CN207395213U - 一种热电联供的腔体式集热管 - Google Patents
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Abstract
一种热电联供的腔体式集热管，包括：同向设置的集热内管和集热外管，所述集热内管的外径小于所述集热外管的内径，所述集热内管穿置在集热外管中，在集热内管与外管之间抽真空；所述集热外管为四面体结构，具体的为两组高倍聚光光伏组件和两组玻璃，所述高倍聚光光伏组件左右对称布置，玻璃上下布置；所述下方玻璃长度小于上方玻璃长度；该实用新型结构设计巧妙，可实现冬季与夏季时，太阳能的最佳利用，工作效率高；安装简便，维护方便，适合大面积推广，符合国家对清洁能源的既定政策。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能集热管设计技术领域，尤其是一种太阳能热电联供的腔体式集热管。
背景技术
能源短缺、资源枯竭、环境污染等问题已严重影响人们的生活和制约社会的发展，各国竞相开展水能、风能、地热能、生物能、潮汐能、太阳能等清洁能源和可再生能源的应用研究。
目前，太阳能的利用主要以供热和供电两大清洁能源技术为主；
供热技术：市面上用于太阳能供热供暖的集热管主要由内管与外管组成，内管一般为不锈钢管、铜管或铝管等材质，外管一般为玻璃，中间抽真空，此集热管主要用于冬季供热或供暖等，但到夏季由于供热量需求大幅下降，集热管的使用效率也随之下降，收集的热量白白浪费；
供电技术：太阳能光伏发电效率一般在10％～20％之间，因而，80％以上入射到太阳电池的太阳能辐射能量均通过太阳电池板以热能的形式散失到大气空间，现有的太阳电池板通过特定的散热装置散热，这样不仅降低了太阳能发电效率，而且大大增加了太阳能发电成本；
因此，提高太阳能发电效率与热利用率，实现太阳能合理的转化与利用，对太阳能机理研究及应用关键技术方面仍需进一步提高。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目在于提供一种结构简单、功能全、转化效率高、维护方便、工作安全可靠的太阳能热电联供腔体式集热管。
为实现上述目的，本实用新型提供一种热电联供的腔体式集热管，包括同向设置的集热内管和集热外管，所述集热内管的外径小于所述集热外管的内径，集热内管穿置在集热外管中，在集热内管与外管之间抽真空，起保温隔热作用；
作为一种举例说明，所述集热内管与所述集热外管的中心轴线重合；
进一步的，所述集热外管为四面体结构，具体的为两组高倍聚光光伏组件和两组玻璃组成，其中高倍聚光光伏组件左右对称布置，玻璃上下布置；所述下方玻璃长度小于上方玻璃长度；
作为一种优选举例说明，所述四面体结构的横截面为等腰梯形；
作为一种优选举例说明，所述四面体结构中，上方玻璃长度与下方玻璃长度的比值采用：7:3、8:2或9:1中的一种；
所述集热外管由高倍聚光光伏组件和玻璃合围封装而成，所述外管为三面体，具体的为两组高倍聚光光伏组件和一组玻璃组成三角结构体，其中高倍聚光光伏组件左右对称布置，并与上端玻璃封装在一起；
作为一种优选举例说明，所述三角结构体的横截面为等边三角形；
进一步的，所述高倍聚光光伏组件包括：板件、玻璃板构成的玻璃层、粘合剂和电池层；所述电池层包括：若干电池片悬浮于粘合剂内，且彼此间隔排列构成；所述板件、玻璃层、粘合剂和电池层经高温层压一体成形工艺制成条形高倍聚光光伏组件；
作为一种优选举例说明，所述玻璃板选择光伏用超白玻璃；
作为一种优选举例说明，所述粘合剂首选高透过率、耐温性能好、抗紫外线老化的粘合剂材料；
作为一种优选举例说明，所述电池片为配置有防逆流二极管的若干串连连接的高倍聚光电池原片，采用高倍聚光电池原片的好处在于，可增大聚光倍数，提高发电效率至25％；
进一步的，所述板件材质为铝，该板件设计有空腔，当空腔内通入散热介质，可以使散热介质达到湍流状态，利用散热介质来降低太阳能电池表面的温度；当所述空腔内通入空气时，起隔热作用，阻挡热量传递到太阳能电池；
作为一种应用举例说明，所述散热介质为水，散热后的温度大致控制在50℃～80℃。
作为一种优选举例说明，所述玻璃为超白浮法玻璃；
作为一种优选举例说明，所述集热内管为镀膜金属管；
为了更好的说明本实用新型的工作原理，现简要其工作过程如下：
首先，本实用新型中的太阳能热电联供腔体式集热管工作方式分为两个状态，当高倍聚光光伏组件朝向太阳时为集热为主状态；当高倍聚光光伏组件背对太阳时为发电为主状态，此两种状态可根据使用适应的条件随时切换；
其次，集热为主状态时，高倍聚光光伏组件朝向太阳一侧，吸收一倍太阳光进行发电；与此同时，所述下方玻璃朝向反射镜，集热管内管通有传热介质，如导热油或水等，通过玻璃层吸收反射镜反射的多倍太阳光，用于供热及供暖等需求，板件的空腔内通入空气，起阻隔集热管内管热量传输到太阳能电池板的作用，此状态主要适应于供热需求大的冬季；(备注：此时高倍聚光光伏组件也有部分面接收多倍太阳光的情况，当外管为四面体时，上方玻璃也会透光一倍太阳光作用于传热介质；)
再次，发电为主状态时，集热管内管的介质透过玻璃层吸收一倍太阳光，用于供热等需求；高倍聚光光伏组件通过反射镜反射并吸收多倍太阳光，用于高效发电，板件的空腔内通入水，利用水来降低太阳能电池表面的温度，空腔内的水温一般为50℃～80℃，可用于日常生活用水，此状态主要适应于供电需求大的夏季；
