本发明涉及一种太阳能高效利用及相变储能领域，具体涉及一种储热式平板型太阳能集热器。
背景技术：
太阳能作为可再生能源的一种重要形式，具有节能和环保等优势，发展相应的高效收集利用装置具有重要意义。研究表明，光伏电池的温度升高消减了其光电转换效率，通过采用不同的冷却方式对光伏电池进行冷却，在保证光电转换效率的同时可以利用一部分余热，实现了太阳能的多级利用，具有可观的发展前景。
平板型光伏光热一体化太阳能集热器结构简单、造价低廉，便于与建筑结合。传统的家用太阳能系统中一般存在储热水箱进行显示储热，以缓解太阳能流密度过低或波动较大时集热器无法持续稳定的提供热量的不足。然而，储热水箱作为独立装置，其零部件较多，安装占地面积过大；若太阳能系统中不采用储热水箱，由于环境因素的不稳定性，冷却介质出口温度波动较大，不能满足热量关于不同时间方面的需求；另一方面，冷却介质未能循环加热，又不能满足用户关于温度的需求。因此，集热储热一体化的结构设计需要大力发展。
相变材料在相变过程中温度几乎恒定，同时吸收或释放出极大的潜热，其作为潜热储热材料使用，比储热水箱等显热储热方式拥有更优的单位体积储热能力。选用合适的pcm（相变材料）作为冷却介质，可以减少光伏电池的温度波动性，并同时实现热量的高效储存，缓解太阳能衰弱时供热不足的现象，可作为稳定的热源，满足用户关于热量和温度的多时段需求。
中国公开号为“104949351a”的发明专利公开了一种储能式平板集热器，将储能模块设计在集热器的内部，简化了太阳能热水系统。然而，该专利仅考虑到热量的收集、储存及使用，未能在系统中耦合光伏部件，实现太阳能的高效利用。
技术实现要素：
为克服上述背景技术中的不足，本发明提供一种结构简单、可拆卸的储热式平板型太阳能集热器，将pcm和光伏光热技术相结合，优化光伏电池性能的同时实现了高效的储热作用，并采用平板型整体结构设计，易于与建筑相结合。
为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案实现：
一种储热式平板型太阳能集热器，包括铝制框体、透明玻璃盖板、光伏组件、吸热板、pcm储热单元及流道，所述铝制框体内侧中部和上部分别通过卡槽固定支撑连接透明玻璃盖板和吸热板；吸热板上面放置光伏组件，吸热板下面填充pcm储热单元，pcm储热单元通过流道与铝制框体侧面的冷却介质的进出口连接，用于实现太阳能光伏光热及储热一体化的综合利用。
进一步，所述透明玻璃盖板和吸热板分别粘接在两个卡槽的上表面。
进一步，所述铝制框体为单侧面可拆卸结构，外侧使用角铁和螺栓固定连接，为防止pcm泄露，框体接触部分用橡胶垫片夹层密封。
进一步，所述玻璃盖板为高透光性的钢化玻璃材质，所述吸热板为紫铜或铝材质。
进一步，所述光伏组件由通过热压依次将eva胶、光伏电池、eva胶和透明背板结合成一体组成。
进一步，所述吸热板上表面通过均匀涂抹高导热系数的导热硅胶与所述光伏组件粘接。
进一步，所述pcm储热单元为由脲醛树脂作为微胶囊壁材的固态封装的pcm储热单元，或者为由未经过固态封装处理的pcm储热单元。
进一步，所述pcm储热单元中的pcm相变材料选用无机盐或有机石蜡族。
进一步，所述未经过固态封装处理的pcm储热单元采用紫铜制蛇形盘管，所述固态封装的pcm储热单元通过上方开模掏槽形成流道。
进一步，所述pcm储热单元中布置强化换热结构或添加高导热率的材料，用于提高pcm的充放热速率。
本发明的有益效果为：提供了一种整体结构简单、可拆卸的储热新式平板型太阳能集热器，利用相变材料作为冷却介质，冷却光伏电池并减小了其温度的波动性，同时实现了储热一体化功能，可作为稳定的热源使用，缓解了环境波动等问题，满足用户关于热量和温度的多时段要求，无需在太阳能系统中添加储热水箱等储热方式，简化了实际应用，使其更易于与建筑相结合。
本发明将pcm储热与光伏光热技术结合，有效减少了光伏电池温度波动，提高了光电转换效率，同时实现了太阳能利用装置的储热一体化，克服了太阳能的不稳定和间歇性等挑战，可作为稳定的热源，满足用户关于热量和温度的多时段需求，其结构简单、使用方便，更易于与建筑相结合，有利于大力发展推广。
