一種光伏光熱一體化系統的製作方法
2023-11-01 05:12:22
一種光伏光熱一體化系統的製作方法
【專利摘要】本發明屬於太陽能發電【技術領域】，具體涉及一種光伏光熱一體化系統，包括光電轉換裝置、光熱轉換裝置和監測系統，光電轉換裝置通過光伏光熱一體化組件接線盒依次與接線箱，逆變器、配電櫃連接，對水箱進行電學加熱，光熱轉換裝置是指光伏光熱一體化組件通過換熱裝置與水箱進行熱傳遞，監測系統監控光伏光熱一體化組件運行過程的功率、輻照度、發電量等信息；本發明將傳統單一的光伏和光熱系統合二為一，有效降低光伏光熱一體化組件溫度，提高水溫，有效降低工作成本，提高太陽能的綜合利用效率。
【專利說明】一種光伏光熱一體化系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於太陽能發電【技術領域】，具體涉及一種光伏光熱一體化系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著常規能源的短缺，環境汙染日益嚴重，光伏發電引起了人們的高度重視，其中最關鍵的就是提聞系統效率和降低綜合成本，實驗研究表明，在太陽福照度一定的條件下，當太陽光照射到太陽能光伏電池上時，只有能量大於其半導體材料的禁帶寬度的部分光子能量能夠轉化為電能，此外的能量不僅不能轉化為電能輸出，還會變為廢熱造成光電轉換效率下降，為了解決這個問題，越來越多的學者開始關注太陽能光伏光熱(PV/T)一體化系統，該系統將傳統單一的光伏和光熱系統合二為一，有效降低光伏組件溫度，提高發電效率的同時兼備了太陽能的光熱功能，有效降低系統成本，使用此系統製造的產品逐漸在家庭中得到應用。
[0003]中國專利申請201210320370.4公開了一種光伏光熱一體化組件，該組件依次由密封膠將鋼化玻璃、EVA封裝膠膜、電池片組、導熱絕緣膜、EVA封裝膠膜、背板封裝，並由邊框進行固定，在邊框的內側設有金屬導熱管，把導熱絕緣膜聚集的熱量導出，組件的電能由接線盒導出，此發明的光伏光熱一體化組件的散熱裝置利用的是金屬導熱管，導熱面積小，導熱效果並不是很好。
[0004]上海理工大學穆志君，關欣，劉鵬等2009年9月，在《節能技術》第27卷，157期上發表了一篇文章，文章指出他們搭建了 PVT系統電、熱性能綜合實驗臺，通過全天實驗，分別研究和分析了系統的溫度特性與相對電效率的關係。實驗臺測試系統如圖5，包括8個溫度測點，開路電壓，短路電流測試部分。為了考察電池背板被冷卻的均勻程度，在電池板的長度方向上分別布置了 4個熱電偶，以便對比。採用對比實驗的方法，將PVT組件與普通電池組件按60°傾角，朝南放置，離地面高度0.3 m，從太陽輻射較穩定的9: 30到15: 30，溫度採集系統每隔5 min讀取、並記錄數據一次，實時監測PVT組件電池背板的溫度變化，結果表明，在日照條件較好，系統循環水溫較低的情況下，PVT系統的電效率與普通光伏組件相比，可以提高約7%，此系統只是對比常規組件與光伏光熱一體化組件的效率差異，並沒有把組件的光電部分得以應用，整個系統成本較高。
【發明內容】
[0005]為解決上述問題，本發明公開了一種光伏光熱一體化系統，將太陽能光伏發電與太陽能熱水器結合，採用全新的光伏光熱一體化組件，快速提升水箱溫度，提高太陽能的綜合利用效率。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
一種光伏光熱一體化系統，其特徵在於:包括光電轉換裝置、光熱轉換裝置和監測系統，光電轉換裝置通過光伏光熱一體化組件接線盒依次與接線箱，逆變器、配電櫃連接，對水箱進行電學加熱，光熱轉換裝置是指光伏光熱一體化組件通過換熱裝置與水箱進行熱傳遞，監測系統監控光伏光熱一體化組件運行過程的功率、輻照度、發電量等信息。
[0007]作為本發明的一種改進，所述光伏光熱一體化組件結構依次為透光的鋼化玻璃、封裝膠膜、電池片組、封裝膠膜、背板封裝材料，導熱絕緣膠與換熱裝置。
[0008]作為本發明的一種改進，所述光伏光熱一體化組件底座為金屬板，背面豎直方向間隔焊接有導熱方管，背面正上方設有接線盒，在光伏光熱一體化組件遠離接線盒的一端水平焊接一根進水管，該進水管一端橫向伸出光伏光熱一體化組件側面，作為循環水入口，進水管另一端密封卡在光伏光熱一體化組件邊框裡面；靠近接線盒的一端沿著接線盒焊接一個「凹」字形出水管，出水管一端橫向伸出光伏光熱一體化組件側面，做為循環水出口，另一端密封卡在光伏光熱一體化組件邊框裡面；導熱方管兩端分別與進水管、出水管聯通。
[0009]作為本發明的一種改進，所述水箱上設有溫度計。
[0010]作為本發明的一種改進，所述金屬板為鋁板。
[0011]作為本發明的一種改進，所述導熱方管材料為銅方管或者鋁方管。
[0012]本發明的有益效果是:
本發明將傳統單一的光伏和光熱系統合二為一，有效降低光伏光熱一體化組件溫度，提高水溫，有效降低工作成本，提高太陽能的綜合利用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的系統連接圖。
