CN103940150A - 一种空气源光伏蒸发装置 - Google Patents

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周正清
沈耀庆
朱元昊
阎芃熹
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Abstract

本发明公开了一种空气源光伏蒸发装置，包括若干块并列排布的换热器，所述换热器包括贴敷于光伏电池组件背面的基板和铺设于基板上的导流管，所述导流管一端连通进水管，所述导流管另一端连通出水管，所述进水管和出水管分别与部分段伸入空气源热泵的放热管两端相连，所述空气源热泵包括冷凝器，所述冷凝器内设有吸热管，所述吸热管两端伸出空气源热泵分别连通储热水箱上的出水口和进水口，所述导流管中充有水。本发明提高了空气源热泵的使用范围和能效比，提高了光伏电池光电转换效率，同时减少了空气源热泵的能耗，消除了噪音，使空气源热泵的体积更加紧凑，增加了安装的灵活性。

Description

一种空气源光伏蒸发装置
技术领域
本发明涉及一种空气源光伏蒸发装置。
技术背景
近年来，空气源热泵技术的发展很快，但是由于目前市场上大部分的空气源热泵设计正常工作温度在0-40℃，导致现有的产品在中国仅局限于长江以南地区使用，长江以北地区，因冬季户外气温太低，空气源热泵的蒸发器***在空气里取不到足够的热量，导致空气源热泵的能效比偏低。
光伏发电技术现已非常成熟，能实实在在的替代传统发电技术，在国外已经应用的非常广泛，并成为我国实现节能减排目标的有效措施之一，但是光伏产品投资回收期过长，光电转换效率较低，而且光伏电池在工作过程中发热，降低了能量利用率，且使光电转换效率进一步下降。
将空气源热泵技术与光伏技术结合，既可提升空气源热泵产品在长江以北地区能效比，扩大空气源热泵的使用范围，成为新城镇建设中可替代锅炉的新型热源产品，又能帮助光伏发电产品提升太阳能应用效率，新***通过同时提供电能和热能，增加了***的产出，可以成倍的缩短投资的回收期，可以解决光伏产品拓展国内市场的瓶颈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种空气源光伏蒸发装置，可以提高光伏电池光电转换效率，扩大空气源热泵的使用范围，并且提高能效比。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种空气源光伏蒸发装置，包括若干块并列排布的换热器，所述换热器包括贴敷于光伏电池组件背面的基板和铺设于基板上的导流管，所述导流管一端连通进水管，所述导流管另一端连通出水管，所述进水管和出水管分别与部分段伸入空气源热泵的放热管两端相连，所述空气源热泵包括冷凝器，所述冷凝器内设有吸热管，所述吸热管两端伸出空气源热泵分别连通储热水箱上的出水口和进水口，所述导流管中充有水。
优选的，所述基板上铺设有四根并列排布的导流管,所述导流管的形状为波形且折弯处为圆弧。该结构能够降低冷媒循环的阻力，保证循环热交换的顺畅，波形的管道延长了受热的有效面积。
优选的，所述导流管为铜管或铜铝复合管，所述基板为纯铝板，所述导流管与基板之间通过粘结剂复合。该结构能够提高导流管的受热效率。
优选的，所述导流管外侧覆盖有聚乙烯保温板。该结构使导流管受热效率进一步提高。
本发明采用上述技术方案，光伏电池组件工作时产生的热量通过基板传递到导流管外壁从而被导流管中的水吸收，导流管中被加热的水随放热管进入空气源热泵中将热量释放，使空气源热泵中的低温空气被加热，保障了空气源热泵在低温坏境下正常使用，由于空气源热泵中的空气能够不断被放热管加热，因此空气源热泵中不再需要设置风机强制推动空气，既减少风机的能耗，又消除了因风机带来的运行噪声，同时让空气源热泵的体积做得更加紧凑，增加了安装的灵活性，通过空气源热泵的逆卡诺循环，空气源热泵中的高温介质不断的在冷凝器中将热量传递给吸热管，从而加热储热水箱中的水，实现了热能的循环交换。本发明将空气源热泵技术与光伏技术结合，使空气源热泵能够在低温环境下正常工作，提高了空气源热泵的使用范围和能效比，同时还降低了光伏电池的工作温度，提高了光伏电池光电转换效率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中换热器的正视图；
图3是本发明中换热器的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1至图3所示，本发明包括若干块并列排布的换热器2，所述换热器包括贴敷于光伏电池组件1背面的基板201和铺设于基板上的导流管202，所述导流管一端连通进水管101，所述导流管另一端连通出水管102，所述进水管和出水管分别与部分段伸入空气源热泵5的放热管501两端相连，所述空气源热泵包括冷凝器，所述冷凝器内设有吸热管502，所述吸热管两端伸出空气源热泵分别连通储热水箱3上的出水口301和进水口302，所述导流管中充有水。所述基板上铺设有四根并列排布的导流管202，所述导流管的形状为波形且折弯处为圆弧。所述导流管202为铜管或铜铝复合管，所述基板201为纯铝板，所述导流管与基板之间通过粘结剂复合。所述导流管202外侧覆盖有聚乙烯保温板4。所述基板201上设有两个通孔203，所述聚乙烯保温板4上设有穿入通孔且与光伏电池组件1相连接的螺钉，从而使聚乙烯保温板4、基板201和光伏电池组件1连接紧固。
所述空气源热泵5中设有水热交换器，冷媒吸收光伏电池组件1的热量后成为高温气体，进入水热交换器中后将热量传递给水，从而进行循环热交换，该空气源热泵5不需要风机强制推动蒸发装置周边空气流动，既减少风机的能耗，又消除了因风机带来的运行噪声，同时还缩小了空气源机组所占空间。
所述光伏电池组件安装于屋顶，通过并联的方式连成一排，换热器2也相应的并列排布形成群组，所述光伏电池组件1工作时将太阳光转化为电能，同时工作温度逐渐升高，热量通过基板201传递到导流管202外壁最后被导流管202内的水吸收，从而降低了光伏电池组件的工作温度，光伏电池组件1的光电转换效率提高，导流管中被加热的水通过放热管进入空气源热泵中将热量释放，使空气源热泵中的低温空气被加热，从而使空气源热泵能够正常工作，所述空气源热泵包括蒸发器、压缩机和冷凝器，根据逆卡诺循环原理，工作介质在蒸发器中吸收空气中的热量，之后工作介质经过压缩机压缩为高温介质，高温介质进入冷凝器将热量传递给吸热管，从而加热储热水箱中的水，实现了热能的循环交换。
以上就本发明较佳的实施例做了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (4)

