[发明专利]一种太阳能光伏光热联用装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术和太阳能空气集热技术，特指一种装有特殊结构太阳能薄膜电池的太阳能光伏光热联用装置。该装置无需消耗任何常规能源，即可同时为建筑供电和供暖。

二、背景技术

在太阳能应用领域，目前国内外市场化的产品主要是太阳能热水器和太阳能光伏电池，此外以空气作为介质的太阳能采暖产品也开始逐渐走进市场。其中太阳能采暖产品更多地用于冬季，具有一定的季节性，但热效率高；太阳能光伏电池可全年使用，但光电转换效率较低。另一方面，入射到太阳能光伏电池表面的太阳能辐射能只有一小部分转化为电能，其余大部分都转化为热能。

如果能够将这两种产品结合，用太阳能光伏电池工作时产生的热量加热空气，那么不但可以有效地利用该热量为建筑采暖，而且可以为太阳能光伏电池降温，提高光电转换效率。以此达到两种太阳能利用技术优势互补，全年高效利用太阳能的目的。

目前已有若干种用于光伏窗和光伏幕墙的太阳能光伏电池热量回收利用方案，但未涉及如何优化设计介质流道，加强对流换热，提高太阳能光伏电池废热利用率。以下为已有的相关专利：

专利“自然通风型太阳能光伏窗”(申请号：200820079074.9)提出在建筑南墙平行安装太阳能光伏电池板和Low-E玻璃，两者之间为空气流道，四个通风百叶分别装于它们的上下端，通过调整百叶的角度控制空气的流动。

专利“光电热一体化的双层光电幕墙”(申请号：200920014887.4)提出一种双层单元幕墙，该幕墙外层为光伏玻璃，内层为电热玻璃，夹层间装有起遮阳作用的电动遮阳百叶，电热玻璃可将电能转化成热能为室内供暖。

专利“一种具有隔热采暖功能的自然冷却光伏电池幕墙”(申请号：200720200369.2)提出通过隔离支撑平行安装光伏电池幕墙和幕墙，并形成风道，通过换向风口的切换实现换气和采暖功能。

三、发明内容

本发明提出一种兼具发电和供暖功能的太阳能光伏光热联用装置。它装有具有特殊结构的太阳能薄膜电池，可为建筑同时供电和采暖。太阳能光伏光热联用装置主要由透明盖板、太阳能薄膜电池、保温层和框架四部分组成。其中太阳能薄膜电池的透明保护层和衬底上都钻有密布发汗孔。太阳能薄膜电池的特殊结构和装置的特殊流道设计，使得空气与太阳能薄膜电池通过发汗传热的方式充分对流换热，不但提高了太阳能薄膜电池的废热利用率，而且加快太阳能薄膜电池的散热速度，提高了太阳能薄膜电池的光电转换效率。

四、附图说明

下面集合附图，对本发明作进一步说明。

图1是该装置的结构示意图。

图2是该装置的A-A面剖视图。

图中所标部位分别为：1、空气进口；2、透明盖板；3、太阳能薄膜电池；4、空气出口；5、保温层；6、发汗小孔；7、上部气腔；8、下部气腔。

五、具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。

本装置工作时，阳光透过透明盖板2照射到太阳能薄膜电池3的表面，一部分太阳能被太阳能薄膜电池3转化成电能，一部分被转化成热能，太阳能薄膜电池3的温度升高。风机将空气从空气进口1抽入太阳能薄膜电池3的上部气腔7，空气再均匀流经太阳能薄膜电池3上密布发汗小孔6，汇入下部气腔8，最后从空气出口4流出。在这过程中，空气与太阳能薄膜电池3通过发汗传热的方式充分对流换热，不但提高了太阳能薄膜电池3的废热利用率，而且加快太阳能薄膜电池3的散热速度，提高了太阳能薄膜电池3的光电转换效率。