能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板的製作方法
2023-06-01 07:23:21
專利名稱：能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用太陽能的建築外牆板，具體的說，是光電光熱同體同步轉換利用太陽能的建築用外牆板。
背景技術：
太陽能光伏發電是可再生能源的重要組成部分。但目前光伏電池組件能商品化的產品以單、多晶矽系列產品為主，光電轉換率低，一般只有12-15%，高的18%左右。光伏電池的實際光電轉換率還要低很多，其中溫度是影響其工作效率的主要因素之一，而控制溫度的技術和裝置研究較少，更未能應用於生產。光伏電池在實際應用中，始終工作在惡劣的自然環境中，灰塵、雨水、受到汙染的氣候環境都會降低其工作效率和工作壽命。太陽能光電轉換技術和太陽能光熱轉換技術，雖然有所發展，但尚存在兩個系統分別應用和分別形成光電產品、光熱產品，在建築一體化中分別佔據各自的建築空間，形成有限的建築空間資源不能充分利用。
發明內容本實用新型的目的是提供一種集太陽能光電和光電轉換於一體，可以同時供電供熱，以顯著提高太陽能綜合利用率的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板。該能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，包括矽光電池組件板，在矽光電池組件板的背面設置有用於與矽光電池組件板進行熱交換的熱交換裝置。本實用新型的有益效果本實用新型通過現有的矽光電池組件板吸收太陽能，並將太陽能轉化為電能；熱交換裝置對矽光電池組件板表面冷卻降溫，降低了矽光電池組件工作面的工作溫度，防止電池溫度過高導致轉換效率降低，穩定了矽光電池組件光電轉換效率；同時還使太陽能通過熱交換裝置輸出熱能。因此本實用新型使得光電、光熱同體同步轉換，太陽能得到充分有效利用，達到高效利用太陽能的目的，是一種環保節能的建築用外牆板。對於上述的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，熱交換裝置有多種多樣，例如，它一種熱交換裝置包括具有進液口和出液口的換熱體、進出換熱體的液體介質，所述換熱體與矽光電池組件板相接。這樣，矽光電池組件板即可直接通過換熱體與液體介質進行熱交換。當然，所述熱交換裝置還包括設置在換熱體與矽光電池組件板之間的導熱體，換熱體通過導熱體與矽光電池組件板相接。這樣，矽光電池組件板即通過到熱體與換熱體進行熱交換。之所以設置導熱體，是因為換熱體有時難於直接連接在矽光電池組件板上，而以導熱體作為過渡，導熱體連接在矽光電池組件板上，換熱體連接在導熱體上。優選的，所述導熱體為多根平行的工字梁，工字梁的上表面與矽光電池組件板接觸；換熱體包括多根平行的豎管和上、下橫管，上、下橫管分別與豎管的上下端相通，上橫管的一端具有出液口，進液口在遠離出液口的下橫管另一端。採用該結構的換熱體的優點由於沿著豎管自下向上，液體介質的壓力逐漸降低，液體介質只能自下向上流動，而不會出現某一處的液體介質不流動的現象，所以保證了換熱器換熱效果。對於上述的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，它還包括一透明蓋板，透明蓋板與矽光電池組件板的正面之間具有真空層。真空層隔熱性能優良，消除了空氣的導熱和對流換熱，並減少灰塵進入，透光性好，既能提高光電轉化效率，也防止了熱能的流失。本實用新型通過光電、光熱結合，真空層消除空氣層的導熱和對流換熱，減少灰塵進入，透光性好，並通過熱交換裝置利用冷卻介質對矽光電池組件表面冷卻降溫，穩定了矽光電池組件光電轉換效率，同時還使太陽能熱能得到有效利用。達到光電、光熱同體同步轉換，高效利用太陽能的轉換功能。
圖I是本實用新型的立體結構示意圖圖2是本實用新型中的換熱體的示意圖圖3是圖I中的局部放大圖。
具體實施方式
