專利名稱：分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，特別涉及一種分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能儲(chǔ)量巨大、清潔安全，是石油、煤炭等化石燃料的理想替代能源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是太陽(yáng)能熱利用的一種重要方式，然而成本高和效率低是制約其發(fā)展的重要因素。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，具有轉(zhuǎn)換效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是，高光強(qiáng)的注入使光伏電池產(chǎn)生大量熱量，這些熱量如不及時(shí)排除，電池的轉(zhuǎn)換效率和可靠性將迅速下降，使用壽命縮短。太陽(yáng)能集熱器經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)更趨成熟和完善，據(jù)統(tǒng)計(jì)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能10%至15%，而住宅采用太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)，將為建筑能耗節(jié)省45%左右。太陽(yáng)能集熱器是各種太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，主要分為平板型集熱器和真空管集熱器兩大類型。綜觀太陽(yáng)能熱利用的現(xiàn)狀，國(guó)外主要以平板太陽(yáng)能為主，國(guó)內(nèi)則以真空管為主。由于這兩者集熱管均盛裝循環(huán)水，冬季容易冰凍，另外，由于全玻璃真空集熱管不承壓，因此有漏水風(fēng)險(xiǎn)，在高層建筑中與供水管網(wǎng)壓力不匹配，這些都制約了太陽(yáng)能集熱技術(shù)的的發(fā)展。振蕩流熱管是國(guó)際上近十年發(fā)展起來的一種新型高效熱管。振蕩流熱管是由長(zhǎng)的毛細(xì)管彎曲成的蛇形管路，由若干細(xì)直管道和若干彎頭組成，劃分為加熱段、冷凝段和隔熱段三部分。其工作原理下所述當(dāng)管徑足夠小時(shí)，在真空下封裝在管內(nèi)的工作液體將在管內(nèi)形成液、汽相間的柱塞。在加熱段，汽泡或汽柱與管壁之間的液膜因受熱而不斷蒸發(fā)，導(dǎo)致汽泡膨脹，并推動(dòng)汽液柱塞流向冷端冷凝收縮，從而在冷、熱端之間形成較大的壓差。由于汽液柱塞交錯(cuò)分布，因而在管內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的往復(fù)振蕩運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高效熱傳遞。這種新型熱管與傳統(tǒng)熱管相比有下列突出優(yōu)點(diǎn)管徑小，體積小，強(qiáng)化傳熱；不需要毛細(xì)芯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；運(yùn)行可靠，液體回流自適應(yīng)性強(qiáng)，不易燒干；啟動(dòng)迅速；可以隨意彎曲，應(yīng)用范圍廣；可以采用不同的加熱方式和加熱位置。將振蕩流熱管用作太陽(yáng)能集熱器的吸熱內(nèi)管，不僅可以增加吸熱面積，提高集熱效率，還可以實(shí)現(xiàn)“干性連接”，能承壓，不漏水；另外，由于集熱管不盛循環(huán)水，因此冬季不會(huì)冰凍。因此需要一種利用振蕩流熱管進(jìn)行太陽(yáng)能光伏電池的散熱和利用振蕩流熱管進(jìn)行集熱的太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決背景技術(shù)中所述的太陽(yáng)能光電池板的高溫帶來的轉(zhuǎn)換效率降低、使用壽命縮短，以及太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)防凍、承壓?jiǎn)栴}提供一種高效利用太陽(yáng)光電、光熱能量的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)(按照美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)制定的IEEE1457標(biāo)準(zhǔn)定義，分布式能源是指不直接連接到電力系統(tǒng)的電力來源)。本系統(tǒng)在利用光伏發(fā)電系統(tǒng)為用戶提供電力的同時(shí)，還通過高效的振蕩流熱管散熱系統(tǒng)降低光伏電池的溫度，并將其散熱收集起來，與振蕩流熱管太陽(yáng)能熱水器一起為用戶提供熱水，不需要附加能源，對(duì)環(huán)境無任何污染。
