[发明专利]太阳能电热联产装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能开发利用领域，特别涉及一种太阳能电热联产装置，属于太阳能光伏发电+热水+热空气共存一体系统的应用技术领域。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、用之不竭、处处均可开发利用的可再生能源，其开发利用状况已作为政府实现节能降耗、减少二氧化碳排放的重要考核指标。近年，相当一部分城市出台了新建12层以下建筑强制安装太阳能热水器的政策，但其实际执行状况并不尽如人意，太阳能利用与建筑一体化仍有很多局限。例如，以目前市售的真空管太阳能热水器的应用状况来看，由于存在不抗压、抗冻能力差、易碎等问题，因此很难真正做到太阳能热水器与建筑一体化；另外在光电领域，太阳能电池单独安装光电转换率低，非晶硅4.5-6％、微晶硅6-8％、单晶硅13.5-15.5％，且成本偏高。在国内外，光电光热一体化的理论研究不多见，真正制成实样并被社会广泛接受的产品更是寥寥无几，并且产品的综合利用效果也并不理想。主要是由于光伏组件制作时在层压过程中采用的EVA及TPT背膜技术阻碍电池板的散热。在阳光辐射下，在光生伏特效应产生电流的同时又产生大量的热能，由于EVA和TPT的导热系数低，使沉积在太阳能电池板上的热能无法迅速散出，从而导致不能正常发电，且又影响使用寿命。目前市售较为成熟的各款平板型集热器不能完全与太阳能电池板圆满组合。

在中国专利申请号为200810214808.4的专利中，公开了一中光电光热一体化相关的技术，其一，从文中的叙述“所述太阳能电池板依次由太阳能电池组、导热绝缘树脂胶及与热管为一体的吸热翅片组装而成”可知，所述的太阳电池板其中应该包括了封装使用的EVA、TPT背板这两种高分子封装材料。而其中，前者的导热系数为0.32W/mK，后者的导热系数为0.6W/mK，该两种材料把太阳能电池工作时的热量基本封死。在阳光充足时，理论上应能产生更大的电能，而实际应用中适得其反，且又严重影响到太阳能电池的使用寿命；其二，通过“导热绝缘树脂胶”将“热管为一体的吸热翅片组装而成”，该导热绝缘树脂胶在室外常年与TPT背板胶合，在冷热骤变过程中，由于分子密度不同，很容易产生龟裂，脱离，形成间隙，最终导致吸热翅片有热无法吸收；其三，热管原理在单一产品的应用技术上已经较成熟，但与光电光热一体化上的应用尚存在不合理性。其中热管蒸发段以一塞了之，靠的是胶圈的作用。如果整体焊接，需大量高级别焊工或花巨资购进高性能焊接机械才能完成，对产品大规模生产带来麻烦，也使产品成本大大提高，另外热管吸收段吸收的热量靠蒸发段有限的散热面积散热，不足以快速降解电池板背面温度，市场难以推广；其四，该专利设计时，光电光热以条状布局，中间留有间隙，阳光在每平方的辐射能量未能完全利用，不符合能源利用最大化的宗旨。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷及材料应用的不合理性提供一种太阳能电热联产装置。该装置的最大特点是利用新材料、新工艺，彻底解决太阳能电池板工作温度过高问题，保证光电转换率最大化的同时，实现光热利用最大化。

为达到本发明的目的，本发明是通过以下技术方案实现的：太阳能电热联产装置包括光电转换组件、管板式集热组件、热空气收集组件以及附件部分。

其中，光电转换组件由太阳能电池非标组件，包括晶体硅类太阳能电池非标组件或非晶硅类太阳能电池半成品组件，IHCEVA(绝缘导热EVA)构成。

管板式集热组件部分包括金属板、集热工质管、上连接管、下连接管、工作流体进口、工作流体出口、工作流体以及连接块。金属板通过焊接或导热胶与集热工质管固定；集热工质管一头与上连接管通过焊接或连接块密封固定，其另一头与下连接管通过焊接或连接块密封固定；上连接管上设置有工作流体出口，上连接管两头用管封头电焊密封固定，下连接管上设置有工作流体进口，下连接管两头用管封头电焊密封固定。

热空气收集组件包括热空气收集管、进风口、出风口、吸风器或排风机以及电磁调控档栅。热空气收集管一面与金属板焊接或用导热胶固定；进风口、出风口设置在边框13或底板上；吸风器或排风机设置在出风口或总出风口管上；电磁调控档栅固定在进风口或总进风口管上，便于不需要热空气时起到封阻作用。

附件部分包括保温层、边框、密封胶、螺钉以及接线盒。