[0014]圖2為本發明所述的光伏光熱一體化組件結構示意圖。
[0015]圖3為本發明所述的換熱裝置背面示意圖。
[0016]圖4為本發明所述的換熱裝置截面圖。
[0017]附圖標記列表:
1、鋼化玻璃，2、封裝膠膜，3、電池片組，4、背板封裝材料，5、導熱絕緣膠，6、換熱裝置，
7、循環水入口，8、循環水出口，9、「凹」字形出水管，10、進水管，11、導熱方管 12、光伏光熱一體化組件邊框，13、金屬板，14、接線盒。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發明，應理解下述【具體實施方式】僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語「前」、「後」、「左」、「右」、「上」和「下」指的是附圖中的方向，詞語「內」和「外」分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0019]如圖所示，本發明所述的一種光伏光熱一體化系統，包括光電轉換裝置和光熱轉換裝置，光電轉換裝置通過光伏光熱一體化組件接線盒依次與接線箱，逆變器、配電櫃連接，通過發的電對水箱進行電學加熱，光熱轉換裝置是指光伏光熱一體化組件通過換熱裝置6與水箱進行熱傳遞，通過光電轉換裝置和光熱轉換裝置，起到雙重加熱的效果，迅速提高水溫，而且能夠有效降低光伏光熱一體化組件溫度，提高發電效率，有效降低工作成本，提聞太陽能的綜合利用效率。
[0020]本發明所述的一種光伏光熱一體化系統，還包括監測系統，監測系統監控光伏光熱一體化組件運行過程的功率、輻照度、發電量等信息。[0021]本發明所述光伏光熱一體化組件結構依次為透光的鋼化玻璃1、封裝膠膜2、電池片組3、封裝膠膜2、背板封裝材料4，進行層壓，按照常規工藝裝框做成普通組件後，通過導熱絕緣膠5將換熱裝置6安裝在層壓件背面。
[0022]本發明所述的光伏光熱一體化組件底座為金屬板13，背面豎直方向間隔焊接有導熱方管11，背面正上方設有接線盒14，在光伏光熱一體化組件遠離接線盒14的一端水平焊接一根進水管10，該進水管10—端橫向伸出光伏光熱一體化組件側面，作為循環水入口 7，進水管另一端密封卡在光伏光熱一體化組件邊框12裡面；靠近接線盒的一端沿著接線盒焊接一個「凹」字形出水管9，讓出接線盒14部分，出水管9 一端橫向伸出光伏光熱一體化組件側面，做為循環水出口 8，另一端密封卡在光伏光熱一體化組件邊框12裡面；導熱方管11兩端分別與進水管10、出水管9聯通，整個導熱管形成一個循環水通道，可以減小水在循環過程中的阻力，加快熱傳遞速度，水箱內的水，可以通過光熱轉換裝置將光伏光熱一體化組件收集的熱量經背面導出，加熱，也可以通過光電轉換裝置通過發的電對水箱進行加熱，使水箱內的水溫迅速提高，提高發電效率，有效降低工作成本。
[0023]為了能夠直觀的掌握水箱當前水溫，在所述水箱上設有溫度計。
[0024]將所述金屬板設為鋁板，所述導熱方管材料為銅方管或者鋁方管，熱傳遞效果更好，水升溫更快，提高工作效率，降低工作成本。
[0025]本發明方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。
【權利要求】
1.一種光伏光熱一體化系統，其特徵在於:包括光電轉換裝置、光熱轉換裝置和監測系統，光電轉換裝置通過光伏光熱一體化組件接線盒依次與接線箱，逆變器、配電櫃連接，對水箱進行電學加熱，光熱轉換裝置是指光伏光熱一體化組件通過換熱裝置與水箱進行熱傳遞，監測系統監控光伏光熱一體化組件運行過程的功率、輻照度、發電量信息。
2.根據權利要求1所述的一種光伏光熱一體化系統，其特徵在於:所述光伏光熱一體化組件結構依次為透光的鋼化玻璃、封裝膠膜、電池片組、封裝膠膜、背板封裝材料，導熱絕緣膠與換熱裝置。
3.根據權利要求2所述的一種光伏光熱一體化系統,其特徵在於:所述光伏光熱一體化組件底座為金屬板，背面豎直方向間隔焊接有導熱方管，背面正上方設有接線盒，在光伏光熱一體化組件遠離接線盒的一端水平焊接一根進水管，該進水管一端橫向伸出光伏光熱一體化組件側面，作為循環水入口，進水管另一端密封卡在光伏光熱一體化組件邊框裡面；靠近接線盒的一端沿著接線盒焊接一個「凹」字形出水管，出水管一端橫向伸出光伏光熱一體化組件側面，做為循環水出口，另一端密封卡在光伏光熱一體化組件邊框裡面；導熱方管兩端分別與進水管、出水管聯通。
4.根據權利要求3所述的一種光伏光熱一體化系統,其特徵在於:所述水箱上設有溫度計。
5.根據權利要求3所述的一種光伏光熱一體化系統,其特徵在於:所述金屬板為招板。
6.根據權利要求4或5所述的一種光伏光熱一體化系統,其特徵在於:所述導熱方管材料為銅方管或者鋁方管。
【文檔編號】H01L31/058GK103456827SQ201310428290
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】李豔陽, 秦濤濤, 徐傳鑫, 徐傳明, 何濤 申請人:連雲港神舟新能源有限公司