專利名稱：閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能光伏發(fā)電和太陽能集熱領(lǐng)域，涉及到利用封閉的毛細(xì)金 屬管提高太陽能光伏電池板的發(fā)電效率、同時(shí)進(jìn)行太陽能熱能供應(yīng)的太陽能光 伏熱一體化技術(shù)。
技術(shù)背景太陽能光伏電池板和太陽能集熱器是太陽能利用系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。太陽能 光伏電池板的光電轉(zhuǎn)化效率受電池板溫度的高低影響很大，溫度越高、發(fā)電效 率越低，因此，國內(nèi)外不少專家學(xué)者提出了在光伏電池板后加冷卻空氣、冷卻 水和熱泵冷卻系統(tǒng)的太陽能光伏熱一體化技術(shù)。研究表明，在光伏電池板后加冷卻空氣、冷卻水的方法可以將電池板的發(fā)電效率提高3~4%，但同時(shí)也消耗了 一定的風(fēng)機(jī)或水泵的能耗。為及時(shí)排除太陽能光伏電池板工作過程的廢熱、利 用該部分廢熱(約占所吸收的太陽能總量的83%以上)，非常有必要研究既能有 效地帶走光伏電池板工作過程的廢熱、又不需要較高的功率消耗的太陽能光伏 熱一體化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)太陽能的高效利用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可提高太陽能光伏電池板的光電轉(zhuǎn)化 效率高、功耗低、可實(shí)現(xiàn)光伏電池板工作廢熱回收利用的閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽 能光伏熱電板。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板由聯(lián)箱管、翅片管、毛細(xì)金屬管、
石墨導(dǎo)熱層、金屬框架、太陽能電池片和保溫層組成。毛細(xì)金屬管和石墨導(dǎo)熱 層構(gòu)成了太陽能電池片的基板，基板與太陽能電池片密實(shí)連接，石墨導(dǎo)熱層敷 有保溫層。毛細(xì)金屬管內(nèi)充有水、氟利昂、酒精、甲烷或其它工質(zhì)，工作時(shí)傳 熱介質(zhì)吸收太陽能電池片的熱量、汽化，在毛細(xì)金屬管內(nèi)形成隨機(jī)、汽液相間 柱體沿著毛細(xì)金屬管進(jìn)入翅片管，被管外介質(zhì)冷卻、冷凝后，又流回到毛細(xì)金 屬管內(nèi)，然后再吸收太陽能電池片的熱量被加熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)形成振蕩 流熱管效應(yīng)，在太陽能電池片和外部冷卻介質(zhì)之間完成傳熱過程。
本發(fā)明閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板中的翅片管置于聯(lián)箱管內(nèi)，冷卻 介質(zhì)在翅片管外、聯(lián)箱管內(nèi)流動(dòng)，翅片管也可以用盤管或光管來替代。
本發(fā)明閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板中的毛細(xì)金屬管由內(nèi)徑為2~5mm的U型銅管或其它金屬管構(gòu)成，與翅片管連接，形成封閉的管路系統(tǒng)， 毛細(xì)金屬管在集熱電池板內(nèi)回形排列，可以是單根或多根。
本發(fā)明閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板中的太陽能電池片可以是單晶 硅、也可以是多晶硅電池片。
本發(fā)明的效果和益處是本發(fā)明閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板采用閉環(huán) 毛細(xì)金屬管和石墨導(dǎo)熱層來作為太陽能電池片的基板，并利用閉環(huán)毛細(xì)金屬管 的振蕩流熱管效應(yīng)，可以無動(dòng)力地、及時(shí)、有效地導(dǎo)走太陽能電池片的工作廢 熱，降低太陽能電池片的工作溫度，提高光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，閉環(huán)毛細(xì)金屬 管還可以實(shí)現(xiàn)太陽能電池片工作廢熱的回收利用，形成一種光電轉(zhuǎn)換效率、傳 熱效率高、熱利用承壓能力高的太陽能光伏熱一體化技術(shù)。


