本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件及熱水系統(tǒng)，不僅可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，而且可以收集光照產(chǎn)生的熱量，提供生活熱水，提高太陽(yáng)能的利用率。管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件由太陽(yáng)能電池板和集熱器組成。集熱器從下到上由導(dǎo)熱膜、熱媒管道和保溫層組成。導(dǎo)熱膜表面涂覆粘膠，同時(shí)貼在熱媒管道和太陽(yáng)能電池板上，減小了相鄰管道之間的傳導(dǎo)熱阻，減少管道數(shù)量，降低組件成本；熱水系統(tǒng)由循環(huán)泵、熱泵、儲(chǔ)熱水箱組成，該系統(tǒng)有兩種熱媒通道，一種通道是經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱；一種通道是經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入熱泵蒸發(fā)端。根據(jù)一體化組件的溫度選擇熱媒通道。熱水系統(tǒng)使集熱器工作在低溫狀態(tài)下，提高了集熱效率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及的管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件及熱水系統(tǒng)，將太陽(yáng)能電池和集熱器集成同一塊組件上，不僅可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，而且可以收集光照產(chǎn)生的熱量，提供生活熱水，提高太陽(yáng)能的利用率，適用于建筑一體化的分布式光伏系統(tǒng)。組件壽命長(zhǎng)、成本低、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率高。該技術(shù)屬于新能源領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
太陽(yáng)能資源豐富、分布廣泛，是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉础ｋS著全球能源短缺和環(huán)境污染等問題日益突出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。隨著技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)品成本持續(xù)下降，價(jià)格接近平價(jià)上網(wǎng)的水平。與建筑集成的分布式光伏在未來(lái)將成為應(yīng)用市場(chǎng)的主流。晶體硅太陽(yáng)能光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率在15％左右，薄膜硅太陽(yáng)能光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率在8％左右，大部分未被利用的太陽(yáng)能被轉(zhuǎn)換成熱量，使光伏組件的溫度升高，使光伏組件的轉(zhuǎn)換效率降低。光伏組件的溫度每升高1度，相對(duì)轉(zhuǎn)換效率下降0.4％，當(dāng)組件溫度升高到75攝氏度時(shí)，組件的發(fā)電功率比標(biāo)稱的額定功率降低20％。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利提出一種管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件及熱水系統(tǒng)，將太陽(yáng)能電池和集熱器集成在同一塊組件上，不僅可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，而且可以收集光照產(chǎn)生的熱量，提供生活熱水，提高太陽(yáng)能的利用率，適用于建筑一體化的分布式光伏系統(tǒng)。管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件由太陽(yáng)能電池板和集熱器組成。太陽(yáng)能電池板可選擇單晶體硅太陽(yáng)能電池板、薄膜太陽(yáng)能電池板。集熱器直接安裝在太陽(yáng)能電池板背面。集熱器由集熱器從下到上由導(dǎo)熱膜、熱媒管道和保溫層組成。導(dǎo)熱膜表面涂覆粘膠，同時(shí)貼在熱媒管道和太陽(yáng)能電池板上，減小了相鄰管道之間的傳導(dǎo)熱阻，減少管道數(shù)量，降低組件成本；并且連接太陽(yáng)能電池板和熱媒管道，在兩者之間傳遞熱量。用粘膠將保溫層貼合在集熱器最上層，保溫層外表面覆蓋鋁箔，降低表面的輻射率，減少熱量損失。熱水系統(tǒng)由循環(huán)泵、熱泵、儲(chǔ)熱水箱組成，當(dāng)一體化組件的溫度高于儲(chǔ)熱水箱溫度時(shí)，由循環(huán)泵將組件中的熱媒送入儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行熱交換；當(dāng)一體化組件的溫度低于儲(chǔ)熱水箱溫度時(shí)，但高于設(shè)定值時(shí)，由循環(huán)泵將熱媒送入熱泵的蒸發(fā)端，熱泵吸收熱媒熱量，在冷凝端將熱量釋放給儲(chǔ)熱水箱。熱水系統(tǒng)使集熱器工作在低溫狀態(tài)下，提高了集熱效率，同時(shí)可以將熱水溫度提高到60攝氏度，并作為陰雨天的輔助加熱措施。太陽(yáng)能電池板正面可覆蓋一層透明蓋板，透明蓋板與太陽(yáng)能電池板距離為5mm-30mm。