[发明专利]磁纳米流体平板式光伏热电联产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏热电联产装置，具体涉及一种磁纳米流体平板式光伏热电联产装置。

背景技术

由于太阳能资源丰富，而现今社会要追求节约能源，因此，太阳能的开发利用具有极大的潜力。目前，太阳能的利用技术主要有光热转换、光伏发电等基本方式。然而，虽然光伏发电可以得到高品位的电能产品，但其主要问题是光电转换效率较低，使得造价成本较高，而且可利用的太阳光的光谱频段范围较窄，已有技术中的普通光伏电池的转换效率也只在10%-20%左右。对太阳能光热的利用主要集中在红外部分，而且转换效率相对较高。若是能对太阳光的全波段进行利用，将能够很大程度上太阳能的利用率。

传统的平板式PV/T（光电、光热一体化）系统由光伏电池板供电，而光伏电池板在工作过程中会产生大量热会影响光电的转化效率，由于光电转化效率会随温度的升高而降低，冷却工质便通过与光伏电池板的换热，以达到降低板温和产生热工质的目的，这样，既提高了光电转化效率，又一定程度上满足了热负荷。但是，往往这种供热效果不尽人意，一般夏季热水温度可达到40-60℃，而冬季的水温仅有10-30℃左右，这样对太阳光能的利用率依然不能满足需求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种不仅结构简单，而且能提高太阳能利用率的磁纳米流体平板式光伏热电联产装置，以克服现有技术的不足。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种磁纳米流体平板式光伏热电联产装置，包括光伏电池板，其创新点在于：还包括光伏电池冷却组件、光热组件和磁场调节组件；

所述光伏电池冷却组件包括第一联箱、第二联箱和至少一根冷却管，所述冷却管装在光伏电池板的背面，第一联箱和第二联箱通过冷却管连通；

所述光伏电池板的背面还设有保温层，所述冷却管设置在保温层中；

所述光热组件包括换热器、循环泵和呈透明状的中空板，所述中空板设置在光伏电池板的正面，且中空板具有空腔，所述循环泵的出口与中空板的空腔的下部相连通，中空板的空腔的上部与换热器的进口相连通，换热器的出口与第一联箱的进口相连通，第一联箱的出口与冷却管的进口相连通，冷却管的出口与第二联箱的进口相连通，第二联箱的出口与循环泵的进口相连通；

所述磁场调节组件包括U型磁铁和线圈，所述线圈绕在U型磁铁上，所述磁场调节组件罩在中空板外，且线圈位于中空板的两侧；

所述第一联箱、冷却管、第二联箱、换热器、中空板和循环泵内均有纳米流体。

在上述技术方案中，所述纳米流体是 Fe₃O₄、或者是TiO₂、或者是壳芯式结构的纳米颗粒，所述壳芯式结构的纳米颗粒的外壳是SiO₂、而内芯是Fe₃O₄、或者是TiO₂、或者是Ni、或者是Co。

在上述技术方案中，所述冷却管有多根，且通过导热胶粘在光伏电池板的背面，所述多根冷却管分别间隔一定距离地设置在保温层中，所述保温层是聚苯乙烯泡沫塑料、或者是石棉、或者是聚氨酯材料制成的板。

在上述技术方案中，所述光伏电池板的背面还设有隔板，所述隔板连接在保温层的背离光伏电池板背面的一侧。

在上述技术方案中，所述第一联箱和第二联箱分别位于光伏电池板的上方和下方，而所述中空板间隔一定距离地设置在光伏电池板的正面，该间隔距离控制在10mm～50mm范围内。

在上述技术方案中，还包括左右安装架，所述左右安装架分别夹装在中空板、光伏电池板和隔板的两侧，所述磁场调节组件设置在左右安装架的支撑架上。

在上述技术方案中，还包括隔磁层，所述磁场调节组件的两侧分别被包覆在所述隔磁层和左右安装架的支撑架所围成的空间内。

在上述技术方案中，所述隔磁层是由聚氨酯吸波材料、无纺布稀薄材料、铁氧体吸波材料中的一种或者是两种或者是三种制成。

在上述技术方案中，所述线圈与可调电源电连接。

在上述技术方案中，所述换热器包括注有换热介质的箱体和换热管，换热管大部分位于箱体内，所述换热器的进口和出口分别是换热管的两端且露在箱体外，所述换热管是蛇形管或者是盘管。

本发明所具有的积极效果是：由于采用本发明的联产装置后，所具有的优点是，