CN102263151B - 一种太阳能光伏、光热集成模组 - Google Patents

一种太阳能光伏、光热集成模组 Download PDF

Info

Publication number
CN102263151B
CN102263151B CN2011101656762A CN201110165676A CN102263151B CN 102263151 B CN102263151 B CN 102263151B CN 2011101656762 A CN2011101656762 A CN 2011101656762A CN 201110165676 A CN201110165676 A CN 201110165676A CN 102263151 B CN102263151 B CN 102263151B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
photovoltaic
integrated module
micro
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011101656762A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102263151A (zh
Inventor
于奎明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2011101656762A priority Critical patent/CN102263151B/zh
Publication of CN102263151A publication Critical patent/CN102263151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102263151B publication Critical patent/CN102263151B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏、光热集成模组，包括太阳能电池片组，所述太阳能电池片组的其中一侧设有玻璃板，另一侧设有电绝缘导热膜，所述电绝缘导热膜远离玻璃板的一侧设有微槽道平板热管，本发明利用微槽道平板热管吸热技术使得太阳能电池组处于比较稳定的工作状况下，通过集水管将热水输送到热水器箱，提供生活用水，从而实现废热的利用，解决了光伏发电过程因太阳电池温度升高而造成效率低的缺陷，并对太阳能电池组的废热进行回收利用。