透明蓋板的作用在于阻止太陽(yáng)能電池板在溫度升高后通過對(duì)流和輻射向周圍環(huán)境散熱。本技術(shù)管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件，將太陽(yáng)能電池和集熱器集成同一塊組件上。集熱器使用的導(dǎo)熱膜有很好的面向熱傳導(dǎo)系數(shù)，可以減小相鄰管道之間的傳導(dǎo)熱阻，減少管道數(shù)量，降低組件成本。導(dǎo)熱膜與太陽(yáng)能電池板貼合，沒有改變太陽(yáng)能電池板的原有結(jié)構(gòu)，可以直接利用標(biāo)準(zhǔn)化的太陽(yáng)能電池板，有利于市場(chǎng)推廣，集熱器拆卸容易維修方便。熱水系統(tǒng)使集熱器工作在低溫狀態(tài)下，減少了向空氣中散失的熱量，提高了集熱效率，同時(shí)可以將熱水溫度提高到60攝氏度，并作為陰雨天的輔助加熱措施。附圖說明圖1為管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件的示意圖，導(dǎo)熱膜夾在熱媒管道和太陽(yáng)能電池板之間；圖2為管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件的示意圖，熱媒管道夾在導(dǎo)熱膜和太陽(yáng)能電池板之間；兩張圖中，1為熱媒管道，2為太陽(yáng)能電池板，3為導(dǎo)熱膜，4為保溫層。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本技術(shù)。如圖1所示，管道型太陽(yáng)能光熱光電一體化組件由太陽(yáng)能電池板2和集熱器組成。集熱器由導(dǎo)熱膜3、熱媒管道1、保溫層4組成。太陽(yáng)能電池板2可選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的晶體硅太陽(yáng)能電池板、薄膜太陽(yáng)能電池板。導(dǎo)熱膜3選擇導(dǎo)熱石墨卷材，厚度大于50微米，覆蓋整個(gè)太陽(yáng)能電池板表面，導(dǎo)熱石墨卷材的法向?qū)崧蕿?0W/m.K-30W/m.K，面向?qū)崧蕿?00W/m.K-1500W/m.K，壓縮率10％-20％。導(dǎo)熱膜表面涂覆粘膠，使導(dǎo)熱膜貼在管道和太陽(yáng)能電池板上，粘膠層的厚度為0.01mm-0.8mm。熱媒管道1的長(zhǎng)度與太陽(yáng)能電池板2的長(zhǎng)度相當(dāng)，截面形狀可選擇圓形、橢圓形或方形。熱媒管道可以是單孔結(jié)構(gòu)也可以是多孔結(jié)構(gòu)。相鄰熱媒管道的間距小于200毫米，熱媒管道寬度大于3毫米，厚度為1毫米-15毫米。保溫層4選擇橡塑、巖棉或泡沫板，覆蓋整個(gè)太陽(yáng)能電池板表面，用粘膠將保溫層貼合在集熱器最上層。保溫層的厚度小于40毫米，導(dǎo)熱率小于50W/m.K。保溫層表面覆蓋鋁箔，提高保溫層的耐候性，并降低表面的輻射率，減少熱量損失。熱水系統(tǒng)由循環(huán)泵、熱泵、儲(chǔ)熱水箱組成。當(dāng)一體化組件的溫度高于儲(chǔ)熱水箱溫度時(shí)，由循環(huán)泵將組件中的熱媒送入儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行熱交換；當(dāng)一體化組件的溫度低于儲(chǔ)熱水箱溫度時(shí)，但高于設(shè)定值時(shí)，由循環(huán)泵將熱媒送入熱泵的蒸發(fā)端，熱泵吸收熱媒熱量，在冷凝端將熱量釋放給儲(chǔ)熱水箱，設(shè)定值一般在20攝氏度-45攝氏度之間選擇。儲(chǔ)熱水箱的容積由使用人數(shù)確定，居民項(xiàng)目選擇50升/人.日。光熱光電一體化組件的加熱功率可按照400瓦/平方米計(jì)算。替代方案：如圖2所示，不同之處在于熱媒管道1夾在導(dǎo)熱膜3和太陽(yáng)能電池板2之間，增加了熱媒管道與熱源的接觸面積，減小了熱阻。以上顯示和描述了本技術(shù)的基本原理、主要特征和主要優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，在不脫離本技術(shù)精神和范圍的前提下，本技術(shù)還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本技術(shù)范圍內(nèi)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于太陽(yáng)能光熱光電一體化組件的熱水系統(tǒng)，由循環(huán)泵、熱泵及儲(chǔ)熱水箱組成，其特征是：該系統(tǒng)有兩種熱媒通道，一種通道是經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱；一種通道是經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入熱泵蒸發(fā)端，兩種通道通過一個(gè)三通閥門連接到一體化組件。
【技術(shù)特征摘要】
1.用于太陽(yáng)能光熱光電一體化組件的熱水系統(tǒng)，由循環(huán)泵、熱泵及儲(chǔ)
熱水箱組成，其特征是：該系統(tǒng)有兩種熱媒通道，一種通道是...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮昌萌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：宮昌萌，
類型：新型
國(guó)別省市：江蘇;32
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