一种集热器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集热器装置，包括太阳能电池板和热管，热管的蒸发端与所述太阳能电池板相连，热管的冷凝端与水冷块相连；水冷块的入水口通过管路与流量计的出水口相连，流量计的入水口通过管路与节流阀的出水口相连，节流阀的入水口通过管路与给水泵的出水口相连，给水泵的入水口通过管路与冷水箱相连，水冷块的出水口通过管路与热水箱的入水口相连。本产品针对聚光式光伏发电效率不稳定的问题,提出热管与太阳能电池板结合的模式,利用热管良好的导热性质，提出新型的太阳能电池板冷却方案，从而有效解决了太阳能电池板发电效率的不稳定性,提高发电效率。同时,利用吸收的余热提供了生活热水，减少了火电厂的压力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集热设备
，具体来说，涉及一种集热器装置。
技术介绍
在世界常规能源逐渐不能满足未来社会发展需要、地球环境因大量石化能源消耗而造成不可逆转地恶化的大背景下，太阳能因其储量无限性、分布普遍性、利用清洁性及经济性等特征被普遍看好，是最具发展前景、最能解决未来人类社会发展能源需求问题的新能源之一。太阳能光伏发电系统是一种利用光电转换原理和相应的光电转换器材来发电的系统。由于其具有转换效率较高、污染较小、不受地域限制、维护方便、使用寿命长等优点，广泛应用于诸多领域。近年来，随着世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业的发展，光伏发电不仅能够解决边远地区的用电和特殊用电，而且逐步向并网发电和建筑结合供电的方向迅速发展。中国作为世界能源消耗第二大国，对高效率、低成本的光伏发电系统的需求更为迫切。与国际上蓬勃发展的光伏发电技术相比，国内光伏发电系统还处于技术开发阶段。在目前的聚光光伏发电系统中，光能除一部分转化为电能外，还有一部分转化为热能。聚光的作用一方面使得光伏发电量增加，但另一方面却由于热能的聚集使太阳能电池板的温度升高，进而又限制了电池的输出功率。同时，聚光产生的废热被浪费，造成能源浪费。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种集热器装置，能够有效解决太阳能电池板发电效率的不稳定性,提高发电效率；同时,利用吸收的余热提供了生活热水，减少了火电厂的压力。。为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种集热器装置，包括太阳能电池板和热管，所述热管的蒸发端与所述太阳能电池板相连，所述热管的冷凝端与水冷块相连；所述水冷块的入水口通过管路与流量计的出水口相连，所述流量计的入水口通过管路与节流阀的出水口相连，所述节流阀的入水口通过管路与给水泵的出水口相连，所述给水泵的入水口通过管路与冷水箱相连，所述水冷块的出水口通过管路与热水箱的入水口相连。可选择的，所述太阳能电池板与所述热管平行相连，所述太阳能电池板的前端与所述热管的蒸发端重合，所述热管的冷凝端经太阳能电池板的后端延伸至太阳能电池板的外侧与所述水冷块相连。可选择的，所述太阳能电池板与所述热管垂直相连，所述太阳能电池板的右侧与若干个紧密相连的热管的蒸发端相重合，所述热管的冷凝端由太阳能电池板的左侧延伸至太阳能电池板的外侧与所述水冷块相连。可选择的，所述太阳能电池板与所述热管垂直相连，所述太阳能电池板的右侧与若干个热管的蒸发端相重合，每两个相邻的热管之间设有间隙，所述热管的冷凝端由太阳能电池板的左侧延伸至太阳能电池板的外侧与所述水冷块相连。本技术的有益效果：本产品针对聚光式光伏发电效率不稳定的问题,提出热管与太阳能电池板结合的模式,利用热管良好的导热性质，提出新型的太阳能电池板冷却方案，从而有效解决了太阳能电池板发电效率的不稳定性,提高发电效率。同时,利用吸收的余热提供了生活热水，减少了火电厂的压力。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本技术实施例所述的集热器装置的结构示意图；图2是根据本技术实施例的太阳能电池板与热管平行集中集成方式的结构示意图；图3是根据本技术实施例的太阳能电池板与热管垂直集中集成方式的结构示意图；图4是根据本技术实施例的太阳能电池板与热管垂直分布集成方式的结构示意图。