一种太阳能转换装置的制作方法

本发明属于光伏
技术领域：
，具体涉及一种太阳能转换装置。
背景技术：
：目前，一般的光伏光热装置无法在实现高光伏效率和高集热效率的同时又获得较高温度的集热介质，问题在于集热效率随着集热介质的温度不断提高会逐渐下降，因为集热介质温度越高，会造成太阳能集热装置工作在较高的温度，其向环境的散热损失就会增大。对于太阳能光伏利用，众多研究表明，多晶硅电池的电效率随着温度的降低而升高，工作温度每降低1℃，光伏电池的光电转换效率平均可提高0.4%～0.5%，所以若能大幅度的降低光伏电池温度对于提高光伏效率有显著意义。由此可见，为提高光电转换效率，必须尽可能降低光伏电池温度，但是这种途径不利于太阳能的高品位热利用，要满足人们在生产生活中对于获得较高温度集热介质的愿望，通常需要再通过电辅热加热方式。所以要提高集热效率和光伏效率，就必须实现低温集热和光伏电池的良好冷却，这就不可避免地以牺牲集热介质的温度为代价，从而无法获得较高温度的集热介质。基于此，若能实现高光伏效率和高集热效率的同时又获得合适温度的集热介质对于太阳能的高效利用并满足人们生产生活需要就具有显著意义。专利CN104848564A公开了一种太阳能光伏光热双高效换热装置，其公开了一种集热介质，该集热介质为乙二醇水溶液，乙二醇水溶液为常用的纳米流体介质，其导热系数低。蓄冷蓄热技术是指把冷量或热量通过一定的方式存储起来，在需要的时候再释放出来加以利用。本发明尝试通过蓄冷蓄热节能技术，提供一种集热介质。该集热介质的温度可控，可根据实际所需，使得集热介质控制在一定范围内以较慢的速度变化，从而使得光伏电池温度不会过高，同时也不会过量热损失。技术实现要素：本发明针对
背景技术：
中存在的问题而提供一种太阳能换热装置，能够实现高光伏效率和高集热效率的同时又获得合适温度的集热介质。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：包括CPC光伏集热一体化装置、支架、循环泵和换热管，所述CPC光伏集热一体化装置出口端经第一阀门与换热管进口端连接，换热管出口端通过循环泵经第二阀门与CPC光伏集热一体化装置进口端连接，所述CPC光伏集热一体化装置安装在支架上，所述换热管的内部有蓄热介质，所述蓄热介质按质量分数计，硝酸钠30%～50%、氯化钠10%～20%、正十二醇10%～20%、羧甲基纤维素1%～2%、硼砂1%～3%、余量为水。优选地，本发明CPC光伏集热一体化装置与换热管进口端之间还设有热电制冷片。优选地，本发明所述集热介质，按质量分数计，硝酸钠35%～45%、氯化钠12%～18%、正十二醇12%～16%、羧甲基纤维素1.2%～1.8%、硼砂1.2%～2.5%、余量为水。优选地，本发明所述集热介质，按质量分数计，硝酸钠38%～42%、氯化钠14%～16%、正十二醇13%～15%、羧甲基纤维素1.4%～1.6%、硼砂1.5%～2%、余量为水。优选地，本发明所述集热介质，按质量分数计，硝酸钠40%、氯化钠15%、正十二醇14%、羧甲基纤维素1.5%、硼砂1.8%、余量为水。优选地，本发明所述CPC光伏集热一体化装置包括聚光器、设置在所述聚光器底部聚光处的光伏电池以及设置在所述光伏电池下的集热板，在所述集热板内设置有用于蓄热介质流通的通道。所述CPC光伏集热一体化装置安装在屋顶、阳台或者墙体外表面倾斜或竖直放置。优选地，所述的集热板下部敷设泡沫保温板，所述的泡沫保温板为改性聚苯乙烯泡沫板材，所述的改性聚苯乙烯泡沫板材是由可发型聚苯乙烯在发泡过程中添加陶瓷纤维制得。其发泡条件为：在0.2～0.5Mpa的蒸汽压力下，预热3～5分钟后蒸汽穿透3～8次。其中，所述的可发型聚苯乙烯与陶瓷纤维的质量比为（4～6）：1。