1.一种空气源光伏蒸发装置，其特征在于：包括若干块并列排布的换热器（2），所述换热器包括贴敷于光伏电池组件（1）背面的基板（201）和铺设于基板上的导流管（202），所述导流管一端连通进水管（101），所述导流管另一端连通出水管（102），所述进水管和出水管分别与部分段伸入空气源热泵（5）的放热管（501）两端相连，所述空气源热泵包括冷凝器，所述冷凝器内设有吸热管（502），所述吸热管两端伸出空气源热泵分别连通储热水箱（3）上的出水口（301）和进水口（302），所述导流管中充有水。
2.根据权利要求1所述的空气源光伏蒸发装置，其特征在于：所述基板上铺设有四根并列排布的导流管（202），所述导流管的形状为波形且折弯处为圆弧。
3.根据权利要求2所述的空气源光伏蒸发装置，其特征在于：所述导流管（202）为铜管或铜铝复合管，所述基板（201）为纯铝板，所述导流管与基板之间通过粘结剂复合。
4.根据权利要求3所述的空气源光伏蒸发装置，其特征在于：所述导流管（202）外侧覆盖有聚乙烯保温板（4）。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201246923Y (zh) * 2008-07-29 2009-05-27 东南大学 热泵***蒸发器与太阳能光伏集热器复合热源装置
CN202501664U (zh) * 2012-03-02 2012-10-24 山东宏力空调设备有限公司 一种光电光热太阳能热泵***
CN203758087U (zh) * 2014-04-09 2014-08-06 长兴祯阳低碳热水***有限公司 一种空气源光伏蒸发装置

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