[发明专利]一种平板光伏光热层压一体化组件及制备方法

说明书

一种平板光伏光热层压一体化组件及制备方法，从下向上包括保温层、金属换热管、集热板、光伏层压组件与上层玻璃，光伏层压组件与上层玻璃之间间隔设置；保温层、集热板、光伏层压组件与上层玻璃的两端通过框架固定；其中，金属换热管采用机械固定的方式固定在集热板上。本发明在制备时，采用机械加固与导热胶结合的连接形式对管板进行连接，提高系统的导热性能、稳定性和轻便程度，同时简便了装配工艺；采用填充式管板结构，填充导热填料，增强换热器导热性能，解决了高效换热所带来的成本问题；同时采用双玻结构对系统进行全面的保温。以上三种措施的使用使光伏光热层压一体化组件更具有热效率高、使用寿命长的优势。

技术领域

本发明涉及一种平板光伏光热层压一体化组件及制备方法。

背景技术

太阳能光伏光热系统将太阳能无法转化为光伏电能的部分以热能的形式利用起来，用于输出热水。该系统既最大化利用了太阳能，实现电热联产，又通过工质冷却电池板降低了其温度，增加系统光电效率，在工业、商业及民用上具有广大的前景。近些年关于平板光伏光热组件的研究较多，主要围绕系统效率的提升以及系统的应用两方面。

平板光伏光热组件主要由光伏组件、吸热器、保温棉、边框等组成，吸热器与光伏组件的连接方式通常使用导热胶粘接的方式。高温层压的方式相对于导热胶粘接有导热性能强、结构紧凑、使用寿命长的优势，然而层压需达到120～160℃高温条件将封装胶膜融化，由于光伏组件与金属吸热器热膨胀系数相差较大，在冷却过程中会出现热应力过大而导致组件中心凸起的现象，对吸热器及光伏组件结构造成破坏，尚未推广。

电池底部的吸热器结构应用最为广泛的为管板连接，目前管板连接通常采用导热胶粘粘和焊接的形式。然而，导热胶使用时间一长便会老化，导致管板接触不佳，从而严重影响吸热器导热效率与使用寿命。焊接的方式往往较为稳固，但是应用在更具有优势的层压工艺上便会出现诸多问题，由于焊接的高温条件会破坏光伏组件，管板焊接工艺需在层压前进行。首先，焊接要求铝板的厚度不能太薄，以防止焊穿，不仅增加了系统成本，也增加了层压过程中的热应力，增大层压难度；其次，焊接的操作也会使铝板产生变形，使铝板难以贴合光伏组件；同时，层压冷却过程中组件会由于热应力产生变形，往往会破坏焊缝。若要实现高导热性能、长寿命的平板光伏光热组件，亟需发明一种新的管板连接方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平板光伏光热层压一体化组件及制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种平板光伏光热层压一体化组件，从下向上包括保温层、金属换热管、集热板、光伏层压组件与上层玻璃，光伏层压组件与上层玻璃之间间隔设置；保温层、集热板、光伏层压组件与上层玻璃的两端通过框架固定；其中，金属换热管采用机械固定的方式固定在集热板上。

本发明进一步的改进在于，上层玻璃为光伏玻璃，上层玻璃与光伏层压组件的之间形成空气层。

本发明进一步的改进在于，光伏压层组件从上向下由光伏玻璃、光伏电池封装胶膜、光伏电池板、光伏电池封装胶膜与聚氟乙烯复合膜布置后高温层压而成。

本发明进一步的改进在于，集热板采用铝板，金属换热管采用矩形管，以蛇形盘管的形式分布；矩形管与集热板相接触，集热板上开设有若干孔，若干孔位于矩形管的两侧，每个孔内设置有螺钉，矩形管通过位于矩形管两侧的螺钉、固定件和螺母进行固定。

本发明进一步的改进在于，集热板与光伏层压组件采用EVA高温层压的方式连接。

本发明进一步的改进在于，保温层与集热板之间除去金属换热管的空隙均填充导热材料。

本发明进一步的改进在于，导热材料为导热硅脂与铁屑的混合物，并且导热硅脂与铁屑的质量比为(1～3):4。

一种平板光伏光热层压一体化组件的制备方法，包括以下步骤：