本發(fā)明的技術(shù)方案為分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)包括振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置、振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置、用戶供電系統(tǒng)和用戶熱水系統(tǒng)。振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置和振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置通過振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置中的太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置與振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置中的熱水循環(huán)裝置構(gòu)成冷卻水循環(huán)，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置通過用戶供電系統(tǒng)向用戶供電，振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置通過用戶熱水系統(tǒng)向用戶供熱水；所述振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置由太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置和3 5個(gè)振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件組成，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件中，太陽(yáng)能光電池板101的背面與散熱用振蕩流熱管102的加熱段的上平面緊密接觸，散熱用振蕩流熱管102的加熱段的下平面與散熱板103的正面緊密接觸，散熱板保溫層104將散熱板103的背面和側(cè)面包覆，3 5個(gè)振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的太陽(yáng)能光電池板101的電流輸出端并聯(lián)連接到用戶供電系統(tǒng)112的輸入端； 所述太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置中，冷卻水水箱105為臥式柱形腔體，水箱側(cè)壁的下部有一條長(zhǎng)槽，循環(huán)冷卻水出口 110置于冷卻水水箱105的頂部，循環(huán)冷卻水進(jìn)口111置于冷卻水水箱105的底部，循環(huán)冷卻水出口 110與循環(huán)閥I 108的輸入端連接，循環(huán)閥I 108的輸出端與熱水水箱205上的循環(huán)水進(jìn)口 II 218連接，循環(huán)冷卻水進(jìn)口 111與循環(huán)泵I 109的輸出端連接，循環(huán)泵I 109的輸入端與熱水水箱205上的循環(huán)水出口 II 219連接，冷卻水箱保溫層107將冷卻水水箱105包覆；3 5個(gè)蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件并排成一個(gè)平面，散熱用振蕩流熱管102的冷卻段從冷卻水水箱105側(cè)壁下部的長(zhǎng)槽置于冷卻水水箱105內(nèi)，并由水箱密封擋板I 106及其密封墊片與冷卻水水箱105固接和密封，散熱用振蕩流熱管102的冷卻段和冷卻水水箱105在上，蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的太陽(yáng)能光電池板101朝向午間的陽(yáng)光入射方向301，蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件傾斜設(shè)置；所述振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置由熱水循環(huán)裝置和3 15個(gè)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件組成，所述振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件中，集熱用振蕩流熱管202的加熱段的下平面與集熱板203的正面緊密接觸，集熱板保溫層204將集熱板203的背面和側(cè)面包覆，真空玻璃蓋板201覆蓋在集熱用振蕩流熱管202的加熱段的上平面上；所述熱水循環(huán)裝置中，熱水水箱205為臥式柱形腔體，水箱側(cè)壁的下部有一條長(zhǎng)槽，冷水進(jìn)水口 208、循環(huán)水出口 I 214和循環(huán)水進(jìn)口 II 218置于熱水水箱205的頂部，循環(huán)水進(jìn)口 I 215和熱水出口 216置于熱水水箱205的底部，循環(huán)水出口 II 219置于熱水水箱205的中部，循環(huán)水出口 I 214與循環(huán)閥II 211的輸入端連接，循環(huán)閥II 211的輸出端與熱水循環(huán)管213的一端連接，循環(huán)水進(jìn)口 I 215與循環(huán)泵II 