上具有冷卻水出口。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型真空管套筒式太陽能熱電聯(lián)供裝置，主要包括真空管套筒式光伏集熱組件及反射背板。真空管可以起到很好的保溫效果，減小熱損失，提高熱效率；套筒式光伏集熱組件結(jié)構(gòu)設計可以增加光伏板面積，減小太陽光入射角對發(fā)電性能的影響，圓筒型光伏板同時接受直射、反射太陽光發(fā)電，提高發(fā)電功率和發(fā)電量；金屬套管兩管之間的導熱油從光伏板吸熱，然后加熱管內(nèi)水流，套筒式結(jié)構(gòu)設計可以增加換熱面積，增強換熱效果。
【IPC分類】H02S40/44, H02S40/42
【公開號】CN104917456
【申請?zhí)枴緾N201510383395
【發(fā)明人】陳紅兵, 魏平, 秦建軍, 劉永峰, 熊亞選, 郝斌, 何偉, 李德英
【申請人】北京建筑大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月2日