专利名称：一种有蓄热功能的太阳能光伏光热装置的制作方法
技术领域：
:本实用新型属于太阳能发电和太阳能发热技术领域，确切的说是在太阳能建筑一体化应用领域。在太阳能电池板下安装冷却水管，取一部分太阳能发电量用于直流水泵供电，带动低温水循环流动，降低太阳能电池板的温度，提高太阳能发电效率。循环水得到的热量蓄存到保温水箱中，经过二次加热用于生活热水供热。
技术背景:太阳能电池在工作环境25°C辐射 强度1000W/ Hl2的标准工况下，发电效率一般不超过20%，随着工作环境温度的升高，发电效率显著衰减。在太阳能建筑一体化应用领域，可回收太阳能电池的产生的热量，经过二次提温，用于建筑内生活热水的供应。国内已有较多的光伏光热一体化装置或系统研究，专利CN201498524改善了太阳能电池板背板材料，采用金属板替代高分子材料，在背板下安装储液箱，通过水循环流动回收热量，降低太阳能电池温度。但是储液箱冷却的方式，难以控制储液箱内部的液体流动形态。而太阳能电池板由上百块电池芯片串联而成，常规尺寸大约1.5 2平米。该专利的冷却方式有可能导致太阳能电池温度不均匀，进而变形或者破碎。此专利没有提到液体循环驱动设备，也没有提到蓄热设备。专利CN 201927625U在太阳能电池板背板粘接充水导管。而太阳能电池板由上百块电池芯片串联而成，常规尺寸大约1.5 2平米。充水导管内部水如何流动，该专利没有详细阐述。倘若布置不均匀，就有可能导致太阳能电池温度不均匀，进而变形或者破碎。此专利没有提到液体循环驱动设备，也没有提到蓄热设备。专利CN 201893363U采用百叶式太阳能电池板，透光部分下安装了热水管，非透光部分也就是发电电池芯片下方安装了冷水管。为了提高换热效果，太阳能电池板和水管之间安装了阶梯状折弯金属板作为集热板，这种方式的冷却效果好，太阳能电池板温度均匀。但是，百叶式做法减少了太阳能发电的有效面积，减少了太阳能电池实际发电量。并且本专利没有提到液体循环驱动设备，也没有提到蓄热设备。专利CN102201478A采用安装框架，将光电模块与光热模块分别安装在上下两层框架上，中间有层空气层，光电光热模块没有紧密结合。为了提高光热模块的集热量，光电模块背板采用低铁高透光钢化玻璃。该专利还提到光热模块的热水，经过循环水泵送入保温水箱，经过二次加热后，用于生活热水。该专利做法，光热模块对光电模块的冷却效果不如紧密结合型的效果好，此外循环水泵供电仍然采用常规交流电供电模式
实用新型内容
:为解决太阳能建筑一体化应用领域的太阳能电池组件温升问题以及热量回用的问题，本实用新型将常规太阳能电池板背板材料替换成热阻较小的金属材料，金属材料下方粘接充水管冷却太阳能电池芯片；改变了冷水和热水的水管结构，使太阳能电池板背板温度均匀冷却。分流一部分发电量，为直流循环水泵供电，驱动水循环流动。此系统回收的热量储存在保温水箱内，经过二次提温后，可以用于建筑内的生活热水、地板采暖等其他用途。在太阳能电池板串并联方阵中，冷水进水管全部并联在直流水泵入口，如此所有太阳能电池板的冷水出水温度相同；热水出水管全部并联在保温水箱的入口，如此所有太阳能电池板的热水出水温度大致相同。本实用新型具体采用如下技术方案:一种带蓄热功能的太阳能光伏发电装置，太阳能电池板4的背面粘贴有金属集热板3，在太阳能电池板4下粘接水管，水管下粘接保温材料5 ;金属集热板3连接接线盒6，接线盒6引出正负极接线端子7，正负极接线端子7的输出经过分流器9将直流电分成两路，一路串联控制器10和直流水泵12，一路通过逆变器11转成交流电并网。所述的保温材料5为A级防火保温材料岩棉或者玻璃棉。所述的水管包括冷水进水管I和热水出水管2，冷水进水管I和热水出水管2在太阳能电池板4同侧进出，通过U型管连接。热水出水管2出口安装插入式温度传感器8，插入式温度传感器8的输出连接控制器10将温度值发送给控制器10 ;控制器10的控制端连接直流水泵12并控制直流水泵12的启停。在太阳能电池板4串并联方阵中，冷水进水管(I)全部并联在直流水泵12入口，热水出水管2全部并联在保温水箱13的入口。此实用新型更换了常规太阳能电池板的背板材料，在安装过程中减少了对太阳能电池芯片的损害几率。此实用新型均匀布置了冷水管和热水管的结构，使太阳能电池板均匀冷却，保证系统运行过程中的安全、可靠和稳定。由于太阳能电池板发电为直流电，采用直流水泵的驱动水循环流动的方式，减少了逆变损失，真正意义实现了即发即用的效果。此实用新型以提高太阳能发电效率和发电量为第一目的，回收低温热量为第二目的，这是与其他相关专利最大的不同点。
