[发明专利]太阳能光热光电集成收集器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术应用领域，特别涉及一种建筑太阳能光热光电集成收集器。

背景技术

在传统的化石燃料引起的环境污染问题越来越严重，以及化石燃料本身的不可再生性，绿色可持续发展的新能源技术得到越来越多的重视以及大力快速的发展，太阳能技术即为其中最主要的新能源之一。太阳能技术主要包括太阳能转化为电能的光电技术以及太阳能转化为热能的光热技术。本发明是针对太阳能光热和光电综合利用技术领域的集成收集器。目前的太阳能光热光电集成收集器设计有三个大的挑战。第一个挑战是各个子系统(电、热水、热气)之间的耦合与隔离。耦合可以保证最大效率的太阳能多级利用，而隔离使各种流体通道与电力和光电元件通道分离开来以保证系统的安全性；第二个挑战是太阳能光热光电收集器的建筑集成性。太阳能光热光电收集器一般可以放在建筑的外立面和屋顶，以减少对于额外日照面积的要求，同时好的太阳能光热收集器设计又可以直接作为建筑物的外立面，减少了建筑的额外材料成本；第三个挑战是太阳能光热光电收集器的安装和维护的便利性。太阳能光热光电收集器目前需要较高的技术水平才能安装和维护，这就意味着很高的人力成本，尤其是在人力成本很高的发达国家，这是推广太阳能技术的一个主要的阻力。

发明内容

针对上述的现有技术中的应用问题，本发明为克服这些难点，设计出一种利用结构框架作为流体管路的太阳能光热光电集成收集器系统，既解决了太阳能收集器系统的建筑集成便利性，又保证了最优化的太阳能综合利用性能和有效的系统隔离性。同时，一种人性化的无缝连接装置设计使得太阳能光热收集器系统的成本模块化设计、生产、安装和维护成为可能。

为达到本发明的目的，本发明的太阳能光热光电集成收集器包括光热光电收集板，第一固定框架，第二固定框架，分别固定在光热光电收集板的两侧，所述第一固定框架包括第一中空密闭管道部以及用于安装固定的第一上轮缘和第一下轮缘，所述第二固定框架包括第二中空密闭管道部以及用于安装固定的第二上轮缘和第二下轮缘；所述第一中空密闭管道部和第二中空密闭管道部之间连接有导流吸热板；所述导流吸热板上面安装光电板；所述第一下轮缘和所述第二下轮缘用于与建筑物固定。

优选的，所述第一固定框架和第一上轮缘以及下第二下轮缘可以是一体挤压成型；同样，所述第二固定框架和第二上轮缘以及第二下轮缘也可以是一体挤压成型。

当系统安装时，所述第一上轮缘与所述第二上轮缘相配合固接。优选的，在第一上轮缘与第二上轮缘之间设置环境密封垫。

再优选的，所述光热收集板上面可以是太阳能光电转换板如太阳能光伏组件或者为普通低铁高透玻璃。

再优选的，所述收集器是利用屋顶紧固螺钉将第一下轮缘和第二下轮缘固定在建筑物上而与建筑物固定结合。

另外，其特征在于，所述收集器还包括圆形管道凸口和凹口自锁连接件，分别安装在第一固定框架和第二固定框架的两端尾部。在系统安装过程中，一个收集器上所述固定凸口连接件插入相邻的另一个收集器的凹口固定连接件中，从而形成密闭自锁的个防水封条。。

优选的，所述凸口和凹口自锁连接件是采用耐热的半刚性橡胶材料如EPDM铸造而成的。

本发明是一个新型的太阳能模块化框架结构。该框架结构可以直接与建筑外围护结构相固定连接，同时框架内含的管道可以传递导热流体(如水和空气等)，是一种多功能太阳能模块化利用实用新型设计。该太阳能多功能产品使得标准太阳光电板转换成一个光热光电综合收集器。这个集成收集器能够充分利用太阳光发电并同时产生热流。框架即管道的设计不仅改善了系统的导热性能(由于更充分和直接的表面接触)，而且还高度集成化了产品的体积和容量，从而增加了产品的可靠性，减少了产品的材料和生产成本需求。同时模块化的设计便于系统的灵活便利配置、设计、安装、和维护，失效模块可以轻易替换而不影响整体系统的运作。

另外，本发明的挤压模模块连接口的联锁设计简化了安装过程，同时保证了太阳能光热收集器表面的平整性。整个太阳能光热收集器的安装不需要额外的建筑吊装系统。太阳能光热收集器框架内的环境密封垫能够使光热收集器直接充当建筑外立面，从而替代了传统的建筑外墙材料。作为选择，也可以采用高透玻璃材料来取代光电板，从而成为一个低成本的建筑表面集成太阳能光热收集器。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：

图1所示为本发明的太阳能集成收集器的结构示意剖面图；

图2所示为相邻两个收集器并行连接的剖面结构示意图(无水管连接)；