專(zhuān)利名稱(chēng)：光伏光熱蓄能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種蓄能裝置，尤其涉及的是一種光伏光熱蓄能裝置。
背景技術(shù)：
在光伏電池的實(shí)際應(yīng)用中，照射到光伏電池表面的太陽(yáng)能有80%以上并未轉(zhuǎn)化為電能，而是轉(zhuǎn)化為熱能，使光伏電池溫度升高，特別是太陽(yáng)輻照較強(qiáng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光伏電池效率急劇下降，通常光伏電池的轉(zhuǎn)換效率只有8% 12%。目前對(duì)照射到光伏電池表面的太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱能并未加以?xún)?chǔ)蓄，一方面導(dǎo)致了能量的流失，另一方面也使得光伏電池的轉(zhuǎn)換效率偏低。如何在滿(mǎn)足太陽(yáng)能電池正常提供電能的前提下，對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)生的光熱進(jìn)行較好的存儲(chǔ)，成為目前光伏電池應(yīng)用中的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提供了一種光伏光熱蓄能裝置，在光伏電池的背面的上下傳導(dǎo)板之間形成的空間內(nèi)填充相變蓄熱材料用于存儲(chǔ)熱能，光伏電池的溫度穩(wěn)定在25°C左右， 使得太陽(yáng)能的熱能得到存儲(chǔ)和利用。技術(shù)方案本發(fā)明的蓄能裝置包括光伏電池、上傳導(dǎo)板、下傳導(dǎo)板、相變蓄熱材料和通道管；其中上傳導(dǎo)板設(shè)置于光伏電池的背面，下傳導(dǎo)板位于上傳導(dǎo)板之下，通道管設(shè)置于上傳導(dǎo)板和下傳導(dǎo)板之間，通道管內(nèi)設(shè)有循環(huán)介質(zhì)，相變蓄熱材料設(shè)置于通道管之外， 相變蓄熱材料填充在上傳導(dǎo)板和下傳導(dǎo)板之間。為了保溫隔熱，所述光伏電池的背面設(shè)有隔熱層，所述隔熱層包覆在上傳導(dǎo)板、下傳導(dǎo)板、相變蓄熱材料和通道管之外。為了實(shí)現(xiàn)較好的傳導(dǎo)效果，所述上傳導(dǎo)板和下傳導(dǎo)板是鋁板。所述循環(huán)介質(zhì)水或冷卻劑，相變蓄熱材料和循環(huán)介質(zhì)發(fā)生熱交換。，為了強(qiáng)化相變蓄熱材料的熱傳導(dǎo)的效果，所述通道管的外表面設(shè)有翅片，翅片用于散熱。為了實(shí)現(xiàn)更好的保溫隔熱效果，所述隔熱層是聚氨脂發(fā)泡材料制成。所述相變蓄熱材料是相變溫度為M ^rc的復(fù)合相變蓄熱材料，相變蓄熱材料能更好的存儲(chǔ)熱能并使得光伏電池的穩(wěn)定在25°C左右。本發(fā)明的工作原理是本發(fā)明的光伏光熱蓄能裝置接收到的太陽(yáng)輻射中，短波輻射通過(guò)光伏轉(zhuǎn)換形成電能輸出，長(zhǎng)波輻射通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換作為熱泵系統(tǒng)的熱源。由于熱泵系統(tǒng)中循環(huán)介質(zhì)的蒸發(fā)吸熱作用，光伏電池工作在較低溫度范圍，從而得到有效冷卻，光伏轉(zhuǎn)換效率得到提高；另外，太陽(yáng)輻射通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換作為熱泵系統(tǒng)的熱源，提高了熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力，使得熱泵系統(tǒng)的能效比得到提高。選擇相變溫度在M 26°C的相變蓄熱材料，這樣既可以保證光伏電池板的溫度始終穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)工況25°C，使光伏電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最佳值；又可使光熱轉(zhuǎn)換時(shí)系統(tǒng)的工作溫度穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)的性能得到改善。有益效果本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)使用本發(fā)明可使太陽(yáng)能總利用效率達(dá)到70%以上，光伏轉(zhuǎn)換效率提高15%以上，熱泵系統(tǒng)的能效比達(dá)到3. 0以上；(2)將太陽(yáng)能光伏利用、光熱利用和熱泵系統(tǒng)一體化，整體結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)組小型化；(3)光伏電池提供的電能輸出，可供熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需；(4)本裝置在夏季工作時(shí)既可向室內(nèi)供冷和提供熱水，又可降低光伏電池的工作溫度，使光伏轉(zhuǎn)換效率得到提高；在春秋季工作時(shí)既可向室內(nèi)提供熱水，又可提高光伏電池的光伏轉(zhuǎn)換效率；在冬季工作時(shí)可向室內(nèi)供暖和供熱水。