CN1941597A - 一种太阳能电热共生的真空接受装置 - Google Patents

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范德才
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Abstract

本发明涉及一种用于太阳能电热共生的真空接受装置，属于太阳能利用领域。该装置包括：用于发电的太阳能电池板4安装在一外层由玻璃管1、内层由金属矩形管2共同隔成的真空腔内，支撑材料3支撑金属矩形管2，太阳能电池板4与金属矩形管2通过一导热绝缘材料5联接，而与玻璃管1保持一定真空间隙，所述内层金属矩形管的一端可从外层玻璃管中伸出，伸出玻璃管端，通过一膨胀系数与玻璃相近的材料与玻璃外管联接，在金属矩形管上未安装太阳能电池板的外背面，涂上一层能充分吸收阳光热能的吸收涂层。本发明为绿色环保产品，将太阳辐射能转换为热能和电能，整体效率高。

Description

一种太阳能电热共生的真空接受装置
技术领域
本发明属于太阳能电热***能源设备领域，涉及一种用于将太阳能转换成电和热的光电转换的电热共生的真空接受装置。
背景技术
目前，太阳能作为一种资源丰富的，可以解决能源短缺和环境污染问题的可再生能源，已经引起广泛的应用。太阳能供热、发电等太阳能利用是目前可再生能源技术推广应用最普遍的技术之一。现有技术中，光热装置在我国主要是采用各种太阳能真空管热水器，使太阳能中的热能通过光热转换，产生热水，供人们使用；光电装置(如太阳能电池等)，主要是把太阳能转化为电能，供用户使用。本发明的目的是针对现有技术的功能单一，提供一种功能更齐全的太阳能真空接受装置。
实用新型专利03238780.6所公开的太阳能热电***，能通过太阳能使工质汽化后的蒸汽靠其携带的热能和动能直接推动蒸汽发电机组发电，同时将余热通过散热器产生热水，但是该产品需要将太阳能先转变成热能再转变成动能，受到循环的限制；而且工质需要多次能量转换，从而增加工质成本。发明专利89106297.1所公开的聚光集热式太阳能发电装置，只靠阳光照射直接产生电能，可以利用太阳的漫射辐射，不必将太阳能转变成热能再转变成动能，但是该发明中太阳能电池偶件和背部的换热器只是置于一金属框架中，与放置于真空中相比，换热效率不高。发明专利98101837.8所公开的多能源热水器，以太阳光照射、太阳能电池以及风力发电机发电供电热元件等几种形式加热水，同时还设有充电器和蓄电池，可将风力发电机和太阳能电池所发电力贮藏备用，但是该发明中的太阳能电池接受到的太阳光辐射强度不能始终接近或达到其最大应用强度(太阳能电池对准太阳所接受到的光辐射强度)。
发明内容
本发明是一种用于太阳能电热共生的真空接受装置，该装置包括：用于发电的太阳能电池板4安装在一外层由玻璃管1、内层由金属矩形管2共同隔成的真空腔内，并与玻璃外管1保持一定真空间隙。金属矩形管2与玻璃外管1之间用一种导热系数很低的材料作为支撑材料3，以减少金属矩形管2上的热能通过玻璃管1传导散失。太阳能电池板4与金属矩形管2通过一高效导热绝缘材料5联接，而与玻璃外管保持一定真空间隙。所述内层金属矩形管2可以一端从外层玻璃外管1中伸出，金属矩形管2伸出玻璃外管1的端口部分，通过一热膨胀系数与玻璃接近的金属材料与玻璃外管联接。在金属矩形管上未安装太阳能电池板的外背面或者所有其它三个面，涂上一层能充分吸收阳光热能的吸收涂层，以增加接受装置转换成热水的太阳能量。
本发明中的光电部分有太阳能电池板4、蓄电池、逆变器以及供电线路组成。太阳能电池板4通过供电线路与蓄电池或逆变器相连，蓄电池或逆变器的输出联接负载。
本发明中，内层金属矩形管的一端可以从外层玻璃管中伸出，以便安装金属矩形管内的热交换装置。
本发明借助真空隔热腔，从而不会出现太阳能电池板的正面有空气产生高温的问题，也不会出现通过正面的玻璃外管传导散失热量的问题，太阳能电池板上的发热只能通过其后的金属矩形管以及安装其中的热交换装置传导并交换出去，从而产出热水。
从光热效应来讲，太阳光谱中的红外波段直接产生热效应，而绝大部份光能不能直接产生热量。本发明中，在金属矩形管上未安装太阳能电池板的外背面或者所有其它三个面，涂上一层能充分吸收阳光热能的吸收涂层材料，可以充分的吸收太阳光。
本发明的一个措施是通过利用一种热膨胀系数和玻璃相接近的合金，该合金和玻璃外管可以采取火封，热压或者胶粘的方式密封联接；该合金和金属矩形管可以采用焊接的方式密封联接，从而提供一种性能稳定、可靠的真空隔热腔。这种密封联接方式可以有效地解决金属和玻璃的热膨胀差异明显，无法密封联接的问题，进一步满足太阳能聚光，热电共生等利用的问题。
综上所述，本发明具有以下显著优点：
1.独特的真空隔热腔，保证了出众的热绝缘性，保护了太阳能电池板，提高了真空集热发电的可靠性。
2.热交换装置的安装方式设计考虑了可维护性，便于安装、拆卸。
3.金属矩形管与玻璃外管之间用一种导热系数很低的材料支撑；金属矩形管上未安装太阳能电池板的外背面或者所有其它三个面，涂上一层能充分吸收阳光热能的吸收涂层，这两种设计一方面降低了热能的散失，另一方面提高了太阳能利用率。
以下是结合附图对具体工作原理的相关描述：
参见附图1，太阳能电池板4将接受到的太阳光辐射能一部分转化为热能，另一部分转化为电能，热量通过太阳能电池板4后面的一导热绝缘材料5传递给金属矩形管2，金属矩形管2内的热交换装置把热量带走，可用于产生热水；太阳能电池板4产生的电动势可以直接引出直流电输出，或者是可以引入蓄电池充电，也可以经逆变器转换后向用户输出50HZ，220V或60HZ，110V的工频交流电。
附图说明
图1是本发明的基本结构示意图
图中，1.玻璃管，2.金属矩形管，3.支撑材料，4.太阳能电池板，5.高效导热绝缘材料
具体实施方式
本实施例是一种用于太阳能电热共生的真空接受装置，该装置包括：用于发电的太阳能电池板4安装在一外层由玻璃方管1、内层由铝合金方管2共同隔成的真空腔内，并与玻璃方管保持一定真空间隙。铝合金方管与玻璃方管之间用导热系数很低的玻璃作为支撑材料3，可以减少铝合金方管上的热能通过玻璃方管传导散失。太阳能电池板4与铝合金方管2通过一高效导热绝缘材料5联接，而与玻璃方管1保持一定间隙，该导热绝缘片可以从北京中石电子有限公司买到。在铝合金方管上未安装太阳能电池板的外背面，涂上一层能充分吸收阳光热能的吸收涂层。
本实施例中，所采用的膨胀系数和玻璃相接近的金属是一种膨胀合金铁镍钴，可以从西安高能新材料公司买到，这种金属的线性热膨胀系数a＝3.6×10-6/℃，而铝合金的热胀系数是24×10-6/℃，差别很大，硼硅玻璃3.3的平均线膨胀系数a(20℃～230℃)＝(3.3±0.1)×10-6k-1，实际应用中，内层铝合金方管的一端从外层玻璃方管中伸出，铝合金方管伸出玻璃方管的端口部分与铁镍钴合金采取焊接的方式联接，而玻璃方管与铁镍钴合金采取火封的方式联接。
本实施例中，太阳能电池板4通过导线引出的接线柱安装在膨胀合金铁镍钴合金上。