本发明的技术优点在于：本发明的蓄热介质为潜性蓄热物质，具有蓄热密度高、相变温度稳定等优点，当电池温度高于蓄热介质的相变温度时，蓄热介质继续以潜热方式贮存热能，不发生相变；当电池温度温度下降且低于蓄热介质的相变温度时，蓄热介质发生相变，蓄热介质自动放热，从而使电池温度的温度差小，形成恒温效应，从而在可控的恒定温度下实现高光伏效率。本发明选用改性聚苯乙烯泡沫板材为泡沫保温板，保温效果较好，添加的陶瓷纤维有利于聚苯乙烯发泡过程的稳定性，以及提高板材的抗压强度。附图说明图1为本发明太阳能转换装置的平面布局示意图。图2为图1中CPC光伏集热一体化装置沿A-A截面剖示图。图中：CPC光伏集热一体化装置（1）、支架（2）、第一阀门（3）、第二阀门（4）、循环泵（5）、换热管（6）、第三阀门（7）、第四阀门（8）、温度传感器（9）、热电制冷片（10）、聚光器（11）、光伏电池（12）、集热板（13）。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，本发明一种太阳能转换装置，包括CPC光伏集热一体化装置1、支架2、循环泵5和换热管6，所述CPC光伏集热一体化装置1出口端经第一阀门3与换热管6进口端连接，换热管6出口端通过循环泵5经第二阀门4与CPC光伏集热一体化装置1进口端连接，所述CPC光伏集热一体化装置1安装在支架2上，在换热管6的内部含有蓄热介质，所述蓄热介质按质量分数计，硝酸钠30%～50%、氯化钠10%～20%、正十二醇10%～20%、羧甲基纤维素1%～2%、硼砂1%～3%、余量为水。优选地，在CPC光伏集热一体化装置1与换热管6进口端之间还设有热电制冷片10。更优选地，在换热管6的外部可设一热水储水箱，热水储水箱上还可设置温度传感器，以检测热水储水箱中的热水温度，并且温度传感器可监测到流出换热管6的蓄热介质温度，当监测到蓄热介质低于某个设定值（如24℃）时，断开热电制冷片10供电，而当监测到流出换热管6的蓄热介质温度高于设定值（如27℃）时，开启热电制冷片10。但本发明所采用的蓄热介质，本身具有较好的恒温效应，特别情况下才需要开启或断开电制冷片10。表1为本发明所采用的蓄热介质各组分及含量。表1硝酸钠，%氯化钠，%正十二醇，%羧甲基纤维素，%硼砂，%水，%实施例130101011余量实施例23512161.81.2余量实施例33818121.41.5余量实施例44214131.62余量实施例54520201.22.5余量实施例650161523余量实施例74015141.51.8余量如图1所示，本发明的太阳能转换装置还包括循环泵5；循环泵5安装在热电制冷片10的冷端通道出口与CPC光伏集热一体化装置1入口之间，用于驱动换热管中的蓄热介质流动。如图2所示为CPC光伏集热一体化装置1沿A-A截面剖示意图，CPC光伏集热一体化装置1包括聚光器11、设置在聚光器11底部聚光处的光伏电池12以及设置在光伏电池12下的集热板13。集热板13为铝材加工成型的内置有用于蓄热介质流通的平行流道式集热通道，众多研究表明，该种形式的集热效果明显优于普通圆铜管与铝吸热板结合的集热效果，故在该发明中优先选用内置平行流道式集热板。同时，可在聚光器11外侧以及集热板13下部敷设泡沫保温板，有利于恒温保温。其中，所述的泡沫保温板为改性聚苯乙烯泡沫板材，该改性聚苯乙烯泡沫板材是由可发型聚苯乙烯在发泡过程中添加陶瓷纤维制得。其发泡条件为：在0.2～0.5Mpa的蒸汽压力下，预热3～5分钟后蒸汽穿透3～8次。所述的可发型聚苯乙烯与陶瓷纤维的质量比为（4～6）：1。本发明的集热介质的相变温度约24～27℃，相变潜热为188～210kJ/kg，使得本发明电池板的温度可以稳定在25℃左右，能够使光伏转换效率提高12%左右。当前第1页1 2 3