CN201758374U - 一种一体式太阳能光伏光热板 - Google Patents

一种一体式太阳能光伏光热板 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种一体式太阳能光伏光热板，其包括位于上部的玻璃盖板、位于下部的太阳能吸热板、用于安装玻璃盖板和太阳能吸热板的型材外框、光伏组件和换热管扣件，玻璃盖板端部嵌于型材外框中，光伏组件设于玻璃盖板下方并与玻璃盖板层压贴合，换热管扣件设于太阳能吸热板下方并与太阳能吸热板固定连接，所述型材外框左右两侧设有相互配合的搭接部，各光伏组件之间电连接。本实用新型把太阳能板的利用纳入环境的总体设计，减少了现有技术中光伏发电和太阳能集热器分开安装的缺陷，可完全或部分取代现有传统屋顶覆盖瓦；各个太阳能光伏光热板串并联后，可扩充成大型光伏发电和热水***。

Description

一种一体式太阳能光伏光热板
技术领域
本实用新型涉及一种一体式太阳能光伏光热板。
背景技术
太阳能的开发利用潜力十分巨大，太阳能热水利用转化率约为60%—85%，，太阳能光伏的转换效率6-18%，能将光伏和光热有机的结合起来，实现功能的扩充，发挥光热***高效率和成本优势，克服光伏组件的低效率成本劣势，使之性价比最高。其次发掘屋顶和外墙资源，平板式建筑构件设计实现建筑一体化，符合大众的审美要求。
太阳能光伏发电和太阳能热水器属于一次性投资，目前光伏发电和太阳能热水技术已经非常成熟，但是太阳能热水***和发电***在城市建筑中的安装利用率还不高。虽然太阳能热水***的购买时比电、燃气热水器等费用较高，并且目前光伏发电的成本电价比实际使用的电价要高，但在使用过程中不再投资，而且在使用中生产电能，安全可靠，操作简单方便。综合计算，太阳能光伏发电和太阳能热水器投资综合效益比较高，对节能减排的意义广大。但在屋顶安装传统的光伏***投资大，真空管太阳能热水器既不安全又影响了建筑风格，使得广大用户对使用太阳能光伏***和太阳能热水器存有疑虑。
如何做到使太阳能***与建筑一体化，并且使得多个楼层均能到位使用，是人们迫切需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能光伏***与光热***一体化的太阳能集热发电装置。
一种一体式太阳能光伏光热板，其包括位于上部的玻璃盖板、位于下部的太阳能吸热板、用于安装玻璃盖板和太阳能吸热板的型材外框、光伏组件和换热管扣件，玻璃盖板端部嵌于型材外框中，光伏组件设于玻璃盖板下方并与玻璃盖板层压贴合，换热管扣件设于太阳能吸热板下方并与太阳能吸热板固定连接，所述型材外框左右两侧设有相互配合的搭接部，各光伏组件之间电连接。
优选地，所述太阳能吸热板上表面上覆盖有吸热膜。
优选地，所述的换热管扣件与太阳能吸热板焊接为一体。
使用时，本实用新型的换热管扣件用于固定其下方的换热管，单晶硅太阳能光伏组件吸收太阳光后，将太阳能转化成电能；同时，由于太阳能光电转换效率较低，光伏组件本身也会被加热，再通过辐射方式加热太阳能吸热板（或为吸热膜所吸收）下方换热管（铜管）中的介质。太阳能还透过各太阳能光伏组件之间的玻璃空隙后，直接为太阳能吸热板（或先为吸热膜所吸收，再传导至太阳能吸热板上）所吸收，然后热量再经由换热管扣件传导至换热管上。换热管（铜管）中的介质加热后，再与换热水箱中的水进行热交换。换热管（铜管）内有高效防冻吸热冷却介质流动，将光伏组件和吸热板所产生热量不断带走。
本实用新型的一体式太阳能光伏光热集成板具有下述有益效果：
一是把太阳能板的利用纳入环境的总体设计，减少了现有技术中光伏发电和太阳能集热器分开安装的缺陷，可完全或部分取代现有传统屋顶覆盖瓦，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能板成为建筑物的一部分，可减少整体安装和使用成本，消除了传统太阳能热***和光伏***对建筑物所造成的不利影响； 