212的輸出端連接，循環(huán)泵II 212的輸入端與熱水循環(huán)管213的另一端連接，熱水出口 216與熱水出水閥217的輸入端連接，熱水出水閥217的輸出端與用戶熱水系統(tǒng)220的熱水進(jìn)口連接，冷水進(jìn)水口 208與流量計(jì)210輸出端連接，流量計(jì)210的輸入端與冷水進(jìn)水閥209的輸出端連接，冷水進(jìn)水閥209輸入端與用戶的自來水管連接，熱水水箱保溫層207將熱水水箱205包覆；3 15個(gè)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件并排置放或者分成2 3組并排置放，集熱用振蕩流熱管202的冷卻段從熱水水箱205側(cè)壁下部的長(zhǎng)槽置于熱水水箱205內(nèi)，并由水箱密封擋板II 206及其密封墊片將集熱用振蕩流熱管202與熱水水箱205固接和密封，水箱密封擋板II 206的結(jié)構(gòu)和水箱密封擋板I 106相同，集熱用振蕩流熱管202的冷卻段和熱水水箱205在上，振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件的真空玻璃蓋板201朝向午間的陽(yáng)光入射方向301，振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件傾斜設(shè)置；當(dāng)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件分成2 3組并排置放時(shí)，每組振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件各有一套熱水循環(huán)裝置，各套熱水循環(huán)裝置的熱水出水閥217的輸出端并聯(lián)與用戶熱水系統(tǒng)220的熱水進(jìn)口連接。所述太陽(yáng)能光電池板101為太陽(yáng)能光伏電池板；所述散熱用振蕩流熱管102和集熱用振蕩流熱管202均為單支回路型振蕩流熱管，材料均為銅管； 所述散熱板103的材料為銅板、鋁合金板、銅鋁合金板、不銹鋼板或鍍鋅鋼板，形狀為平板或波浪形板，波浪形板的波形間距與散熱用振蕩流熱管102的毛細(xì)管間距相同；所述冷卻水水箱105和熱水水箱205均為不銹鋼質(zhì)柱形腔體；所述散熱板保溫層104、冷卻水箱保溫層107、集熱板保溫層204和冷卻水箱保溫層207的材料為聚氨酯涂層或保溫棉；所述真空玻璃蓋板201為雙層玻璃四個(gè)側(cè)面密封的真空夾層蓋板；所述集熱板203的材料為銅板、鋁合金板、銅鋁合金板、不銹鋼板或鍍鋅鋼板，形狀為平板或波浪形板，波浪形板的波形間距與集熱用振蕩流熱管202的毛細(xì)管間距相同；所述集熱用振蕩流熱管202和集熱板203的正面緊密接觸后，集熱用振蕩流熱管202和集熱板203正面裸露部分的表面均覆有選擇性吸收涂層；所述水箱密封擋板I 106為長(zhǎng)度大于散熱用振蕩流熱管102的寬度的長(zhǎng)方形不銹鋼板，水箱密封擋板I 106的寬度方向?yàn)榛⌒?，弧形的曲率半徑與水箱密封擋板I 106外壁的曲率半徑相同，水箱密封擋板I 106由兩塊相同的長(zhǎng)方形不銹鋼板拼接而成，在中間的拼接縫113上有一排銅管穿孔114，銅管穿孔114的數(shù)量、間距和直徑分別與散熱用振蕩流熱管102的毛細(xì)管數(shù)量、間距和外徑相同，在銅管穿孔114兩側(cè)各有一排螺栓孔115，散熱用振蕩流熱管102的毛細(xì)管置于銅管穿孔114中，將水箱密封擋板I 106的兩塊長(zhǎng)方形不銹鋼板拼接縫113密封焊接，再將毛細(xì)管與水箱密封擋板I 106密封焊接；所述散熱用振蕩流熱管102的加熱段的下平面與散熱板103的正面緊密接觸的方式以及集熱用振蕩流熱管202的加熱段的下平面與集熱板203的正面緊密接觸的方式為焊接或?qū)崮z粘接；所述散熱用振蕩流熱管102和集熱用振蕩流熱管202內(nèi)部充填的低沸點(diǎn)工質(zhì)為蒸餾水、乙醇、丙酮或制冷劑R141b。振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置中，設(shè)置了散熱用振蕩流熱管102和太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置，將太陽(yáng)能光電池板在發(fā)電過程中由于高光強(qiáng)的注入使光伏電池產(chǎn)生大量熱量及時(shí)排除，防止了太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和可靠性的下降，延長(zhǎng)了使用壽命。并且太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置與振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置中的熱水循環(huán)裝置構(gòu)成冷卻水循環(huán)進(jìn)行熱交換，把太陽(yáng)能光電池板產(chǎn)生的熱量傳遞到振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置的熱水中，既防止太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和可靠性的下降，延長(zhǎng)使用壽命，又充分利用了太陽(yáng)能，提高了分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)的效率。