閉環毛細管太陽能光伏熱電板的製作方法

2023-10-20 15:02:17

專利名稱：閉環毛細管太陽能光伏熱電板的製作方法
技術領域：
本發明屬於太陽能光伏發電和太陽能集熱領域，涉及到利用封閉的毛細金 屬管提高太陽能光伏電池板的發電效率、同時進行太陽能熱能供應的太陽能光 伏熱一體化技術。
技術背景太陽能光伏電池板和太陽能集熱器是太陽能利用系統的關鍵設備。太陽能 光伏電池板的光電轉化效率受電池板溫度的高低影響很大，溫度越高、發電效 率越低，因此，國內外不少專家學者提出了在光伏電池板後加冷卻空氣、冷卻 水和熱泵冷卻系統的太陽能光伏熱一體化技術。研究表明，在光伏電池板後加冷卻空氣、冷卻水的方法可以將電池板的發電效率提高3~4%，但同時也消耗了 一定的風機或水泵的能耗。為及時排除太陽能光伏電池板工作過程的廢熱、利 用該部分廢熱(約佔所吸收的太陽能總量的83%以上)，非常有必要研究既能有 效地帶走光伏電池板工作過程的廢熱、又不需要較高的功率消耗的太陽能光伏 熱一體化技術，以實現太陽能的高效利用。 發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種可提高太陽能光伏電池板的光電轉化 效率高、功耗低、可實現光伏電池板工作廢熱回收利用的閉環毛細金屬管太陽 能光伏熱電板。本發明的技術方案本發明閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板由聯箱管、翅片管、毛細金屬管、
石墨導熱層、金屬框架、太陽能電池片和保溫層組成。毛細金屬管和石墨導熱 層構成了太陽能電池片的基板，基板與太陽能電池片密實連接，石墨導熱層敷 有保溫層。毛細金屬管內充有水、氟利昂、酒精、甲烷或其它工質，工作時傳 熱介質吸收太陽能電池片的熱量、汽化，在毛細金屬管內形成隨機、汽液相間 柱體沿著毛細金屬管進入翅片管，被管外介質冷卻、冷凝後，又流回到毛細金 屬管內，然後再吸收太陽能電池片的熱量被加熱汽化，如此循環往復形成振蕩 流熱管效應，在太陽能電池片和外部冷卻介質之間完成傳熱過程。
本發明閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板中的翅片管置於聯箱管內，冷卻 介質在翅片管外、聯箱管內流動，翅片管也可以用盤管或光管來替代。
本發明閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板中的毛細金屬管由內徑為2~5mm的U型銅管或其它金屬管構成，與翅片管連接，形成封閉的管路系統， 毛細金屬管在集熱電池板內回形排列，可以是單根或多根。
本發明閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板中的太陽能電池片可以是單晶 矽、也可以是多晶矽電池片。
本發明的效果和益處是本發明閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板採用閉環 毛細金屬管和石墨導熱層來作為太陽能電池片的基板，並利用閉環毛細金屬管 的振蕩流熱管效應，可以無動力地、及時、有效地導走太陽能電池片的工作廢 熱，降低太陽能電池片的工作溫度，提高光電轉換效率。同時，閉環毛細金屬 管還可以實現太陽能電池片工作廢熱的回收利用，形成一種光電轉換效率、傳 熱效率高、熱利用承壓能力高的太陽能光伏熱一體化技術。


附圖1為閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板外形結構示意圖。 附圖2為閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板A-A剖面圖。附圖3為閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板B-B剖面圖。 附圖4為閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板C-C剖面圖。 附圖5為閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板盤管式毛細金屬管示意圖附圖1聯箱管；2聯箱管保溫層；3翅片管；4冷卻介質進出口； 5毛細 金屬管；6石墨導熱層；7金屬框架；8太陽能電池片；9保溫層；10太陽能電池接線端子。
具體實施方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施例。本發明閉環毛細金屬管太陽能光伏熱電板由聯箱管1、翅片管3、毛細金屬 管5、石墨導熱層6、金屬框架7、太陽能電池片8和保溫層9組成。毛細金屬 管5由內徑為2~5mm的U型銅管或其它金屬管構成；翅片管3和毛細金屬管 5焊接，形成閉環管路；毛細金屬管5在集熱電池板內回形排列，可以是單根、 也可以是多根；毛細金屬管5和石墨導熱層6構成了太陽能電池片8的基板， 基板與太陽能電池片8密實連接，石墨導熱層6敷有保溫層9;翅片管3置於 聯箱管1內，冷卻介質在翅片管3夕卜、聯箱管1內流動；太陽能電池片8可以 是單晶矽、也可以是多晶矽電池片。毛細金屬管5內充有水、氟利昂或其它工質，工作時傳熱介質吸收太陽能 電池片8的熱量形成汽液相間的柱體沿著毛細金屬管進入翅片管3，被管外介質 冷卻、冷凝後，又流回到毛細金屬管5內，然後再吸收太陽能電池片8的熱量被加熱汽化，如此循環往復形成振蕩流熱管效應，在太陽能電池片8和外部冷 卻介質之間完成傳熱過程。
權利要求
1. 一種閉環毛細管太陽能光伏熱電板，包括聯箱管(1)、聯箱管保溫層(2)、翅片管(3)、冷卻介質進出口(4)、毛細金屬管(5)、石墨導熱層(6)、金屬框架(7)、太陽能電池片(8)和保溫層(9)，其特徵在於毛細金屬管(5)和敷有保溫層(9)的石墨導熱層(6)構成了太陽能電池片(8)的基板，該基板與太陽能電池片(8)密實連接；翅片管(3)置於聯箱管(1)內，冷卻介質在翅片管(3)與聯箱管(1)之間流動；毛細金屬管(5)內徑為2～5mm，與翅片管連接，形成封閉的管路系統。
2. 根據權利要求1所述的閉環毛細管太陽能光伏熱電板，其特徵還在於毛 細金屬管(5)內充有的傳熱介質為水、氟利昂、酒精或甲烷。
3. 根據權利要求1所述的閉環毛細管太陽能光伏熱電板，其特徵還在於翅 片管(3)用盤管或光管替代。
4. 根據權利要求1所述的閉環毛細管太陽能光伏熱電板，其特徵還在於回 形排列的毛細金屬管(5)是單根或多根。
5. 根據權利要求1所述的閉環毛細管太陽能光伏熱電板，其特徵還在於太 陽能電池片(8)是單晶矽或多晶矽電池片。
全文摘要
本發明公開了一種閉環毛細管太陽能光伏熱電板，屬於太陽能光伏發電和太陽能集熱領域。其特徵是該裝置包括聯箱管、翅片管、毛細管、石墨導熱層、金屬框架、太陽能電池片和保溫層；毛細管由內徑為2～5mm的金屬管構成，與翅片管連接，形成封閉的管路系統。毛細管內充有傳熱介質，工作時傳熱介質吸收太陽能電池片的熱量形成汽液相間的柱體沿著毛細管進入翅片管，被管外介質冷卻、冷凝後，又流回到毛細管內，然後再吸收太陽能電池片的熱量被加熱汽化，如此循環完成傳熱過程。本發明的效果和益處是毛細金屬管可以及時有效地導走太陽能電池片的工作廢熱，降低太陽能電池片的工作溫度，提高光電轉換效率；同時，實現太陽能電池片工作廢熱的回收利用。
文檔編號H01L31/052GK101388420SQ20081022805
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者張吉禮, 馬良棟 申請人:大連理工大學