太阳能光电/ 光热归纳使用体系是将太阳能电池(或组件)与太阳能集热器结合起来制作而成的具有发电以及供热功用的一种设备,咱们也可称之为光伏光热一体化体系(PVT)。
这种体系的优势在于既能处理因光伏电池板(或组件)温度过高导致发电功率下降的问题,一起又能将电池板的一部分热量加以使用,为用户供给热水或供暖等。
1 现状
现在,光伏光热一体化体系多是选用单一冷却介质,如空气或水。空气冷却型形式( 如图1) 结构简略,但冷却作用不抱负,并且无法使用到太阳能光伏电池模块发生的热量;水冷却型形式(如图2)结构较为杂乱,但冷却作用优于空气冷却型形式,一起使用了光伏模块发生的热量,进步了太阳能的归纳使用功率。
本规划归纳了以上两种形式的长处,选用空气-水两层换热,既能强化光伏电池板的散热作用,进步发电功率,又能完成太阳能热使用,为用户供给热水。增强太阳能光伏电池板的散热然后进步发电功率是光伏光热一体化体系的首要任务,也是这一体系的重要研讨方向。本规划选用了换热面积较大的U型管及强化传热的翅片结构,进一步增强了电池板的散热作用。
2 规划内容
本U 型管翅片式双介质强化散热光伏光热一体化(PVT)设备,按功用分为三个模块:光电转化部分,冷却介质流道部分,以及密封、保温部分,三者有机结合为光伏光热一体化(PVT)设备。
2.1 光电转化
光电转化部分即为单晶硅或多晶硅太阳能电池板,它使用“光伏效应”将太阳能转化为电能,为用户供电。
2.2 冷却介质流道
冷却介质流道部分使用了增大换热面积、流体强制活动、两层介质换热等强化传热技能。该部分是用来强化榜首模块中太阳能电池板的散热作用,下降电池板的温度,然后进步其发电功率,并出产一定量的热水。它包括U 型管水流道和U 型空气流道。
2.2.1 U 型管水流道
本规划所述的U 型管水流道如图3.水管以具有杰出导热功能的铜作为原资料。它选用横向安置的方法,能够下降水泵在输水过程中需战胜水的重力及活动阻力而耗费的电能。水管的有用直径和壁厚依据电池板面积、进出水温度、水流量等确认。本规划将U 型盘直接严密布满整个电池板背,增大了传热面积。换热器下部设有进水口,上部设有出水口,冷却水在水泵的驱动下流经U 型管流道,对电池板冷却,一起本身的温度升高,从出水口引进热用户。
2.2.2 U 型空气流道
本规划所述的U 型空气流道如图4、图5.中心的太阳能电池板和U 型管水流道将其分为上下两层。上层流道由玻璃盖板和太阳能电池板构成,基层流道由U 型管水流道和纵向布满翅片的吸热板构成。吸热板经过导热资料(导热板)与太阳能电池板相连。翅片结构增大了换热面积,能够促进电池板的散热。U 型空气流道上层设有进气口,基层设有出气口,进气口经过管道与风机相连,空气在风机的驱动下流经整个U 型空气流道,顺次吸收来自电池板正面、电池板反面以及吸热板、导热板的热能,并促进电池板背与U 型铜管换热器的热交换,然后进一步下降电池板的温度,进步其发电功率。
2.3 密封、保温部分
本U 型管翅片式双介质强化散热光伏光热一体化(PVT)设备反面以聚氨酯发泡绝热,正面选用高透光钢化玻璃盖板,最终玻璃盖板、集电热板和绝热背板一重用铝合金边框密封。
3 结语
本规划将增大换热面积、流体强制活动、两层介质换热等强化传热技能使用于光伏光热一体化体系(PVT),能够下降光伏电池组件温度,进步发电功率,出产热水,进步太阳能归纳使用功率。本规划可使用于一般节能型住所或节能型别墅,既可使用于新建住所,也可使用于既有修建的节能改造,在施行本钱和节能作用上具有明显优势,现已申请了实用新型专利,并已授权,专利号201320053260.6,使用远景非常宽广。