本發(fā)明可根據(jù)用戶不同的供電、供熱要求選擇振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的數(shù)量和振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件的數(shù)量，采光面積可為幾m2至數(shù)十m2’，布置方案可按建筑一體化的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，供水系統(tǒng)為承壓式。適用于單個(gè)用戶或集體用戶供電供熱領(lǐng)域，如大學(xué)校園的浴室供熱與夜間照明供電的一體化。本發(fā)明的有益效果為，通過振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置與振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置的聯(lián)合營(yíng)運(yùn)，振蕩流熱管既用于太陽(yáng)能電池板的散熱降溫，也用于太陽(yáng)能熱水裝置的集熱器，兩者并聯(lián)組合實(shí)現(xiàn)集熱面的擴(kuò)展，同時(shí)從高溫光電池板背面吸收熱量，以使光電池板溫度降低，保證光電池板穩(wěn)定運(yùn)行和對(duì)外供電，并可使光電轉(zhuǎn)換效率顯著提高。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用戶的熱電聯(lián)供的要求。


圖I為分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)示意圖；圖2A為散熱用振蕩流熱管與散熱板緊密接觸結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為圖2A中A-A處的剖面圖；圖3為水箱密封擋板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，101—太陽(yáng)能光電池板，102—散熱用振蕩流熱管，103—散熱板，104—散熱板保溫層，105—冷卻水水箱，106—水箱密封擋板I，107—冷卻水箱保溫層，108—循環(huán)閥I，109—循環(huán)泵I，110—循環(huán)冷卻水出口，111—循環(huán)冷卻水進(jìn)口，112—用戶供電系統(tǒng)，113—拼接縫，114—銅管穿孔，115—螺栓孔，201—真空玻璃蓋板，202—集熱用振蕩流熱管，203—集熱板，204—集熱板保溫層，205—熱水水箱，206—水箱密封擋板II，207—熱水水箱保溫層，208—冷水進(jìn)水口，209—冷水進(jìn)水閥，210—流量計(jì)，211—循環(huán)閥II，212—循環(huán)泵II，213—熱水循環(huán)管，214—循環(huán)水出口 I，215—循環(huán)水進(jìn)口 I，216—熱水出口，217—熱水出水閥，218—循環(huán)水進(jìn)口 II，219—循環(huán)水出口 II，220—用戶熱水系統(tǒng)，301—陽(yáng)光入射方向。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例為一個(gè)小型的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系。圖I為分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)實(shí)施例示意圖，分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)包括振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置、振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置、用戶供電系統(tǒng)和用戶熱水系統(tǒng)，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置和振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置通過振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置中的太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置與振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置中的熱水循環(huán)裝置構(gòu)成冷卻水循環(huán)，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置通過用戶供電系統(tǒng)向用戶供電，振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置通過用戶熱水系統(tǒng)向用戶供熱水。