[实用新型]多功能蒸发冷却热管式光伏光热系统

说明书

本实用新型提供一种多功能蒸发冷却热管式光伏光热系统，包括热管式光伏光热模块、太阳能蓄电池、太阳能逆控一体机、储热水箱、水泵、风扇、嵌套式水冷换热器以及风冷换热器。本系统可实现发电、制热水、采暖、控制湿度等多种功能。在非采暖季，热管式光伏光热模块与水泵、储热水箱结合，循环水在水泵推动下以强迫对流换热形式在嵌套式水冷换热器中吸收太阳能热量，实现制热水功能；在采暖季，热管式光伏光热模块与风冷换热器、风扇结合，以风冷单相换热和蒸发冷却两相换热耦合方式吸收太阳能，提高系统光电光热效率并改善室内空气湿度，本实用新型可根据不同季节光照特点，实现多功能输出满足建筑不同需求。

技术领域

本实用新型属于光伏光热技术与建筑结合领域，具体涉及热管式光伏光热系统与特朗伯墙结合在建筑中的应用。

背景技术

光伏光热系统具有发电、制热水及采暖多种功能，其结构可与建筑完美结合，既可以满足用户部分能源需求也可以装饰建筑外观。然而，现阶段的光伏光热模块采暖方式多采用水循环，但冬季管路易结冰。采用空气冷却成为光伏光热系统冬季运行时的主流换热方式，虽然空气冷却克服了管路结冻、泄露等问题，但其自身具有低热容、低密度等缺点，导致载热能力有限，不能及时充分的带走光伏光热系统的热量。此种换热方式具有较低的光伏光热综合效率。

中国专利《一种太阳能多功能墙》(CN201410558931.3)介绍了一种自然对流换热的特朗伯墙采暖、除甲醛系统，《一种面向被动房的太阳能集热通风系统》(CN201820406956.5)将太阳能集热器、热管和特朗伯墙相结合，这些系统皆采用冬季空气冷却太阳能系统，太阳能利用效率有待提升。

实用新型内容

针对现有光伏光热系统功能限制、空气换热效率低问题，本实用新型提出了一种多功能蒸发冷却热管式光伏光热系统。该系统将热管式光伏光热模块与嵌套式水冷换热器和风冷换热器相结合，冬季时以强制对流换热方式利用空气单相流及蒸发冷却两相流耦合换热模式吸收热管热量，提高其光电光热综合效率。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种多功能蒸发冷却热管式光伏光热系统，包括光伏光热模块1、水冷系统、风冷换热器 10、供电蓄电系统；

光伏光热模块1用于吸收和转换太阳能为系统提供电能和热能；包括吸热板5、吸热板5 向阳侧的玻璃板2，吸热板5和玻璃板2之间为隔热空气层3，吸热板5吸光面固定光伏电池阵列4；

水冷系统包括铜管热管6、嵌套式水冷换热器8、水泵19、储热水箱20、蒸发冷却供水池12，铜管热管6的蒸发段固定在吸热板5背部，铜管热管6的冷凝段上半部插入嵌套式水冷换热器8内，嵌套式水冷换热器8通过水泵19与储热水箱20相连，用于循环加热生活热水；

风冷换热器10包括风冷通道13、换热器最外部的保温层11、嵌套式水冷换热器8、铜管热管6和蒸发冷却供水池12；铜管热管6的冷凝段在风道内部，冷凝段下半部表面附着热管吸液芯9，热管吸液芯9的底端浸入蒸发冷却供水池12内，顶部与嵌套式水冷换热器8下端口水平面齐平，风冷通道13位于通风处的位置设有风道入口14，风冷通道13末端的风道出口17与建筑房间接通，风道入口14设有风扇15和风道入口挡板16，风道出口17出口设有风道出口挡板18；

供电蓄电系统包括太阳能蓄电池21、太阳能逆控一体机22，光伏光热模块1通过电线与太阳能蓄电池21、太阳能逆控一体机22相连，太阳能蓄电池21连通至用户端23，用于储存电能。

作为优选方式，光伏电池阵列4通过热熔胶层压在吸热板5吸光面。

作为优选方式，铜管热管6的蒸发段通过激光焊接固定于吸热板5背部。

作为优选方式，铜管热管6冷凝段上半部与嵌套式水冷换热器8结合。

作为优选方式，光伏光热模块1的最外层为模块保温边框7。