[发明专利]一种晶体硅太阳能电池组件光电光热利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏产品的综合应用技术，具体的说，涉及一种晶体硅太阳能组件光电光热利用系统。

背景技术

目前的太阳能利用，一是光电转换，将太阳能辐射光通过太阳能电池转换为电能，二是光热转换，即利用太阳能收集装置，把太阳能辐射能转换成热能利用，如太阳能热水器等。但是光电、光热系统均是独立的。

晶体硅太阳能电池发电时，其背面温度高于表面温度和环境气温，随太阳辐照度增大，发电功率上升，电池背面温升很大，说明它具有光电光热两种效应，其中光热效应将导致转换效率降低，但是目前并没有将晶体硅太阳能电池组件的光电光热效应同时利用起来的系统，所以本申请人特此研究了一种能充分利用晶体硅太阳能电池组件光电光热的系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶体硅太阳能电池组件光电光热利用系统，可以将光电光热效应利用起来，保持晶体硅太阳能电池在最佳的光电转换效率下工作，并进行热量转换，同时该系统能与市电并网，实现全天后供电供热。

本发明是这样实现的：

一种晶体硅太阳能电池组件光电光热利用系统，其特征在于：包括通过若干晶体硅电池组件连接的光伏系统和光热系统，以及与光热系统连接的控制系统，所述若干晶体硅电池组件呈方阵结构。

所述光伏系统包括电池组件、防雷器、蓄电池、并网逆变器、配电箱负载接口、电网，电池组件的上端通过电极引线与防雷器、并网逆变器、配电箱、电网、双向逆变器、蓄电池、负载接口连接。

所述光热系统包括电池组件、电池组件下部固定设置的冷却介质盒、热交换器、一次热水箱、计量循环泵、电加热器、二次热水箱、电磁阀、手动阀、管道；所述冷却介质盒的下端和上端分别配置有冷却介质进口和冷却介质出口，与位于一次热水箱内的热交换器、计量循环泵连接形成循环回路；所述一次热水箱连接有水位控制阀和进水管，并通过电磁阀连接二次热水箱；所述二次热水箱通过电热器配合连接控制系统，还连接有手动阀门、出水管。

所述控制系统包括控制器、温度传感器、压力传感器、继电器，所述控制器通过不同的温度传感器与电池组件、光热系统的一次热水箱和二次热水箱连接，通过继电器与光热系统的电热器连接，所述与控制器连接的压力传感器设置在光热系统的计量循环泵处。

本发明的工作流程如下：

A、当阳光照射时，电池组件发出直流电送至光伏系统中的防雷器、并网逆变器，将直流电转变为电气参数符合电网的交流电并送至配电箱，再送至负载或双向逆变器，然后送至蓄电池或电网；当阴天电池组件发电不足时，电网通过配电箱向负载供电，或蓄电池通过双向逆变器至配电箱向负载供电；晚上不发电时，则由蓄电池或电网供电；当电网掉电时，电池组件发电至防雷器、并网逆变器、配电箱向负载供电，不足部分由蓄电池通过双向逆变器至配电箱向负载供电；当阴雨天，电池组件不发电而电网又掉电时，则蓄电池通过双向逆变器至配电箱向负载供电，实现全天侯供电；配电程序由配电箱软件控制；

B、当阳光照射时，电池组件发电同时并发热，通过冷却介质的液、气态转化对电池组件进行冷却并将余热传至换热器，热交换至一次热水箱，二次热水箱；一次、二次热水箱通过水位控制和进水管输入冷水，经过热交换后冷水变为热水，热水通过出水管供作它用；所述一次、二次热水箱水温以及冷却介质的循环则由控制系统控制；

C、控制系统的工作：当阳光照射时，电池组件发热使冷却介质由液态转换成气态，经换热器热交换后又转为液态使压力传感器压力升高，给出信号至控制器启动计量循环泵向电池组件内补充冷却介质；一次、二次热水器的水温由温度传感器将信号传至控制器实施控制。

所述冷却介质盒内装的冷却介质为环保有机工质，具有低温(25℃±1℃)启动特性，对电池组件和管道无侵蚀作用。

本发明不仅能实现全天侯供电，还能不断地提供给热水箱热量，还能有序地充分地利用晶体硅太阳能电池组件光电光热效应。

附图说明

图1为本发明的系统结构图

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种晶体硅太阳能电池组件光电光热利用系统，包括通过若干晶体硅电池组件1连接的光伏系统和光热系统，以及与光热系统连接的控制系统，所述若干晶体硅电池组件1呈方阵结构。

所述光伏系统包括电池组件1、防雷器4、蓄电池8、并网逆变器5、配电箱6、负载接口10、电网7，电池组件1的上端通过电极引线3与防雷器4、并网逆变器5、配电箱6、电网7、双向逆变器9、蓄电池8、负载接口10连接。