振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置由3個(gè)振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件和太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置組成，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件中，太陽(yáng)能光電池板101的背面與散熱用振蕩流熱管102的加熱段的上平面緊密接觸，散熱用振蕩流熱管102的加熱段的下平面與散熱板103的正面緊密接觸。太陽(yáng)能光電池板101為太陽(yáng)能聚光光伏電池板，散熱用振蕩流熱管102為內(nèi)徑3mm，外徑5mm，彎頭數(shù)為14的銅管制成的回路型振蕩流熱管，外部尺寸為I. 2X0. 3m2，工作前先對(duì)其抽真空，真空度達(dá)到10_2 10_3Pa后，在管內(nèi)封裝低沸點(diǎn)工質(zhì)為蒸餾水、乙醇、丙酮或制冷劑R141b，本實(shí)施例在管內(nèi)封裝蒸餾水作為工作液體，封裝量約50%，加熱段與冷卻段長(zhǎng)度比為3:1。散熱板103為厚度
I.5 2. Omm的銅板折成的波浪形銅質(zhì)板，波浪形板的波形間距與散熱用振蕩流熱管102的毛細(xì)管間距相同，散熱用振蕩流熱管102與散熱板103接觸方式為焊接。散熱用振蕩流熱管與散熱板緊密接觸結(jié)構(gòu)如圖2A和圖2B所示。材料為聚氨酯涂層的散熱板保溫層104將散熱板103的背面和側(cè)面包覆。3個(gè)振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的太陽(yáng)能光電池板101的電流輸出端并聯(lián)連接到用戶供電系統(tǒng)112的輸入端。太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置中，冷卻水水箱105為臥式柱形腔體，容量為50L，水箱側(cè)壁的下部有一條長(zhǎng)槽，循環(huán)冷卻水出口 110置于冷卻水水箱105的頂部，底部，循環(huán)冷卻水進(jìn)口 111置于冷卻水水箱105的底部，循環(huán)冷卻水出口 110與循環(huán)閥I 108的輸入端連接，循環(huán)閥I 108的輸出端與熱水水箱205上的循環(huán)水進(jìn)口 II 218連接，循環(huán)冷卻水進(jìn)口 111與循環(huán)泵I 109的輸出端連接，循環(huán)泵I 109的輸入端與熱水水箱205上的循 環(huán)水出口 II 219連接，材料為聚氨酯涂層的冷卻水箱保溫層107將冷卻水水箱105包覆。3個(gè)蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件并排成一個(gè)平面，散熱用振蕩流熱管102的冷卻段從冷卻水水箱105側(cè)壁下部的長(zhǎng)槽置于冷卻水水箱105內(nèi)，并由水箱密封擋板I 106及其密封墊片與冷卻水水箱105固接和密封，散熱用振蕩流熱管102的冷卻段和冷卻水水箱105在上，蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的太陽(yáng)能光電池板101朝向午間的陽(yáng)光入射方向301，蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件傾斜30°設(shè)置。振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置由5個(gè)振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能集熱組件和熱水循環(huán)裝置組成，振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能集熱組件中，集熱用振蕩流熱管202的加熱段的下平面與集熱板203的正面緊密接觸，材料為聚氨酯涂層的集熱板保溫層204將集熱板203的背面和側(cè)面包覆，真空玻璃蓋板201覆蓋在集熱用振蕩流熱管202的加熱段的上平面上。集熱用振蕩流熱管202和集熱板203的材料、結(jié)構(gòu)以及接觸方式與散熱用振蕩流熱管102和散熱板103的材料、結(jié)構(gòu)以及接觸方式相同，集熱用振蕩流熱管202和集熱板203的正面緊密接觸后，集熱用振蕩流熱管202和集熱板203正面裸露部分的表面均覆有選擇性吸收涂層。熱水循環(huán)裝置中，熱水水箱205為臥式柱形腔體，水箱側(cè)壁的下部有一條長(zhǎng)槽，冷水進(jìn)水口 208、循環(huán)水出口 I 214和循環(huán)水進(jìn)口 II 218置于熱水水箱205的頂部，循環(huán)水進(jìn)口 I 215和熱水出口 216置于熱水水箱205的底部，循環(huán)水出口 II 219置于熱水水箱205的中部，循環(huán)水出口 I 214與循環(huán)閥II 211的輸入端連接，循環(huán)閥II 211的輸出端與熱水循環(huán)管213的一端連接，循環(huán)水進(jìn)口 I 215與循環(huán)泵II 212的輸出端連接，循環(huán)泵II 212的輸入端與熱水循環(huán)管213的另一端連接，熱水出口 216與熱水出水閥217的輸入端連接，熱水出水閥217的輸出端與用戶熱水系統(tǒng)220的熱水進(jìn)口連接，冷水進(jìn)水口 208與流量計(jì)210輸出端連接，流量計(jì)210的輸入端與冷水進(jìn)水閥209的輸出端連接，冷水進(jìn)水閥209輸入端與用戶的自來水管連接，熱水水箱保溫層207將熱水水箱205包覆。