附图说明:
图1为本发明的储热式平板型太阳能集热器可拆卸立体框架结构分解示意图；
图2为本发明的储热式平板型太阳能集热器的未固态封装pcm储热单元结构示意图；
图3为本发明的储热式平板型太阳能集热器的固态封装pcm储热单元结构示意图；
图4为本发明的未封装pcm储热单元中流道示意图；
图5为本发明的封装pcm储热单元的开模流道示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优势更加清晰，下面结合附图进行详细说明。为保证所附图像的简洁，部分结构未在附图中展现。
如图1至图5所示，本发明的储热新式平板型太阳能集热器，包括铝制框体1、透明玻璃盖板2、空气层3、eva胶4、光伏电池板5、eva胶6、透明背板7、吸热板8、固态封装的pcm储热单元9，角铁10、螺栓11、卡槽12、固态封装pcm的流道进出口13、未经过固态封装的pcm储热单元14、开模掏槽制成的流道15、紫铜制翅片16、铜制流道17、铜制流道进出口18、保温层19。铝制框体1内部侧面相应位置安装卡槽12，卡槽12两端延伸小翼与铝制框体1内壁通过螺栓11连接，铝制框体1内侧中部和上部分别通过卡槽12固定支撑连接透明玻璃盖板2和吸热板8，吸热板8上面放置光伏组件6，吸热板8下面放置pcm储热单元，pcm储热单元通过流道与铝制框体侧面的冷却介质的进出口连接，用于实现太阳能光伏光热及储热一体化的综合利用。
作为优选，卡槽12为铝材质。铝制框体1四周侧面覆盖有保温层19，以防止热量的散失。另外，铝制框体1侧面位置预留用于冷却介质的固态封装pcm的流道进出口13和铜制流道进出口18。
如图1所示，铝制框体1为单侧可拆卸结构设计，其外部四周相应位置存在攻丝通孔，通过角铁10和螺栓11实现各面间的固定连接，框体接触部分放置橡胶垫片，以防止pcm的泄露，可拆卸结构有利于工程上材料的更换与维修。铝制框体1内部安装卡槽12，卡槽的上表面均匀涂抹耐温玻璃胶，用于粘接透明玻璃盖板2，保证结构的密封与稳定性。与之相似，下方卡槽12用于固定支撑吸热板8，可先将卡槽上表面用砂纸打磨光滑，均匀地涂抹高强度的环氧树脂ab胶进行粘接。作为优选，透明玻璃盖板2选用高透光率的钢化玻璃材质，用于减少对流和辐射的热量损失，可避免外界灰尘和降雨等恶劣环境因素对光伏组件的破坏；作为优选，吸热板8选用紫铜或铝材质。
光伏组件通过热层压技术将eva胶4，光伏电池5，eva胶6、透明背板7依次结合成一体。光伏组件可以通过高导热系数的导热硅胶与吸热板8粘接，起到固定支撑及传热的作用。
如图2所示，未经过固态封装的pcm储热单元14在相变过程中存在明显的可视的固液分离界面，设备安装时，需加热至液态向容器中充灌pcm，充灌结束后应避免空气的大量存在，减少其对整体传热性能的影响。由于未封装pcm形态的可塑性，吸热板焊接有紫铜制翅片16结构，以增加换热面积，强化换热，提高pcm的充放热速率。
作为优选，pcm储热单元中的pcm的相变材料种类可以选用无机盐或有机石蜡族，具体宜根据不同环境及功能对其热物性进行选择。
作为优选，也可通过pcm相变材料中添加高导热的材料进行强化换热，如泡沫金属、膨胀石墨、碳纳米管等。
如图4所示，作为优选，这种未封装pcm储热单元使用紫铜制蛇形盘管流道，盘管紧贴上下壁面，与吸热板8间采用焊接工艺连接，防止冷却介质流动过程中震动与不稳定等问题。
如图3所示，pcm储热单元的另一种形式为脲醛树脂作为微胶囊壁材固态封装的pcm储热单元9，固态封装的pcm储热单元9的相变发生在微胶囊内部，其相变过程不能观测，整体形态上如固体一般，不会发生变化。如图5所示，可通过开模掏槽的方式在其上端产生不同形式的流道结构，实现储能材料与流道的一体化。另外，这种结构中冷却介质直接与吸热板相接触，减小了上述由于铜管流道与吸热板线接触时的热阻过大等问题。同时固态封装的pcm储热单元可直接与建筑墙面结合，无需考虑发生固液相变时泄露等不足。
如图4、5所示，作为优选，所述不同流道的两端分别连接冷水进口和热水出口。