Description

一种太阳能光伏、光热集成模组
技术领域
    本发明涉及一种太阳能集成模组，具体的说，涉及一种利用太阳能光伏发电，微槽道平板热管散热技术，降低光伏组件的温度，废热回收利用的太阳能光伏、光热集成模组。
背景技术
太阳能是一种清洁、经济、稳定的能源。我国的太阳能资源相对丰富，光伏发电和太阳能热水器产业经过几年的快速发展已经形成了产业化生产，技术不断创新，产品性能得到不断的改进优化，目前正在被广泛的应用。在光伏发电过程中，太阳能利用效率只有百分之十几，大量能量被电池吸收转换为热能，若对这些能量进行回收，可大大提高太阳能的利用率。
对于平板晶硅太阳能电池，工作电压（Vmp）的温度系数约为-0.0045/℃；开路电压（Voc）的温度系数约为-0.0034/℃。在光伏发电过程中，随着太阳能电池结温，温度上升使太阳能电池开路电压Voc下降，短路电流Isc则轻微增大，总体会造成太阳能电池的输出功率下降。
对于非晶硅薄膜电池，工作电压（Vmp）的温度系数约为-0.0028/℃(折合70℃的系数为0.874)；开路电压Voc的温度系数约为-0.0028/℃（折合-10℃时的系数为1.1）。
针对太阳能电池温度升高会造成太阳能电池的输出功率下降的问题，对光电产业是一个重要的课题。
发明内容
本发明要解决的问题是针对太阳能电池模组在光电转换过程中产生的废热不能及时排除，导致表面温度过高，太阳能电池的输出功率下降，光电转换效率下降的问题，提供一种太阳能光伏、光热集成模组，能够使太阳能长期在标准状况下运行，提高太阳能电池模组的输出电压和输出功率，从而提高太阳能
综合利用效率。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种太阳能光伏、光热集成模组，包括太阳能电池片组，其特征在于：所述太阳能电池片组的其中一侧设有玻璃板，另一侧设有电绝缘导热膜，所述电绝缘导热膜远离玻璃板的一侧设有微槽道平板热管。
以下是本发明对上述方案的进一步改进：
所述微槽道平板热管包括波纹形槽道板，波纹形槽道板固定连接有上盖板，和有下盖板。
进一步改进：
所述下盖板远离波纹形槽道板的一侧设有保温层。
进一步改进：
微槽道平板热管的一端连通有集水管。
进一步改进：
微槽道平板热管上连通有充液管。
进一步改进：所述太阳能电池片组为平板型结构。
进一步改进：所述太阳能电池片组为单晶硅电池组或多晶硅电池组。
本发明采用上述方案，利用微槽道平板热管吸热技术使得太阳能电池组处于比较稳定的工作状况下，通过集水管将热水输送到热水器箱，提供生活用水，从而实现废热的利用。
本发明解决了光伏发电过程因太阳电池温度升高而造成效率低的缺陷，并对太阳能电池组的废热进行回收利用。
微槽道平板热管技术以其优良的热传导性和安装简单，很好的解决了电池板过热问题，它将成为太阳能光伏过程中散热降温的最有效的方法，全年对太阳能充分利用，达到了节能环保的效果，在使用屋顶式或墙体式光伏发电***，并需求热水的地区或工程，可广泛实用，适于批量生产。
本发明还解决了因空间的限制，实施了光伏发电***，而无法实施光热***，造成太阳能利用率低的现象。
利用微槽道平板热管收集废热，再利用废热加热生活用水，实现废热的利用，大大的提高了光能的利用率，由于吸热介质吸收了使硅电池转化效率下降的余热，使光伏阵列的工作温度有所降低，从而使***的发电效率比传统的光伏***有很大提高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 
附图说明  
附图1为本发明实施例的剖面结构示意图；
附图2为附图1的俯视图；
附图3为微槽道平板热管与集水管的侧面连接示意图。
图中：1-光伏太阳能电池组；2-微槽道平板热管；3-玻璃板；4-保温层；5-集水管；6-电绝缘导热膜；7-充液管；8-上盖板；9-下盖板；10-波纹形槽道板。
具体实施方式
实施例，如图1、图2所示，一种太阳能光伏、光热集成模组，包括平板型结构的太阳能电池片组1，其特征在于：所述太阳能电池片组1的其中一侧设有玻璃板3，另一侧设有电绝缘导热膜6，所述电绝缘导热膜6远离玻璃板3的一侧设有微槽道平板热管2。
所述电绝缘导热膜6选用导热性能极好硅胶材料，主要作用是将太阳能电池片产生的热量最大效率的传递到微槽道平板热管2。
所述微槽道平板热管2包括波纹形槽道板10，波纹形槽道板10的其中一侧固定连接有上盖板8，另一侧连接有下盖板9。
微槽道平板热管2上连通有充液管7，用来向热管中充入所需的工质。
将微槽道平板热管2抽成真空后，通过充液管7将所需工质充入微槽道平板热管2内，充完工质之后将充液管7密封。
所述下盖板9远离的波纹形槽道板10的一侧设有保温层4，用来防止平板热管内的热量散发。
如图3所示，微槽道平板热管2的一端连通有集水管5，通过集水管5将经过工质加热过的水输送到热水箱中，提供生活用水。
所述集水管5用导热性能良好的铝合金材料制作而成，有效的增加了受热面积，更有利于热交换。集水管5与微槽道平板热管2的冷凝段通过导热性能良好的硅胶粘合起来。
本发明通过太阳能电池片在发电过程中发热，使得太阳能电池片表面温度升高，通过微槽道平板热管***将热量吸收，通过吸热工质将低品位热能转换为可利用的高品位热能储存到热集水器箱中。
降温后的电池片可以满足在正常的状态下工作，从而提高了太阳能电池片的输出电压和输出功率，也提高了电池片的使用寿命。同时也将大量未能转化为电能的热能得到了最大程度的利用，提供了生活用水，使光能利用率保持在了较高的水平。
为得到***的具体光伏光热性能，选取某一天对该***进行了实验测试，表1为实际的测量数据。
表1：
Figure 2011101656762100002DEST_PATH_IMAGE001
***总体的功率为1KW。
由表中可以看出，随着时间变化，光照强度逐渐增强，电池板的温度也不断上升。由于开始水温较低，冷却效果好，因此水温上升的很快，热效率较高，最高达到25%，光效率达到14.3%，当水箱的温度到达一定温度后，随着辐射温度的下降，水温及热效率也逐渐降低。从上表可以看出，***总的效率可达35%以上，用热效率与电效率之和综合评价光伏光热***能量利用特性，可以看出光伏光热***有较高的热效率和电效率，比单独用光伏或者热利用效率有明显的提高。
上述实施例中，所述太阳能电池片组1为单晶硅或多晶硅电池组。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏、光热集成模组，包括太阳能电池片组（1），其特征在于：所述太阳能电池片组（1）的其中一侧设有玻璃板（3），另一侧设有电绝缘导热膜（6），所述电绝缘导热膜（6）选用导热性能极好硅胶材料，所述电绝缘导热膜（6）远离玻璃板（3）的一侧设有微槽道平板热管（2）；所述微槽道平板热管（2）包括波纹形槽道板（10），波纹形槽道板（10）固定连接有上盖板（8）和有下盖板（9）。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏、光热集成模组，其特征在于：所述下盖板（9）远离波纹形槽道板（10）的一侧设有保温层（4）。
3.根据权利要求1-2其中之一所述的一种太阳能光伏、光热集成模组，其特征在于：微槽道平板热管（2）的一端连通有集水管（5）。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏、光热集成模组，其特征在于：微槽道平板热管（2）上连通有充液管（7）。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏、光热集成模组，其特征在于：所述太阳能电池片组（1）为平板型结构。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏、光热集成模组，其特征在于：所述太阳能电池片组（1）为单晶硅电池组或多晶硅电池组。
CN2011101656762A 2011-06-20 2011-06-20 一种太阳能光伏、光热集成模组 Expired - Fee Related CN102263151B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101656762A CN102263151B (zh) 2011-06-20 2011-06-20 一种太阳能光伏、光热集成模组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101656762A CN102263151B (zh) 2011-06-20 2011-06-20 一种太阳能光伏、光热集成模组