:图1为太阳能光伏光热装置剖面图。图2为太阳能光伏光热充水管布局图。图3为太阳能光伏光热装置背面的结构图。图4为太阳能光伏光热系统连接图。图中:1.冷水进水管；2.热水出水管；3.金属集热板；4.太阳能电池板；5.保温材料；6.接线盒；7.正负极接线端子；8.温度传感器；9.分流器；10.水泵控制器；11.逆变器；12.直流水泵；13.保温水箱；14.冷水补水入口。
具体实施方式
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以下结合附图和具体实施方式
对于本实用新型做进一步的说明:如图1， 常规太阳能电池板4，可以是多晶硅、单晶硅、薄膜非晶硅或者多元化合物型电池芯片等串联组成的太阳能电池板。太阳能电池板背板5采用了金属板，下方粘接了充水管。充水管下方粘接了保温材料5，保温材料采用A级防火等级的岩棉或者玻璃棉。粘接材料可以采用EVA或PVB等太阳能电池板常用材料。[0022]如图2，冷水进水管I和热水出水管2安装在太阳能电池板4同侧，通过U型管连接。如图3，保温材料5背面，从接线盒6引出正负极接线端子7，热水出水管2内安装了插入式的温度传感器8，实时监测热水出水温度。如图4，多块太阳能光伏光热装置串联或并联。充水管采用并联的方式，冷水进水管I统一并联，接在循环水泵12的出口，热水出水管2统一并联，接在保温水箱13的入口。保温水箱13通过冷水补水入口 14补水,水源可以是地表水、地下水、自来水等一切满足水质卫生要求的水源，温度以1(T15°C为宜。太阳能电池板按照实际工程的并网要求进行串并联，正负极接线端子7通过分流器9分成两路电，一路串联了控制器10和直流水泵12 ;另外一路通过逆变器11转换成交流电，进行并网发电。温度传感器8将温度监测值发给控制器10，倘若高于30°C，水泵开启，充水管内水开始循环流动；倘若低于25°C，水泵停止运行，充水管内水停止流动。
权利要求1.一种有蓄热功能的太阳能光伏光热装置，其特征在于:太阳能电池板(4)的背面粘贴有金属集热板(3)，在太阳能电池板(4)下粘接水管，水管下粘接保温材料(5);金属集热板(3)连接接线盒(6)，接线盒(6)引出正负极接线端子(7)，正负极接线端子(7)的输出经过分流器(9)将直流电分成两路，一路串联控制器(10)和直流水泵(12)，一路通过逆变器(11)转成交流电并网；保温材料(5)为A级防火保温材料岩棉或者玻璃棉。
2.根据权利要求1所述的有蓄热功能的太阳能光伏光热装置，其特征在于:所述的水管包括冷水进水管(I)和热水出水管(2)在太阳能电池板(4)同侧进出，通过U型管连接。
3.根据权利要求2所述的有蓄热功能的太阳能光伏光热装置，其特征在于:热水出水管(2 )出口安装插入式温度传感器(8 )，插入式温度传感器(8 )的输出连接控制器(10 )将温度值发送给控制器(10);控制器(10)的控制端连接直流水泵(12)并控制直流水泵(12)的启停。
4.根据权利要求2所述的有蓄热功能的太阳能光伏光热装置，其特征在于:在太阳能电池板(4)串并联方阵中，冷水进水管(I)全部并联在直流水泵(12)入口，热水出水管(2)全部并联在保温水箱(13)的入口。
专利摘要一种有蓄热功能的太阳能光伏光热装置，属于太阳能发电和太阳能发热技术领域。太阳能电池板(4)的背面粘贴有金属集热板(3)，在太阳能电池板(4)下粘接水管，水管下粘接保温材料(5)；金属集热板(3)连接接线盒(6)，接线盒(6)引出正负极接线端子(7)，正负极接线端子(7)的输出经过分流器(9)将直流电分成两路，一路串联控制器(10)和直流水泵(12)，一路通过逆变器(11)转成交流电并网；本实用新型更换了常规太阳能电池板的背板材料，在安装过程中减少了对太阳能电池芯片的损害几率，均匀布置了冷水管和热水管的结构，使太阳能电池板均匀冷却，保证系统运行过程中的安全、可靠和稳定。
文档编号H01L31/052GK203085611SQ201220736279
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者薛志峰, 张永宁 申请人:北京唯绿建筑节能科技有限公司