Claims (8)

1.一种能利用太阳能同时发电和产生热水的真空接受装置，其特征是：用于发电的太阳能电池板安装在一外层由玻璃管、内层由金属矩形管共同隔成的真空腔内，并与玻璃外管保持一定真空间隙。
2.如权利要求1所述的接受装置，其特征是：太阳能电池板与金属矩形管通过一高效导热绝缘材料紧密联接，使太阳能电池板上的发热能通过其后的金属矩形管，以及金属矩形管内安装的热交换装置传导并交换出去，从而产出热水。
3.如权利要求1所述的接受装置，其特征是：金属矩形管与玻璃管之间用一种导热系数很低的材料支撑，以减少金属矩形管上的热能通过玻璃管传导散失。
4.如权利要求1和2所述的接受装置，其特征是：在金属矩形管上未安装太阳能电池板的外背面或者所有其它三个面，涂上一层能充分吸收阳光热能的吸收涂层，以便接受该方向的太阳能。
5.如权利要求1、2和3所述的接受装置，其特征是：内层金属矩形管的一端或者两端从外层玻璃管中伸出。
6.如权利要求1和4所述的接受装置，其特征是：金属矩形管伸出玻璃外管端，通过一膨胀系数与外玻璃管接近的金属材料与外玻璃管联接。
7.如权利要求1和4所述的接受装置，其特征是：金属矩形管截面可以做成方形；玻璃外管的截面可做成矩形管、方管、圆管、椭园形或者各种形状。
8.如权利要求1、4和7所述的接受装置，其特征是：玻璃外管可以做成变截面管，以便与金属矩形管更好地联接。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101867320A (zh) * 2010-05-27 2010-10-20 天津大学 用于槽式聚光***的光电光热联用真空直通式集热管
CN101900438A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种黑体太阳能光热光电转化器
CN102299194A (zh) * 2011-08-26 2011-12-28 苏州瑞晟太阳能科技有限公司 光电/光热一体化器件
CN101598405B (zh) * 2008-06-02 2013-07-10 北京环能海臣科技有限公司 一种压合缩口变径直通全玻璃真空矩形平面集热管
CN108015496A (zh) * 2017-12-01 2018-05-11 北京创昱科技有限公司 真空腔及真空腔的制备方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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