最后，太阳能热电联供腔体式集热管可应用在槽式太阳能***上，可充分吸收并利用太阳光的能量，提高太阳能发电效率与热利用率，实现太阳能合理的转化与利用。
有益效果：
1、该实用新型结构设计巧妙，可实现冬季与夏季时，太阳能的最佳利用，工作效率高；
2、安装简便，维护方便，适合大面积推广，符合国家对清洁能源的既定政策；
附图说明
图1为本实用新型一种热电联供的腔体式集热管实施例之四面体结构示意图；
图2为本实用新型一种热电联供的腔体式集热管实施例之四面体外管结构示意图；
图3为本实用新型一种热电联供的腔体式集热管实施例之三角体结构示意图；
图4为本实用新型一种热电联供的腔体式集热管实施例之高倍聚光光伏组件结构示意图；
图5为本实用新型一种热电联供的腔体式集热管实施例之集热为主的工作状态示意图；
图6为本实用新型一种热电联供的腔体式集热管实施例之发电为主的工作状态示意图；
具体实施方式
下面，参考附图1至图6所示，一种热电联供的腔体式集热管，包括同向设置的集热内管101和集热外管102，所述集热内管101的外径小于所述集热外管102的内径，集热内管101穿置在集热外管102中，在集热内管101与外管102之间抽真空，起保温隔热作用；
作为一种举例说明，所述集热内管101与所述集热外管102的中心轴线重合；
进一步的，所述集热外管102为四面体结构，具体的为两组高倍聚光光伏组件202和两组玻璃201组成，其中高倍聚光光伏组件202左右对称布置，玻璃201上下布置；所述下方玻璃长度小于上方玻璃长度；
作为一种优选举例说明，所述四面体结构的横截面为等腰梯形；
作为一种优选举例说明，所述四面体结构中，上方玻璃长度与下方玻璃长度的比值采用：7:3、8:2或9:1中的一种；
所述集热外管102由高倍聚光光伏组件202和玻璃201合围封装而成，所述外管102为三面体，具体的为两组高倍聚光光伏组件202和一组玻璃201组成三角结构体，其中高倍聚光光伏组件202左右对称布置，并与上端玻璃封装在一起；
作为一种优选举例说明，所述三角结构体的横截面为等边三角形；
进一步的，所述高倍聚光光伏组件202包括：板件401、玻璃板构成的玻璃层402、粘合剂403和电池层404；所述电池层404包括：若干电池片悬浮于粘合剂403内，且彼此间隔排列构成；所述板件401、玻璃层402、粘合剂403和电池层404经高温层压一体成形工艺制成条形高倍聚光光伏组件202；
作为一种优选举例说明，所述玻璃板选择光伏用超白玻璃；
作为一种优选举例说明，所述粘合剂403首选高透过率、耐温性能好、抗紫外线老化的粘合剂材料；
作为一种优选举例说明，所述电池片为配置有防逆流二极管的若干串连连接的高倍聚光电池原片，采用高倍聚光电池原片的好处在于，可增大聚光倍数，提高发电效率至25％；
进一步的，所述板件401材质为铝，该板件设计有空腔，当空腔内通入散热介质，可以使散热介质达到湍流状态，利用散热介质来降低太阳能电池表面的温度；当所述空腔内通入空气时，起隔热作用，阻挡热量传递到太阳能电池；
作为一种应用举例说明，所述散热介质为水，散热后的温度大致控制在50℃～80℃。
作为一种优选举例说明，所述玻璃为超白浮法玻璃；
作为一种优选举例说明，所述集热内管101为镀膜金属管；
为了更好的说明本实用新型的工作原理，现简要其工作过程如下：
首先，本实用新型中的太阳能热电联供腔体式集热管工作方式分为两个状态，当高倍聚光光伏组件朝向太阳时为集热为主状态；当高倍聚光光伏组件背对太阳时为发电为主状态，此两种状态可根据使用适应的条件随时切换；
其次，集热为主状态时，高倍聚光光伏组202件朝向太阳一侧，吸收一倍太阳光进行发电；与此同时，所述下方玻璃朝向反射镜，集热管内管通有传热介质，如导热油或水等，通过玻璃层吸收反射镜反射的多倍太阳光，用于供热及供暖等需求，板件的空腔内通入空气，起阻隔集热管内管热量传输到太阳能电池板的作用，此状态主要适应于供热需求大的冬季；
再次，发电为主状态时，集热管内管101的介质透过玻璃层吸收一倍太阳光，用于供热等需求；高倍聚光光伏组件202通过反射镜反射并吸收多倍太阳光，用于高效发电，板件的空腔内通入水，利用水来降低太阳能电池表面的温度，空腔内的水温一般为50℃～80℃，可用于日常生活用水，此状态主要适应于供电需求大的夏季；
最后，太阳能热电联供腔体式集热管可应用在槽式太阳能***上，可充分吸收并利用太阳光的能量，提高太阳能发电效率与热利用率，实现太阳能合理的转化与利用。
该实用新型结构设计巧妙，可实现冬季与夏季时，太阳能的最佳利用，工作效率高；安装简便，维护方便，适合大面积推广，符合国家对清洁能源的既定政策；
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，包括：同向设置的集热内管和集热外管，所述集热内管的外径小于所述集热外管的内径，所述集热内管穿置在集热外管中，在集热内管与外管之间抽真空；所述集热外管为四面体结构，具体的为两组高倍聚光光伏组件和两组玻璃，所述高倍聚光光伏组件左右对称布置，玻璃上下布置；下方玻璃长度小于上方玻璃长度；进一步的，所述高倍聚光光伏组件包括：板件、玻璃板构成的玻璃层、粘合剂和电池层；所述板件、玻璃层、粘合剂和电池层经高温层压一体成形工艺制成条形高倍聚光光伏组件；所述板件设计有空腔，当空腔内通入散热介质，可以使散热介质达到湍流状态，利用散热介质来降低太阳能电池表面的温度；当所述空腔内通入空气时，起隔热作用，阻挡热量传递到太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述集热内管与所述集热外管的中心轴线重合。