附圖1為閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板外形結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2為閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板A-A剖面圖。附圖3為閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板B-B剖面圖。 附圖4為閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板C-C剖面圖。 附圖5為閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板盤管式毛細(xì)金屬管示意圖附圖1聯(lián)箱管；2聯(lián)箱管保溫層；3翅片管；4冷卻介質(zhì)進(jìn)出口； 5毛細(xì) 金屬管；6石墨導(dǎo)熱層；7金屬框架；8太陽能電池片；9保溫層；10太陽能電池接線端子。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。本發(fā)明閉環(huán)毛細(xì)金屬管太陽能光伏熱電板由聯(lián)箱管1、翅片管3、毛細(xì)金屬 管5、石墨導(dǎo)熱層6、金屬框架7、太陽能電池片8和保溫層9組成。毛細(xì)金屬 管5由內(nèi)徑為2~5mm的U型銅管或其它金屬管構(gòu)成；翅片管3和毛細(xì)金屬管 5焊接，形成閉環(huán)管路；毛細(xì)金屬管5在集熱電池板內(nèi)回形排列，可以是單根、 也可以是多根；毛細(xì)金屬管5和石墨導(dǎo)熱層6構(gòu)成了太陽能電池片8的基板， 基板與太陽能電池片8密實(shí)連接，石墨導(dǎo)熱層6敷有保溫層9;翅片管3置于 聯(lián)箱管1內(nèi)，冷卻介質(zhì)在翅片管3夕卜、聯(lián)箱管1內(nèi)流動(dòng)；太陽能電池片8可以 是單晶硅、也可以是多晶硅電池片。毛細(xì)金屬管5內(nèi)充有水、氟利昂或其它工質(zhì)，工作時(shí)傳熱介質(zhì)吸收太陽能 電池片8的熱量形成汽液相間的柱體沿著毛細(xì)金屬管進(jìn)入翅片管3，被管外介質(zhì) 冷卻、冷凝后，又流回到毛細(xì)金屬管5內(nèi)，然后再吸收太陽能電池片8的熱量被加熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)形成振蕩流熱管效應(yīng)，在太陽能電池片8和外部冷 卻介質(zhì)之間完成傳熱過程。
權(quán)利要求
1. 一種閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板，包括聯(lián)箱管(1)、聯(lián)箱管保溫層(2)、翅片管(3)、冷卻介質(zhì)進(jìn)出口(4)、毛細(xì)金屬管(5)、石墨導(dǎo)熱層(6)、金屬框架(7)、太陽能電池片(8)和保溫層(9)，其特征在于毛細(xì)金屬管(5)和敷有保溫層(9)的石墨導(dǎo)熱層(6)構(gòu)成了太陽能電池片(8)的基板，該基板與太陽能電池片(8)密實(shí)連接；翅片管(3)置于聯(lián)箱管(1)內(nèi)，冷卻介質(zhì)在翅片管(3)與聯(lián)箱管(1)之間流動(dòng)；毛細(xì)金屬管(5)內(nèi)徑為2～5mm，與翅片管連接，形成封閉的管路系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板，其特征還在于毛 細(xì)金屬管(5)內(nèi)充有的傳熱介質(zhì)為水、氟利昂、酒精或甲烷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板，其特征還在于翅 片管(3)用盤管或光管替代。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板，其特征還在于回 形排列的毛細(xì)金屬管(5)是單根或多根。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板，其特征還在于太 陽能電池片(8)是單晶硅或多晶硅電池片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閉環(huán)毛細(xì)管太陽能光伏熱電板，屬于太陽能光伏發(fā)電和太陽能集熱領(lǐng)域。其特征是該裝置包括聯(lián)箱管、翅片管、毛細(xì)管、石墨導(dǎo)熱層、金屬框架、太陽能電池片和保溫層；毛細(xì)管由內(nèi)徑為2～5mm的金屬管構(gòu)成，與翅片管連接，形成封閉的管路系統(tǒng)。毛細(xì)管內(nèi)充有傳熱介質(zhì)，工作時(shí)傳熱介質(zhì)吸收太陽能電池片的熱量形成汽液相間的柱體沿著毛細(xì)管進(jìn)入翅片管，被管外介質(zhì)冷卻、冷凝后，又流回到毛細(xì)管內(nèi)，然后再吸收太陽能電池片的熱量被加熱汽化，如此循環(huán)完成傳熱過程。本發(fā)明的效果和益處是毛細(xì)金屬管可以及時(shí)有效地導(dǎo)走太陽能電池片的工作廢熱，降低太陽能電池片的工作溫度，提高光電轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)太陽能電池片工作廢熱的回收利用。
文檔編號H01L31/052GK101388420SQ20081022805
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者張吉禮, 馬良棟 申請人:大連理工大學(xué)