专利名称：光伏光热蓄能装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种蓄能装置，尤其涉及的是一种光伏光热蓄能装置。
背景技术：
在光伏电池的实际应用中，照射到光伏电池表面的太阳能有80%以上并未转化为电能，而是转化为热能，使光伏电池温度升高，特别是太阳辐照较强时，会导致光伏电池效率急剧下降，通常光伏电池的转换效率只有8% 12%。目前对照射到光伏电池表面的太阳能产生的热能并未加以储蓄，一方面导致了能量的流失，另一方面也使得光伏电池的转换效率偏低。如何在满足太阳能电池正常提供电能的前提下，对太阳能产生的光热进行较好的存储，成为目前光伏电池应用中的难点。
发明内容
发明目的本发明提供了一种光伏光热蓄能装置，在光伏电池的背面的上下传导板之间形成的空间内填充相变蓄热材料用于存储热能，光伏电池的温度稳定在25°C左右， 使得太阳能的热能得到存储和利用。技术方案本发明的蓄能装置包括光伏电池、上传导板、下传导板、相变蓄热材料和通道管；其中上传导板设置于光伏电池的背面，下传导板位于上传导板之下，通道管设置于上传导板和下传导板之间，通道管内设有循环介质，相变蓄热材料设置于通道管之外， 相变蓄热材料填充在上传导板和下传导板之间。为了保温隔热，所述光伏电池的背面设有隔热层，所述隔热层包覆在上传导板、下传导板、相变蓄热材料和通道管之外。为了实现较好的传导效果，所述上传导板和下传导板是铝板。所述循环介质水或冷却剂，相变蓄热材料和循环介质发生热交换。，为了强化相变蓄热材料的热传导的效果，所述通道管的外表面设有翅片，翅片用于散热。为了实现更好的保温隔热效果，所述隔热层是聚氨脂发泡材料制成。所述相变蓄热材料是相变温度为M ^rc的复合相变蓄热材料，相变蓄热材料能更好的存储热能并使得光伏电池的稳定在25°C左右。本发明的工作原理是本发明的光伏光热蓄能装置接收到的太阳辐射中，短波辐射通过光伏转换形成电能输出，长波辐射通过光热转换作为热泵系统的热源。由于热泵系统中循环介质的蒸发吸热作用，光伏电池工作在较低温度范围，从而得到有效冷却，光伏转换效率得到提高；另外，太阳辐射通过光热转换作为热泵系统的热源，提高了热泵系统的蒸发温度和蒸发压力，使得热泵系统的能效比得到提高。选择相变温度在M 26°C的相变蓄热材料，这样既可以保证光伏电池板的温度始终稳定在标准工况25°C，使光伏电池的转换效率达到最佳值；又可使光热转换时系统的工作温度稳定，整个系统的性能得到改善。有益效果本发明相比现有技术具有以下优点
(1)使用本发明可使太阳能总利用效率达到70%以上，光伏转换效率提高15%以上，热泵系统的能效比达到3. 0以上；(2)将太阳能光伏利用、光热利用和热泵系统一体化，整体结构紧凑，机组小型化；(3)光伏电池提供的电能输出，可供热泵系统运行时所需；(4)本装置在夏季工作时既可向室内供冷和提供热水，又可降低光伏电池的工作温度，使光伏转换效率得到提高；在春秋季工作时既可向室内提供热水，又可提高光伏电池的光伏转换效率；在冬季工作时可向室内供暖和供热水。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括光伏电池1、上传导板2、下传导板3、相变蓄热材料4、 通道管5和隔热层6 ；上传导板2设置于光伏电池1的背面，下传导板3位于上传导板2之下，下传导板3和上传导板2构成的空间内设有通道管5 ；通道管5为铝制的圆管，其他实施例中也可以选用铜制的方管；相变蓄热材料4设置于通道管5之外，相变蓄热材料4填充在上传导板2和下传导板3之间构成的空间内；隔热层6包覆在上传导板2、下传导板3、相变蓄热材料4和通道管5之外；通道管5的外表面设有圆形的翅片用于散热，通道管5内设有水作为循环介质，其他实施例可选用冷却剂作为循环介质，通道管5连通外部热泵系统。 本实施例中上传导板2和下传导板3是铝板，隔热层6是聚氨脂发泡材料制成。 本实施例中相变蓄热材料4的相变温度为M 沈°C，本实施例选用的相变蓄热材料4为复合相变蓄热材料，该材料包括十六烷、十八烷和泡沫铝，制备过程如下先将十六烷和十八烷按质量比3 7 7 3混合后加热至完全熔化，然后搅拌，形成共熔混合物，再将共熔混合物与泡沫铝按质量比5 10 1混合后搅拌，形成所述的复合相变蓄热材料。
本装置工作时，光伏电池1的正面接收到的短波辐射通过光伏转换形成电能输出，由直流-交流逆变器(图中未画出)进行储存并转换成交流电，供给热泵系统使用。长波辐射通过光热转换形成热能从光伏电池1的背面输出被相变蓄热材料4吸收储存，通道管5内的循环介质吸收相变蓄热材料4储存的热能，使光伏电池1的工作温度降低，提高了光伏电池1的转换效率。吸热后的循环介质由压缩机或循环泵送入热水器内的加热盘管， 使热水器内的水加热升温，提供生活用热水，从热水器盘管放热后流出的循环介质再流入通道管5吸收相变蓄热材料4储存的热能。
权利要求
1.一种光伏光热蓄能装置，其特征在于，该蓄能装置包括光伏电池(1)、上传导板O)、 下传导板⑶、相变蓄热材料⑷和通道管(5)；其中上传导板(2)设置于光伏电池⑴ 的背面，下传导板C3)位于上传导板( 之下，通道管( 设置于上传导板( 和下传导板 (3)之间，通道管(5)内设有循环介质，相变蓄热材料⑷设置于通道管(5)之外，相变蓄热材料(4)填充在上传导板( 和下传导板( 之间。
2.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述光伏电池(1)的背面设有隔热层(6)，所述隔热层(6)包覆在上传导板O)、下传导板(3)、相变蓄热材料(4)和通道管(5)之外。
3.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述上传导板( 和下传导板⑶是铝板。
4.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述循环介质是水或冷却剂。
5.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述通道管(5)的外表面设有翅片。
6.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述通道管( 是铜或铝制成的圆管或方管。
7.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述隔热层(6)是聚氨脂发泡材料制成。
8.根据权利要求1所述的光伏光热蓄能装置，其特征在于所述相变蓄热材料(4)是相变温度为M 26°C的复合相变蓄热材料。
全文摘要
本发明公开了一种光伏光热蓄能装置，该装置包括光伏电池、上传导板、下传导板、相变蓄热材料和通道管；上传导板设置于光伏电池的背面，下传导板位于上传导板之下，通道管设置于上传导板和下传导板之间，通道管内设有循环介质，相变蓄热材料设置于通道管之外，相变蓄热材料填充在上传导板和下传导板之间。使用本发明可使太阳能总利用效率达到70％以上，光伏转换效率提高15％以上，热泵系统的能效比达到3.0以上；将太阳能光伏利用、光热利用和热泵系统一体化，整体结构紧凑，机组小型化；光伏电池提供的电能输出，可供热泵系统运行时所需。
文档编号H01L31/052GK102290476SQ201110175050
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者单锋, 方贵银, 陈智 申请人:南京大学