[发明专利]一种有蓄热功能的太阳能光伏光热装置

说明书

技术领域：

本发明属于太阳能发电和太阳能发热技术领域，确切的说是在太阳能建筑一体化应用领域。在太阳能电池板下安装冷却水管，取一部分太阳能发电量用于直流水泵供电，带动低温水循环流动，降低太阳能电池板的温度，提高太阳能发电效率。循环水得到的热量蓄存到保温水箱中，经过二次加热用于生活热水供热。 

背景技术：

太阳能电池在工作环境25℃辐射强度1000W/m²的标准工况下，发电效率一般不超过20%，随着工作环境温度的升高，发电效率显著衰减。在太阳能建筑一体化应用领域，可回收太阳能电池的产生的热量，经过二次提温，用于建筑内生活热水的供应。 

国内已有较多的光伏光热一体化装置或系统研究，专利CN 201498524改善了太阳能电池板背板材料，采用金属板替代高分子材料，在背板下安装储液箱，通过水循环流动回收热量，降低太阳能电池温度。但是储液箱冷却的方式，难以控制储液箱内部的液体流动形态。而太阳能电池板由上百块电池芯片串联而成，常规尺寸大约1.5~2平米。该专利的冷却方式有可能导致太阳能电池温度不均匀，进而变形或者破碎。此专利没有提到液体循环驱动设备，也没有提到蓄热设备。 

专利CN 201927625U在太阳能电池板背板粘接充水导管。而太阳能电池板由上百块电池芯片串联而成，常规尺寸大约1.5~2平米。充水导管内部水如何流动，该专利没有详细阐述。倘若布置不均匀，就有可能导致太阳能电池温度不均匀，进而变形或者破碎。此专利没有提到液体循环驱动设备，也没有提到蓄热设备。 

专利CN 201893363U采用百叶式太阳能电池板，透光部分下安装了热水管，非透光部分也就是发电电池芯片下方安装了冷水管。为了提高换热效果，太阳能电池板和水管之间安装了阶梯状折弯金属板作为集热板，这种方式的冷却效果好，太阳能电池板温度均匀。但是，百叶式做法减少了太阳能发电的有效面积，减少了太阳能电池实际发电量。并且本专利没有提到液体循环驱动设备，也没有提到蓄热设备。 

专利CN102201478A采用安装框架，将光电模块与光热模块分别安装在上下两层框架上，中间有层空气层，光电光热模块没有紧密结合。为了提高光热模块的集热量，光电模块背板采用低铁高透光钢化玻璃。该专利还提到光热模块的热水，经过循环水泵送入保温水箱，经过二次加热后，用于生活热水。该专利做法，光热模块对光电模块的冷却效果不如紧密结合型的效果好，此外循环水泵供电仍然采用常规交流电供电模式。 

发明内容：

为解决太阳能建筑一体化应用领域的太阳能电池组件温升问题以及热量回用的问题，本发明将常规太阳能电池板背板材料替换成热阻较小的金属材料，金属材料下方粘接充水管冷却太阳能电池芯片；改变了冷水和热水的水管结构，使太阳能电池板背板温度均匀冷 却。分流一部分发电量，为直流循环水泵供电，驱动水循环流动。此系统回收的热量储存在保温水箱内，经过二次提温后，可以用于建筑内的生活热水、地板采暖等其他用途。在太阳能电池板串并联方阵中，冷水进水管全部并联在直流水泵入口，如此所有太阳能电池板的冷水出水温度相同；热水出水管全部并联在保温水箱的入口，如此所有太阳能电池板的热水出水温度大致相同。 

本发明具体采用如下技术方案： 

一种带蓄热功能的太阳能光伏发电装置，太阳能电池板4的背面粘贴有金属集热板3，在太阳能电池板4下粘接水管，水管下粘接保温材料5；金属集热板3连接接线盒6，接线盒6引出正负极接线端子7，正负极接线端子7的输出经过分流器9将直流电分成两路，一路串联控制器10和直流水泵12，一路通过逆变器11转成交流电并网。 

所述的保温材料5为A级防火保温材料岩棉或者玻璃棉。 

所述的水管包括冷水进水管1和热水出水管2，冷水进水管1和热水出水管2在太阳能电池板4同侧进出，通过U型管连接。 

热水出水管2出口安装插入式温度传感器8，插入式温度传感器8的输出连接控制器10将温度值发送给控制器10；控制器10的控制端连接直流水泵12并控制直流水泵12的启停。 

在太阳能电池板4串并联方阵中，冷水进水管(1)全部并联在直流水泵12入口，热水出水管2全部并联在保温水箱13的入口。