5個(gè)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件并排置放，集熱用振蕩流熱管202的冷卻段從熱水水箱205側(cè)壁下部的長(zhǎng)槽置于熱水水箱205內(nèi)，并由水箱密封擋板II 206及其密封墊片將集熱用振蕩流熱管202與熱水水箱205固接和密封，水箱密封擋板II 206的結(jié)構(gòu)和水箱密封擋板I 106相同，集熱用振蕩流熱管202的冷卻段和熱水水箱205在上，振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件的真空玻璃蓋板201朝向午間的陽(yáng)光入射方向301，振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件傾斜30°設(shè)置。冷卻水水箱105和熱水水箱205均為不銹鋼質(zhì)柱形腔體。如圖3所示，水箱密封擋板I 106為長(zhǎng)度大于散熱用振蕩流熱管102的寬度的長(zhǎng)方形不銹鋼板，水箱密封擋板I 106的寬度方向?yàn)榛⌒?，弧形的曲率半徑與水箱密封擋板
I106外壁的曲率半徑相同，水箱密封擋板I 106由兩塊相同的長(zhǎng)方形不銹鋼板拼接而成，在中間的拼接縫113上有一排14個(gè)內(nèi)徑為5mm的銅管穿孔114，銅管穿孔114的間距和與散熱用振蕩流熱管102的毛細(xì)管間距相同，在銅管穿孔114兩側(cè)各有一排8個(gè)內(nèi)徑為6mm的
螺栓孔115，散熱用振蕩流熱管102的毛細(xì)管置于銅管穿孔114中，將水箱密封擋板I 106的兩塊長(zhǎng)方形不銹鋼板拼接縫113密封焊接，再將毛細(xì)管與水箱密封擋板I 106密封焊接。密封墊片置于水箱密封擋板I 106與冷卻水水箱105之間，用螺栓通過兩排螺栓孔115使散熱用振蕩流熱管102與冷卻水水箱105固接。真空玻璃蓋板201為雙層玻璃四個(gè)側(cè)面密封的真空夾層蓋板，為密閉的玻璃腔體，內(nèi)部為真空，其外部尺寸與振蕩流熱管集熱裝置裸露在循環(huán)水箱外面部分的尺寸相同。本發(fā)明適用于單個(gè)用戶或集體用戶供電供熱領(lǐng)域，如大學(xué)校園的浴室供熱與夜間照明供電的一體化能源系統(tǒng)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)包括振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置、振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置、用戶供電系統(tǒng)和用戶熱水系統(tǒng)，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置和振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置通過振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置中的太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置與振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置中的熱水循環(huán)裝置構(gòu)成冷卻水循環(huán)，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置通過用戶供電系統(tǒng)向用戶供電，振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置通過用戶熱水系統(tǒng)向用戶供熱水； 所述振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置由太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置和3 5個(gè)振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件組成，振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件中，太陽(yáng)能光電池板(101)的背面與散熱用振蕩流熱管(102)的加熱段的上平面緊密接觸，散熱用振蕩流熱管(102)的加熱段的下平面與散熱板(103)的正面緊密接觸，散熱板保溫層(104)將散熱板(103)的背面和側(cè)面包覆，3 5個(gè)振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的太陽(yáng)能光電池板(101)的電流輸出端并聯(lián)連接到用戶供電系統(tǒng)(112)的輸入端； 