太陽能光伏熱電聯產應用系統的製作方法

2023-05-22 10:06:41

專利名稱：太陽能光伏熱電聯產應用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於太陽能利用技術領域，特別涉及一種太陽能光伏熱電聯產應用系統。
背景技術：
太陽能光伏發電產業是20世紀80年代以來世界上增長最快的高新技術產業之一。目前，國際上對太陽能資源已經十分重視。20世紀70年代以來，鑑於常規能源供給的有限性和環保壓力，世界上許多國家掀起了開發利用太陽能和可再生能源的熱潮。目前，光伏發電主要集中在日本、歐盟和美國，其光伏發電量約佔世界光伏發電量的80%。今後光伏發電系統主要圍繞高效率、低成本、長壽命等方向發展。專家們預測到2050年，太陽能光伏發電在發電總量中將佔13% 15%，到2100年將約佔64%。美國洛杉磯道格拉斯太陽能公司於1997年開發出了平板式太陽能空氣集熱器， 並應用於房屋採暖，系統簡單可靠，但基於歸一化溫差的瞬時效率斜率較大，應用在建築採暖中表現出較大的日採暖溫差，滿足人體舒適性差。加上空氣流道保溫不足，截距效率僅能達到42%。1983年window研究了內插管式提熱系統；1980年美國俄亥俄州哥倫布市，國際薄板金屬工作者協會屋頂，安裝了由144支真空管組成的太陽空氣集熱器系統，為該樓提供採暖、空調及生活熱水；澳大利亞墨爾本RN. Morse研製真空管太陽蒸汽系統。我國太陽能光伏發電技術的研究仍然處於起步階段，技術水平相對國外一些發達國家還有一定差距。併網型光伏發電系統在我國還沒有真的投入商業化運行的應用，目前所建併網型光伏系統都為示範工程。併網型光伏發電系統的核心併網型逆變器還主要依賴進口或者合作研究的方式獲得，導致併網型光伏系統的造價升高、依賴性強，從而制約了併網型光伏系統在國內市場的發展和推廣。因此，掌握併網型光伏系統的核心併網型逆變器技術對推廣併網型光伏系統有著至關重要的作用。目前，在建築節能領域，太陽能向電能轉換的效率還不高，原因之一是在光電轉換過程中產生的熱量，影響並降低了光電轉換的效率。

實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種與建築結合使用利用太陽能效率高的太陽能光伏熱電聯產應用系統。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案太陽能光伏熱電聯產應用系統，包括設在建築頂部的中空通道、設在中空通道頂部的透明的太陽能光電板，中空通道底部設有太陽能空氣集熱器。所述中空通道傾斜設置，中空通道的較低端設有捕風窗、較高端與建築室內連通。採用上述技術方案，在太陽能光電板下方安裝太陽能空氣集熱器(以空氣作為傳熱流體，吸收太陽輻射並轉化為熱能的集熱裝置)，利用傳熱流體(空氣)將光電轉換過程中產生的熱量及時加以利用，這樣不僅降低了太陽能光伏發電系統的內部溫度，提高了光能向電能轉換的效率，而且對太陽能空氣集熱供暖系統的效率也有所提高。充分利用太陽能光伏方陣的能量，提高太陽能光伏熱電聯產系統的整體效率，降低成本，具有現實意義，達到節能減排的目的，做到常規能源的「零消耗」和汙染廢物的「零排放」。也對今後此類系統在建築物中的發展利用提供參考依據，對推動我國太陽能在建築中的發展將具有深刻的實際意義。本實用新型該項系統技術主要應用於小區、賓館、中小型辦公樓等建築，經試驗結果分析，可以實現太陽能光伏發電效率提高5%，不僅節約了能源的消耗，還有效的減少了建築材料的使用，可產生直接的經濟效益。由於本實用新型將太陽能發電系統與太陽能空氣集熱系統有機結合，太陽能光伏熱電聯產系統和建築一體化，減少了建設投資費用；系統自動化程度比較高，同時發電用於室內照明系統，節約能源，運行費用低。該技術可以提高太陽能光伏發電效率5%左右。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的太陽能光伏熱電聯產應用系統，包括設在建築1頂部的中空通道2、設在中空通道2頂部的透明的太陽能光電板3，中空通道2底部設有太陽能空氣集熱器4。中空通道2傾斜設置，中空通道2的較低端設有捕風窗5，中空通道2的較高端與建築1的室內連通。工作使用時，太陽光線6照射在中空通道2頂部的太陽能光電板3上，太陽能光電板3吸收太陽光線6用來發電，在光電轉換的過程中，太陽能光電板3將會產生少許熱量， 太陽能光電板3的透光率為90%以上，太陽光線6可以透過照射在太陽能空氣集熱器4上， 用以加熱中空通道2中的空氣。捕風窗5用來捕捉吹過來的風，風通過中空通道2吸收由光電轉換所產生的熱量，然後由太陽能空氣集熱器4將其加熱後通過中空通道2上端通入室內。由此太陽能光電板3的效率將提高3-4%，同時也達到了室內採暖的要求。本實用新型將太陽能發電系統與太陽能空氣集熱系統有機結合，太陽能光伏熱電聯產系統和建築一體化問題，這是系統的技術關鍵，也是系統的創新之處。主要包括整體外形的一體化和內部結構的一體化，實現技術和建築完美結合，主要有⑴、該系統把太陽能利用裝置作為建築材料，進行採暖、發電。⑵、利用太陽能光電板、太陽能空氣集熱器代替建築材料。⑶、利用建築設計和節能技術實現熱壓通風，縮短了採暖時間。⑷、通過新技術、新材料、新設備的智能化控制，減少了用能負荷。
權利要求1.太陽能光伏熱電聯產應用系統，其特徵在於包括設在建築頂部的中空通道、設在中空通道頂部的透明的太陽能光電板，中空通道底部設有太陽能空氣集熱器。
2.根據權利要求1所述的太陽能光伏熱電聯產應用系統，其特徵在於所述中空通道傾斜設置，中空通道的較低端設有捕風窗、較高端與建築室內連通。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能光伏熱電聯產應用系統，包括設在建築頂部的中空通道、設在中空通道頂部的透明的太陽能光電板，中空通道底部設有太陽能空氣集熱器。所述中空通道傾斜設置，中空通道的較低端設有捕風窗、較高端與建築室內連通。本實用新型將太陽能發電系統與太陽能空氣集熱系統有機結合，太陽能光伏熱電聯產系統和建築一體化，減少了建設投資費用；系統自動化程度比較高，同時發電用於室內照明系統，節約能源，運行費用低。該技術可以提高太陽能光伏發電效率5%左右。
文檔編號F24J2/04GK202024492SQ20112008919
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者侯中蘭, 梁盼, 母曉磊, 沈富平, 譚世磊, 陳開碇 申請人:河南科達節能環保有限公司