3.根据权利要求2所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述四面体结构的横截面为等腰梯形。
4.根据权利要求3所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述集热外管由高倍聚光光伏组件和玻璃合围封装而成，所述外管为三面体，具体的为两组高倍聚光光伏组件和一组玻璃组成三角结构体，其中高倍聚光光伏组件左右对称布置，并与上端玻璃封装在一起。
5.根据权利要求4所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述三角结构体的横截面为等边三角形。
6.根据权利要求5所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述电池层包括：若干电池片悬浮于粘合剂内，且彼此间隔排列构成。
7.根据权利要求6所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述玻璃板选择光伏用超白玻璃，所述板件材质为铝。
8.根据权利要求7所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述粘合剂首选高透过率、耐温性能好、抗紫外线老化的粘合剂材料。
9.根据权利要求5所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述电池片为配置有防逆流二极管的若干串连连接的高倍聚光电池原片。
10.根据权利要求9所述的一种热电联供的腔体式集热管，其特征在于，所述玻璃为超白浮法玻璃；所述集热内管为镀膜金属管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721128037.8U CN207395213U (zh) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | 一种热电联供的腔体式集热管 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201721128037.8U CN207395213U (zh) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | 一种热电联供的腔体式集热管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207395213U true CN207395213U (zh) | 2018-05-22 |
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ID=62416793
Family Applications (1)
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| CN201721128037.8U Active CN207395213U (zh) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | 一种热电联供的腔体式集热管 |
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| CN (1) | CN207395213U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107367073A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-21 | 成都禅德太阳能电力有限公司 | 一种热电联供的腔体式集热管 |
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2017
- 2017-09-05 CN CN201721128037.8U patent/CN207395213U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107367073A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-21 | 成都禅德太阳能电力有限公司 | 一种热电联供的腔体式集热管 |
| CN107367073B (zh) * | 2017-09-05 | 2023-08-04 | 成都禅德太阳能电力有限公司 | 一种热电联供的腔体式集热管 |
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