所述太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置中，冷卻水水箱(105 )為臥式柱形腔體，水箱側(cè)壁的下部有一條長(zhǎng)槽，循環(huán)冷卻水出口(110)置于冷卻水水箱(105)的頂部，底部，循環(huán)冷卻水進(jìn)口(111)置于冷卻水水箱(105)的底部，循環(huán)冷卻水出口(110)與循環(huán)閥I (108)的輸入端連接，循環(huán)閥I (108)的輸出端與熱水水箱(205)上的循環(huán)水進(jìn)口 II (218)連接，循環(huán)冷卻水進(jìn)口(111)與循環(huán)泵I (109)的輸出端連接，循環(huán)泵I (109)的輸入端與熱水水箱(205)上的循環(huán)水出口 II (219)連接，冷卻水箱保溫層(107)將冷卻水水箱(105)包覆； 3 5個(gè)蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件并排成一個(gè)平面,散熱用振蕩流熱管(102)的冷卻段從冷卻水水箱(105)側(cè)壁下部的長(zhǎng)槽置于冷卻水水箱(105)內(nèi)，并由水箱密封擋板I (106)及其密封墊片與冷卻水水箱(105)固接和密封，散熱用振蕩流熱管(102)的冷卻段和冷卻水水箱(105)在上，蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件的太陽(yáng)能光電池板(101)朝向午間的陽(yáng)光入射方向(301)，蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池板組件傾斜設(shè)置； 所述振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置由熱水循環(huán)裝置和3 15個(gè)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件組成，所述振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件中，集熱用振蕩流熱管(202)的加熱段的下平面與集熱板(203 )的正面緊密接觸，集熱板保溫層(204)將集熱板(203 )的背面和側(cè)面包覆，真空玻璃蓋板(201)覆蓋在集熱用振蕩流熱管(202)的加熱段的上平面上； 所述熱水循環(huán)裝置中，熱水水箱(205)為臥式柱形腔體，水箱側(cè)壁的下部有一條長(zhǎng)槽，冷水進(jìn)水口(208)、循環(huán)水出口 I (214)和循環(huán)水進(jìn)口 II (218)置于熱水水箱(205)的頂部，循環(huán)水進(jìn)口 I (215)和熱水出口(216)置于熱水水箱(205)的底部，循環(huán)水出口 II (219)置于熱水水箱(205)的中部，循環(huán)水出口 I (214)與循環(huán)閥II (211)的輸入端連接，循環(huán)閥II(211)的輸出端與熱水循環(huán)管(213)的一端連接，循環(huán)水進(jìn)口 I (215)與循環(huán)泵II (212)的輸出端連接，循環(huán)泵II (212)的輸入端與熱水循環(huán)管(213)的另一端連接，熱水出口(216)與熱水出水閥(217 )的輸入端連接，熱水出水閥(217 )的輸出端與用戶熱水系統(tǒng)(220 )的熱水進(jìn)口連接，冷水進(jìn)水口(208)與流量計(jì)(210)輸出端連接，流量計(jì)(210)的輸入端與冷水進(jìn)水閥(209)的輸出端連接，冷水進(jìn)水閥(209)輸入端與用戶的自來水管連接，熱水水箱保溫層(207 )將熱水水箱(205 )包覆； 3 15個(gè)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件并排置放或者分成2 3組并排置放，集熱用振蕩流熱管(202)的冷卻段從熱水水箱(205)側(cè)壁下部的長(zhǎng)槽置于熱水水箱(205)內(nèi)，并由水箱密封擋板II (206)及其密封墊片將集熱用振蕩流熱管(202)與熱水水箱(205)固接和密封，水箱密封擋板II (206)的結(jié)構(gòu)和水箱密封擋板I (106)相同，集熱用振蕩流熱管(202)的冷卻段和熱水水箱(205)在上，振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件的真空玻璃蓋板(201)朝向午間的陽(yáng)光入射方向(301)，振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件傾斜設(shè)置；當(dāng)振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件分成2 