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例包括光伏電池1、上傳導(dǎo)板2、下傳導(dǎo)板3、相變蓄熱材料4、 通道管5和隔熱層6 ；上傳導(dǎo)板2設(shè)置于光伏電池1的背面，下傳導(dǎo)板3位于上傳導(dǎo)板2之下，下傳導(dǎo)板3和上傳導(dǎo)板2構(gòu)成的空間內(nèi)設(shè)有通道管5 ；通道管5為鋁制的圓管，其他實(shí)施例中也可以選用銅制的方管；相變蓄熱材料4設(shè)置于通道管5之外，相變蓄熱材料4填充在上傳導(dǎo)板2和下傳導(dǎo)板3之間構(gòu)成的空間內(nèi)；隔熱層6包覆在上傳導(dǎo)板2、下傳導(dǎo)板3、相變蓄熱材料4和通道管5之外；通道管5的外表面設(shè)有圓形的翅片用于散熱，通道管5內(nèi)設(shè)有水作為循環(huán)介質(zhì)，其他實(shí)施例可選用冷卻劑作為循環(huán)介質(zhì)，通道管5連通外部熱泵系統(tǒng)。 本實(shí)施例中上傳導(dǎo)板2和下傳導(dǎo)板3是鋁板，隔熱層6是聚氨脂發(fā)泡材料制成。 本實(shí)施例中相變蓄熱材料4的相變溫度為M 沈°C，本實(shí)施例選用的相變蓄熱材料4為復(fù)合相變蓄熱材料，該材料包括十六烷、十八烷和泡沫鋁，制備過(guò)程如下先將十六烷和十八烷按質(zhì)量比3 7 7 3混合后加熱至完全熔化，然后攪拌，形成共熔混合物，再將共熔混合物與泡沫鋁按質(zhì)量比5 10 1混合后攪拌，形成所述的復(fù)合相變蓄熱材料。
本裝置工作時(shí)，光伏電池1的正面接收到的短波輻射通過(guò)光伏轉(zhuǎn)換形成電能輸出，由直流-交流逆變器(圖中未畫(huà)出)進(jìn)行儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)換成交流電，供給熱泵系統(tǒng)使用。長(zhǎng)波輻射通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換形成熱能從光伏電池1的背面輸出被相變蓄熱材料4吸收儲(chǔ)存，通道管5內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)吸收相變蓄熱材料4儲(chǔ)存的熱能，使光伏電池1的工作溫度降低，提高了光伏電池1的轉(zhuǎn)換效率。吸熱后的循環(huán)介質(zhì)由壓縮機(jī)或循環(huán)泵送入熱水器內(nèi)的加熱盤(pán)管， 使熱水器內(nèi)的水加熱升溫，提供生活用熱水，從熱水器盤(pán)管放熱后流出的循環(huán)介質(zhì)再流入通道管5吸收相變蓄熱材料4儲(chǔ)存的熱能。
權(quán)利要求
1.一種光伏光熱蓄能裝置，其特征在于，該蓄能裝置包括光伏電池(1)、上傳導(dǎo)板O)、 下傳導(dǎo)板⑶、相變蓄熱材料⑷和通道管(5)；其中上傳導(dǎo)板(2)設(shè)置于光伏電池⑴ 的背面，下傳導(dǎo)板C3)位于上傳導(dǎo)板( 之下，通道管( 設(shè)置于上傳導(dǎo)板( 和下傳導(dǎo)板 (3)之間，通道管(5)內(nèi)設(shè)有循環(huán)介質(zhì)，相變蓄熱材料⑷設(shè)置于通道管(5)之外，相變蓄熱材料(4)填充在上傳導(dǎo)板( 和下傳導(dǎo)板( 之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述光伏電池(1)的背面設(shè)有隔熱層(6)，所述隔熱層(6)包覆在上傳導(dǎo)板O)、下傳導(dǎo)板(3)、相變蓄熱材料(4)和通道管(5)之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述上傳導(dǎo)板( 和下傳導(dǎo)板⑶是鋁板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述循環(huán)介質(zhì)是水或冷卻劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述通道管(5)的外表面設(shè)有翅片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述通道管( 是銅或鋁制成的圓管或方管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述隔熱層(6)是聚氨脂發(fā)泡材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱蓄能裝置，其特征在于所述相變蓄熱材料(4)是相變溫度為M 26°C的復(fù)合相變蓄熱材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光伏光熱蓄能裝置，該裝置包括光伏電池、上傳導(dǎo)板、下傳導(dǎo)板、相變蓄熱材料和通道管；上傳導(dǎo)板設(shè)置于光伏電池的背面，下傳導(dǎo)板位于上傳導(dǎo)板之下，通道管設(shè)置于上傳導(dǎo)板和下傳導(dǎo)板之間，通道管內(nèi)設(shè)有循環(huán)介質(zhì)，相變蓄熱材料設(shè)置于通道管之外，相變蓄熱材料填充在上傳導(dǎo)板和下傳導(dǎo)板之間。使用本發(fā)明可使太陽(yáng)能總利用效率達(dá)到70％以上，光伏轉(zhuǎn)換效率提高15％以上，熱泵系統(tǒng)的能效比達(dá)到3.0以上；將太陽(yáng)能光伏利用、光熱利用和熱泵系統(tǒng)一體化，整體結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)組小型化；光伏電池提供的電能輸出，可供熱泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需。
文檔編號(hào)H01L31/052GK102290476SQ201110175050
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者單鋒, 方貴銀, 陳智 申請(qǐng)人:南京大學(xué)