二是可安装于斜屋顶、平屋顶或外墙，一般对平屋顶而言用覆盖式，对斜屋顶用镶嵌式或平铺式，外墙可采用镶嵌式或外挂式安装，建筑物内可预设管道井或预埋管道；与建筑物同步设计、施工；
三是换热管内采用高效防冻吸热冷却介质，克服冬天结冻问题，同时在夏天高温天气，通过换热管辅助光伏组件散热，保持光伏组件高效发电，适应各种环境；
四是各个太阳能光伏光热板串并联后，扩充成大型光伏发电和热水***。
附图说明
图1为本实用新型一体式太阳能光伏光热板的局部结构示意图；
图2是图1所示本实用新型一体式太阳能光伏光热板的俯视图；
图3为本实用新型一体式太阳能光伏光热板的建筑安装图；
图4为图3所示相邻太阳能光伏光热板的搭接结构A的局部放大图；
图5为采用一体式太阳能光伏光热板构成的太阳能集热发电***的工作原理图。
具体实施方式
下面通过附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步地详细地描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1、图2，一种一体式太阳能光伏光热板，其包括位于上部的玻璃盖板1、位于下部的太阳能吸热板2、用于安装玻璃盖板1和太阳能吸热板2的型材外框3、光伏组件6和换热管扣件7，玻璃盖板1端部嵌于型材外框3中，光伏组件6设于玻璃盖板1下方并与玻璃盖板1层压贴合，换热管扣件7设于太阳能吸热板2下方并与太阳能吸热板2固定连接，所述型材外框3左右两侧设有相互配合的搭接部5，各光伏组件6之间采用导线连接。所述太阳能吸热板2上表面上覆盖有吸热膜4。所述的换热管扣件7与太阳能吸热板2焊接为一体。
参照图1,图3、图4，可将多个本实用新型的一体式太阳能光伏光热板安装于建筑物屋顶而完全或部分取代现有传统屋顶覆盖瓦,各太阳能光伏光热板自上而下通过型材外框3左右两侧的搭接部5搭接在一起。换热管扣件7固定住其中的换热管13（铜管），各换热管13分别在两端经管道汇总连通到同一介质出口和介质入口。该建筑结构中，最上层是本实用新型的一体式太阳能光伏光热板，然后自上而下依次为：太阳能保温层8、顺水条9、防水层10、房顶保温层11和现浇板12。
参照图5,将由本实用新型的若干个一体式太阳能光伏光热板的换热管扣件7固定的换热管13串联后再经换热管和循环泵与换热水箱构成太阳能热水***，将若干个一体式太阳能光伏光热板的光伏组件6与充电控制器、蓄电池、逆变器等构成太阳能发电***，太阳能热水***与太阳能发电***组成太阳能集热发电***。
太阳能集热发电装置的换热管上设有感温探头T1，换热水箱上部设有感温探头T3, 换热水箱底部设有感温探头T2,各感温探头T1，T2,T3和循环泵分别与控制***工作站连接。当换热管温度高于换热水箱温度8°时，工作站中循环泵启动,将换热管内的高温介质通过换热管与水箱进行热交换；当循环一段时间后，温差低于4°时，循环泵自动关闭。反复动作，使换热水箱水温不断提高。换热水箱的水经换热管4的传热介质加热后，分别供给厨房、卫生间等。

Claims (3)

1.一种一体式太阳能光伏光热板，其特征在于：其包括位于上部的玻璃盖板、位于下部的太阳能吸热板、用于安装玻璃盖板和太阳能吸热板的型材外框、光伏组件和换热管扣件，玻璃盖板端部嵌于型材外框中，光伏组件设于玻璃盖板下方并与玻璃盖板层压贴合，换热管扣件设于太阳能吸热板下方并与太阳能吸热板固定连接，所述型材外框左右两侧设有相互配合的搭接部，各换热管扣件之间平行设置，各光伏组件之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一体式太阳能光伏光热板，其特征在于：所述吸热板上表面上覆盖有吸热膜。
3.根据权利要求1或2所述的一体式太阳能光伏光热板，其特征在于：所述的换热管扣件与太阳能吸热板焊接为一体。
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