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102263151A CN102263151A (zh) 2011-11-30
CN102263151B true CN102263151B (zh) 2013-07-17

Family

ID=45009711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101656762A Expired - Fee Related CN102263151B (zh) 2011-06-20 2011-06-20 一种太阳能光伏、光热集成模组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102263151B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437223A (zh) * 2011-12-12 2012-05-02 山东力诺光伏高科技有限公司 太阳能组件的热利用装置
CN110108044B (zh) * 2019-04-16 2021-01-26 桑夏太阳能股份有限公司 一种太阳能光伏光热复合集热装置
CN115249752B (zh) * 2021-12-21 2023-05-02 江西省科学院能源研究所 一种光伏热水组件及其层压机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322737A (en) * 1979-11-20 1982-03-30 Intel Corporation Integrated circuit micropackaging
CN2717020Y (zh) * 2004-06-04 2005-08-10 李荣裕 水冷式电脑中央处理器冷却装置的热交换器
CN101022718A (zh) * 2007-03-23 2007-08-22 北京工业大学 槽道式平板热管均热器
CN201616447U (zh) * 2009-12-25 2010-10-27 通威太阳能有限公司 太阳能电热一体化组件

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322737A (en) * 1979-11-20 1982-03-30 Intel Corporation Integrated circuit micropackaging
CN2717020Y (zh) * 2004-06-04 2005-08-10 李荣裕 水冷式电脑中央处理器冷却装置的热交换器
CN101022718A (zh) * 2007-03-23 2007-08-22 北京工业大学 槽道式平板热管均热器
CN201616447U (zh) * 2009-12-25 2010-10-27 通威太阳能有限公司 太阳能电热一体化组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN102263151A (zh) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203942493U (zh) 一种光伏光热组件
CN203721745U (zh) 一种新型光伏光热模组
CN102263151B (zh) 一种太阳能光伏、光热集成模组
CN205070938U (zh) 基于太阳能电池板的温差发电***
CN201084872Y (zh) 一种太阳能发电、蓄能热水装置
CN201898464U (zh) 一种太阳能温差发电机
CN201616447U (zh) 太阳能电热一体化组件
CN101237200A (zh) 槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器
CN203554382U (zh) 一种新型家用太阳能发电***
CN202652115U (zh) 太阳能温差发电装置
CN102176483B (zh) 一种水加热型光电/热太阳能***
CN106685355A (zh) 一种光伏光热一体化装置
CN114370711B (zh) 一种相变材料层辅助的特斯拉阀型流道光伏光热组件
CN105227132A (zh) 基于太阳能电池板的温差发电***
CN211457074U (zh) 一种低倍聚光太阳能薄膜电池组件
CN201878059U (zh) 回收聚光光伏发电余热的半导体温差发电装置
CN202039513U (zh) 一种调温式太阳能光伏瓦
CN204792856U (zh) 一种新型光伏光热组件
CN202039473U (zh) 一种调温式太阳能光电墙体***
CN202261080U (zh) 一种太阳能发电蓄电一体化装置
CN207395213U (zh) 一种热电联供的腔体式集热管
CN202039514U (zh) 一种调温式太阳能光电屋面***
CN205864322U (zh) 太阳能污水处理设备
CN104792030A (zh) 一种新型高效太阳能光伏热水器
CN221102103U (zh) 一种涂膜波浪形条纹双玻高效光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130717

Termination date: 20160620