3組并排置放時(shí)，每組振蕩流熱管太陽(yáng)能集熱組件各有一套熱水循環(huán)裝置，各套熱水循環(huán)裝置的熱水出水閥(217)的輸出端并聯(lián)與用戶熱水系統(tǒng)(220)的熱水進(jìn)口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能光電池板(101)為太陽(yáng)能光伏電池板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱用振蕩流熱管(102)和集熱用振蕩流熱管(202)均為單支回路型振蕩流熱管，材料均為銅管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱板(103)的材料為銅板、鋁合金板、銅鋁合金板、不銹鋼板或鍍鋅鋼板，形狀為平板或波浪形板，波浪形板的波形間距與散熱用振蕩流熱管(102)的毛細(xì)管間距相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻水水箱(105)和熱水水箱(205)均為不銹鋼質(zhì)柱形腔體。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱板保溫層(104)、冷卻水箱保溫層(107)、集熱板保溫層(204)和冷卻水箱保溫層207的材料為聚氨酯涂層或保溫棉。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述真空玻璃蓋板(201)為雙層玻璃四個(gè)側(cè)面密封的真空夾層蓋板。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述集熱板(203)的材料為銅板、鋁合金板、銅鋁合金板、不銹鋼板或鍍鋅鋼板，形狀為平板或波浪形板，波浪形板的波形間距與集熱用振蕩流熱管(202)的毛細(xì)管間距相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述集熱用振蕩流熱管(202)和集熱板(203)的正面緊密接觸后，集熱用振蕩流熱管(202)和集熱板(203)正面裸露部分的表面均覆有選擇性吸收涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述水箱密封擋板I (106)為長(zhǎng)度大于散熱用振蕩流熱管(102)的寬度的長(zhǎng)方形不銹鋼板，水箱密封擋板I (106)的寬度方向?yàn)榛⌒?，弧形的曲率半徑與水箱密封擋板I (106)外壁的曲率半徑相同，水箱密封擋板I (106)由兩塊相同的長(zhǎng)方形不銹鋼板拼接而成，在中間的拼接縫(113)上有一排銅管穿孔(114)，銅管穿孔(114)的數(shù)量、間距和直徑分別與散熱用振蕩流熱管(102)的毛細(xì)管數(shù)量、間距和外徑相同，在銅管穿孔(114)兩側(cè)各有一排螺栓孔(115)，散熱用振蕩流熱管(102)的毛細(xì)管置于銅管穿孔(114)中，將水箱密封擋板I (106)的兩塊長(zhǎng)方形不銹鋼板拼接縫113密封焊接，再將毛細(xì)管與水箱密封擋板I (106)密封焊接。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱用振蕩流熱管(102)的加熱段的下平面與散熱板(103)的正面緊密接觸的方式以及集熱用振蕩流熱管(202)的加熱段的下平面與集熱板(203)的正面緊密接觸的方式為焊接或?qū)崮z粘接。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱用振蕩流熱管(102)和集熱用振蕩流熱管 (202)內(nèi)部充填的低沸點(diǎn)工質(zhì)為蒸餾水、乙醇、丙酮或制冷劑R141b。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，特別涉及一種分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，包括振蕩流熱管散熱太陽(yáng)能光電池發(fā)電裝置、振蕩流熱管集熱太陽(yáng)能熱水裝置、用戶供電系統(tǒng)和用戶熱水系統(tǒng)。本發(fā)明中，太陽(yáng)能發(fā)電裝置利用振蕩流熱管從高溫太陽(yáng)能光電池板背面吸收熱量，使光電池板溫度降低，光電轉(zhuǎn)換效率顯著提高，保證光電池板穩(wěn)定運(yùn)行和對(duì)外供電；太陽(yáng)能熱水裝置利用振蕩流熱管集熱裝置吸收光熱加熱熱水水箱內(nèi)的水；太陽(yáng)能發(fā)電裝置中的太陽(yáng)能光電池板冷卻水循環(huán)裝置與太陽(yáng)能熱水裝置中的熱水循環(huán)裝置構(gòu)成密閉的冷卻水循環(huán)回路進(jìn)行熱交換，利用了太陽(yáng)能電池板在光照下產(chǎn)生的熱量。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用戶的利用太陽(yáng)能熱電聯(lián)供要求，適用于單個(gè)用戶或集體用戶供電供熱。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102734942SQ20121020912
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者冼海珍, 劉登瀛, 杜小澤, 楊勇平 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)