[实用新型]同心圆式真空光热光电转换玻璃管

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用的真空玻璃管，尤其是一种新型的太阳能光热综合利用的新型真空玻璃管的结构。属于太阳能利用技术领域。

背景技术

真空玻璃圆管以其在太阳能利用领域良好的隔热、保温性能得到全世界的重视，在建筑行业正逐步取代传统的有机玻璃管及中空玻璃管类太阳能产品。经过几十年的研究发展，国内外的研究者越来越多。

目前对太阳能光热转换的研究主要集中在光热转换效率低，玻璃管易受恶劣环境破坏的问题上；对光电转换的研究来说光电池只能进行光电转化，不仅不能进行光热转换利用，反而其光电转换效率受高温的影响大，降温一直是一大难题。创新性设计一种将真空玻璃与光电薄膜结合的新型的同心圆式真空光热光电转换玻璃管实现光电与光热的综合利用，充分的利用太阳能，一直是人们长期致力解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种同心圆式真空光热光电转换玻璃管，将光热及光电转换结合起来，使太阳光的能量进行充分利用。

本实用新型的目的是这样实现的，同心圆式真空光热光电转换玻璃管，包括内、外玻璃管以及内、外玻璃管端设置的支架和密封焊料构成的真空腔，其特征在于，所述外玻璃管的内、外壁上设有增透膜，所述内玻璃管置于所述真空腔内的外壁上设有光电转化层，光电转化层设有向外输出电能的电极电路，内玻璃管内壁上依次设有光热转化层和导热层，光热转化层被导热层包裹在内玻璃管与导热层之间，太阳光线通过外玻璃管照射光电转化层和光热转化层，光电转化层将太阳光转换为电能，光热转化层将太阳光转换为热能。

所述的光电转化层为透明材质的薄膜光电池或硅电池或化合物电池，采用真空镀膜的工艺镀在内玻璃管外表面。

所述的光热转化层为光热转换镍铬集热膜或者在铜铝金属表面镀高效的光热转换复合材料构成，光热转化层采用真空层镀膜或胶粘合的工艺与内玻璃管内壁表面结合成一个整体。

所述的导热层为金属薄膜或者热传导弹性绝缘材料，包裹在光热转化层上。

所述的内、外玻璃管为钢化或半钢化处理的高热阻钠钙玻璃管，管壁厚4mm。

所述的真空层厚度为3~5mm。

所述的密封焊料的焊接采用激光焊或微波焊。

本实用新型将光热及光电转换结合起来，使太阳光的能量进行充分利用，并为光伏发电中最难解决的温度及光照强度的问题提供了一种新的解决思路，当温度及光照强度过高时可通入冷却水将光电池的吸收的热量带走并储存起来，当温度及光照强度过低时光电池没法正常发电时可使用这部分能量继续提供给所需的设备。

内、外玻璃管构成的真空玻璃管，为两端开口的直通管，真空腔体的形状为圆形或者其他有效传递热量的形状，真空玻璃管的有效真空层无支撑物的支撑。增透膜镀在外玻璃管壁的两侧，有效的将太阳光折射、投射等方式透过玻璃层，将光线的反射降到现有技术水平的最低。在真空玻璃管的真空层内设置一层光电转化层，可将太阳能转化为电能。采用真空镀膜的工艺镀在内玻璃管外表面，材料可选取薄膜光电池、硅电池、化合物电池等透明材质的光电池，制作过程中需保证光电转化层完全位于真空室内。将光电池进行密封后，其所处的环境为真空状态或近真空状态，光电池的氧化与破环会大大降低，提高其寿命。

光热转化层采用真空层镀膜或胶粘合的工艺与内玻璃板内表面结合形成一个整体，其外侧由导热层包裹与流体介质隔绝；光热转化层为光热转换镍铬集热膜或者在铜铝等金属表面镀高效的光热转换复合材料等。导热层采用层镀膜工艺与光热转化层紧密结合，导热层为金属薄膜或者热传导弹性绝缘材料，根据流体介质选取。

太阳光线通过外玻璃管照射光电转化层和光热转化层，光电转化层将太阳光转换为电能，光热转化层将太阳光转换为热能。产生的电能可集中统一供电也可以为本设备的正常使用提供能量（如管内流体介质的从低向高处的流动等），这样减少系统对电能的需求，真正做到节能环保。直通管中的介质流体可以为液体、气体、固液混合物、气液混合物、气液固混合物中的一种或多种，可根据传递热效率及地区环境的差异选择。管内流体介质将光电池的吸收的热量带走并储存起来供使用。当温度及光照强度过低时光电池没法正常发电时可使用这部分能量继续提供给所需的设备。