參見圖I所示的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板中，帶有連接導線的矽光電池組件板I屬於現有技術(參見圖3)，它主要包括矽光電池11、玻璃板13，矽光電池11通過EVA膠層12封裝在玻璃板13上，形成了矽光電池組件板1，導線(未示出)從矽光電池11上引出。玻璃板13的背面粘接多根平行的工字梁(導熱體)2。參見圖2，換熱體3包括多根平行的豎管31、上橫管32和下橫管33，上橫管、下橫管分別與豎管的上下端相通，下橫管的左端具有進液口 34，上橫管的右端具有出液口 35(出液口在遠離進液口的上橫管另一端)。水從進液口 34流進換熱體，從出液口 35流出。豎管31與工字梁2垂直，並互相接觸。換熱體通過工字梁2與矽光電池組件板相接。工字梁2、換熱體3組成了與矽光電池組件板I進行熱交換的熱交換裝置。透明蓋板4的周邊與矽光電池組件板I的正面封接，透明蓋板4與矽光電池組件板I之間具有真空層5。上述能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板在使用時，最好矽光電池11、上橫管32、下橫管33、工字梁均呈水平狀，豎管31呈傾斜狀。當光線透過透明蓋板4照射到矽光電池11上時，矽光電池開始發電通過導線引出電壓，同時矽光電池開始升溫，通過熱交換矽光電池將溫度傳給工字梁，同時工字梁又將溫度傳遞給換熱體3，此時換熱體3內的冷水隨之溫度開始上升從而完成一個完整的熱交換過程。該裝置可以同時供電供熱。本實用新型有以下優點(I)透明蓋板4與矽光電池組件板之間為真空層，矽光電池組件板下方採用循環的冷卻介質降低矽光電池工作面的溫度，使矽光電池工作面的溫度保持在正常工作溫度範圍之內，防止電池溫度過高導致轉換效率降低，提高了光電利用經濟效益，有利於矽光電池的推廣應用。[0020](2)矽光電池組件板下方緊密結合有熱交換裝置，採用了水或氣等循環冷卻介質，即採用氣冷或水冷的方式使矽光電池工作面的溫度降低，將換熱後得到加熱的冷卻介質存儲後可以進行工業或生活利用，例如加熱後的水可以用於人們日常生活，使太陽能的熱能得到有效的利用，達到了光電、光熱同體同步的轉換，達到高效綜合利用了太陽能的目的。(3)拓展了矽光電池的應用領域，本產品可替代熱水器，若干組件串、並聯成光伏電站方陣，也可組件單元應用直接作為電源，實現住宅建築利用太陽能同步同體供電供熱的目標。 (4)該裝置易於同建築物做到一體化，可以直接作為建築材料使用，也可以看作是一種建築構件。(5)由於沿著豎管自下向上，液體介質的壓力逐漸降低，液體介質只能自下向上流動，而不會出現某一處的液體介質不流動的現象，所以保證了換熱器換熱效果。
權利要求1.能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，包括矽光電池組件板，其特徵是在矽光電池組件板的背面設置有用於與矽光電池組件板進行熱交換的熱交換裝置。
2.根據權利要求I所述的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，其特徵是所述熱交換裝置包括具有進液口和出液口的換熱體、進出換熱體的液體介質，所述換熱體與娃光電池組件板相接。
3.根據權利要求2所述的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，其特徵是所述熱交換裝置還包括設置在換熱體與矽光電池組件板之間的導熱體，換熱體通過導熱體與矽光電池組件板相接。
4.根據權利要求3所述的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，其特徵是所述導熱體為多根平行的工字梁，工字梁的上表面與矽光電池組件板接觸；換熱體包括多根平行的豎管和上、下橫管，上、下橫管分別與豎管的上下端相通，上橫管的一端具有出液口，進液口在遠離出液口的下橫管另一端。
5.根據權利要求I所述的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板，其特徵是它還包括一透明蓋板，透明蓋板與矽光電池組件板的正面之間具有真空層。
專利摘要本實用新型提供一種集太陽能光電和光電轉換於一體，可以同時供電供熱，以顯著提高太陽能綜合利用率的能夠進行太陽能熱電同步轉換的外牆板。它包括矽光電池組件板，在矽光電池組件板的背面設置有用於與矽光電池組件板進行熱交換的熱交換裝置。
文檔編號H02N6/00GK202658814SQ20122030465
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者陳卓 申請人:陳卓