[发明专利]一种新型光伏光热一体化系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种新型光伏光热一体化系统，包括光伏电池板、换热系统和保温板，所述光伏电池板包括第一透光玻璃、第二透光玻璃、多个隔热框、多个第二空腔和多片太阳能电池片，所述太阳能电池片设置在第二空腔内，所述换热系统包括第一换热管、第二换热管和用于连通第一换热管与第二换热管的第一水管，所述保温板包括多块第一保温板和多块第二保温板，其上部设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一换热管安装在第一保温板的第一沟槽中，所述第一沟槽与第一换热管之间以及所述第一保温板的上表面设有导热层，所述第二换热管安装在第二保温板的第二沟槽中，其上半表面设有黑色涂料。本发明结构简单，可有效提高光伏电池板的发电效率和回收高温热水。

技术领域

本发明涉及光伏光热一体化技术领域，尤其涉及一种新型光伏光热一体化系统及其控制方法。

背景技术

近年来，太阳能热水器已经走进千家万户，而由于太阳能光伏发电已经非常成熟稳定，越来越多的用户也开始关注屋顶对太阳能光伏的利用。然而，有限的屋顶面积难以同时安装太阳能发电系统和太阳能热水器，用户通常只能选择其中一种进行安装。

太阳能光伏发电在利用太阳能转化为电能时，光伏组件会产生大量的热能，会降低光伏组件的发电效率，光伏组件的最佳发电温度为25~30℃，高于最佳温度，发电效率和组件温度成反比，特别是在环境温度较高的晴好天气，光伏组件板面温度普遍较高，夏季甚至可以接近70℃，对发电效率影响很大。现有的光伏光热一体化系统多采用在传统的光伏组件背面安装换热水管用于吸收光伏电池板的热量和回收低温热水，不仅有效降低了光伏组件温度以提高其发电效率，还可以得到热水，大大提高了太阳能的综合利用效率。

但是，目前的光伏光热一体化系统由于换热管安装在光伏组件背面，只能吸收光伏组件背面的热量，回收的热水温度较低，难以满足用户的高温热水需求，用户使用时还需用电进一步加热回收的热水，不能进一步降低生活热水的用电能耗，尤其是在热水需求较大且回收热水温度较低的冬季。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供了一种新型光伏光热一体化系统及其控制方法，通过设置多个隔热框使第一透光玻璃与第二透光玻璃之间的空气分隔为几乎不传热的第一空腔与第二空腔。并在第一空腔内的太阳能电池片下方设置于吸收太阳能电池片发电时的热量的第一换热管和在第二空腔的下方设置用于直接吸收太阳光热量的第二换热管，使进入换热系统的水可分别吸收光伏电池片和太阳光的热量，有效提高了光伏电池板的发电效率和回收热水的温度，满足了用户的高温热水需求。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种新型光伏光热一体化系统，包括光伏电池板、换热系统、保温板、背板和边框，所述光伏电池板包括第一透光玻璃、第二透光玻璃、多个隔热框、多个第二空腔和多片太阳能电池，所述隔热框的上下表面均通过隔热胶分别与第一透光玻璃、第二透光玻璃连接，所述太阳能电池片设置在第二空腔内，其上表面通过第一EVA胶膜与第一透光玻璃连接，下表面通过第二EVA胶膜与第二透光玻璃连接，所述换热系统包括第一换热管、第二换热管和用于连通第一换热管与第二换热管的第一水管，所述保温板包括多个位于第二空腔下方的第一保温板和多个位于隔热框下方的第二保温板，其上部设有用于安装第一换热管的第一沟槽和用于安装第二换热管的第二沟槽，所述第一换热管安装在第一保温板的第一沟槽中，所述第一沟槽与第一换热管之间以及所述第一保温板的上表面设有导热层，所述第二换热管安装在第二保温板的第二沟槽中，其上半表面设有黑色涂料。

进一步地，所述位于第一保温板上表面处的导热层的上表面与第二保温板的上表面齐平，所述第一换热管的顶端与位于第一保温板上表面处的导热层的上表面齐平。

进一步地，所述新型光伏光热一体化系统还包括安装在第一水管上的隔热控制阀、第二水管、水泵、第二控制阀、第三水管、第三控制阀、保温水箱和控制装置，所述控制装置分别与隔热控制阀、水泵、第二控制阀、第三控制阀电连接，用于分别控制隔热控制阀、水泵、第二控制阀、第三控制阀的工作。