图中：1、冷水箱；2、给水泵；3、节流阀；4、流量计；5、太阳能电池板；6、热水箱；7、水冷块；8、热管。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-4所示，根据本技术实施例所述的一种集热器装置，包括太阳能电池板5和热管8，所述热管8的蒸发端与所述太阳能电池板5相连，所述热管8的冷凝端与水冷块7相连；所述水冷块7的入水口通过管路与流量计4的出水口相连，所述流量计4的入水口通过管路与节流阀3的出水口相连，所述节流阀3的入水口通过管路与给水泵2的出水口相连，所述给水泵2的入水口通过管路与冷水箱1相连，所述水冷块7的出水口通过管路与热水箱6的入水口相连。在本技术的一个实施例中，如图2所示，太阳能电池板5与热管8平行无间隔平铺粘接。热管8前端为蒸发端，液态工质在蒸发端吸收热量蒸发；热管8后端为冷凝端，气态工质在冷凝端放热冷凝回流至蒸发端。太阳能电池板5前端与热管8前端相重合，热管8后端从太阳能电池板5后端伸出与水冷块7相连。这样的集成方式在太阳能电池板5长度上各点的温度不是完全相等，但无间隔地平铺粘接使太阳能电池板5散发的热量绝大部分通过热管8传递到水冷块。在本技术的另一个实施例中，如图3所示，太阳能电池板5与热管8垂直无间隔平铺粘接。太阳能电池板5和热管8成90°，热管8前端为蒸发端，液态工质在蒸发端吸收热量蒸发；热管8后端为冷凝端，气态工质在冷凝端放热冷凝回流至蒸发端。太阳能电池板5右侧与多个热管8前端相重合，每两个相邻热管8之间紧密相连，热管8后端从太阳能电池板5左侧伸出与水冷块7相连。这样对于并联或者串联的电池组而言，太阳能电池板5的温度逐个成线性上升；但是对于单独的太阳能电池板5而言，其温度是均匀的。这样的集成方式，能有效延长每个独立太阳能电池板5的寿命。在本技术的另一个实施例中，如图4所示，太阳能电池板与热管垂直有一定间隔平铺粘接。太阳能电池板5和热管8成90°，热管8前端为蒸发端，液态工质在蒸发端吸收热量蒸发；热管8后端为冷凝端，气态工质在冷凝端放热冷凝回流至蒸发端。太阳能电池板5右侧与多个热管8前端相重合，每两个相邻热管8之间设有空隙，热管8的后端从太阳能电池板5左侧伸出与水冷块7相连。由于太阳能电池板5和热管8均为长矩形状，垂直集中集成的方式，一块太阳能电池板5需要多块热管8，成本高。而对于中小型太阳能发电厂而言，垂直分布集成方式降低了成本的同时，也能保障太阳能电池板5温度均匀降低。本技术研究了三种可行的太阳能电池板5和热管8集成方式，分别是太阳能电池板5与热管8平行集中集成方式，太阳能电池板5与热管8垂直集中集成方式，太阳能电池板5与热管8垂直分布集成方式。以下着重研究了太阳能电池板5与热管8平行集中集成方式，综合提高对电和热的利用。主要研究聚光光伏电池组件的高效散热技术，对比采用管板式流道换热和振荡流热管散热方案，确定在CPC与PV/T耦合系统中的电池散热机构的几何布置以及几何尺寸。太阳能电池板5与热管8平行集中集成方式可广泛用于家用，将光热利用与对光伏电池的散热保护结合起来，以充分利用太阳能电池板5自身升温的废热，在保证光伏发电效率的同时使得总系统的可用火用大大提高。实现CPC-PV/T系统光热部分的终端产品为温度在45℃左右的热水。采用太阳能电池板5与热管7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集热器装置，包括太阳能电池板（5）和热管（8），其特征在于，所述热管（8）的蒸发端与所述太阳能电池板（5）相连，所述热管（8）的冷凝端与水冷块（7）相连；所述水冷块（7）的入水口通过管路与流量计（4）的出水口相连，所述流量计（4）的入水口通过管路与节流阀（3）的出水口相连，所述节流阀（3）的入水口通过管路与给水泵（2）的出水口相连，所述给水泵（2）的入水口通过管路与冷水箱（1）相连，所述水冷块（7）的出水口通过管路与热水箱（6）的入水口相连。

【技术特征摘要】
1.一种集热器装置，包括太阳能电池板（5）和热管（8），其特征在于，所述热管（8）的蒸发端与所述太阳能电池板（5）相连，所述热管（8）的冷凝端与水冷块（7）相连；所述水冷块（7）的入水口通过管路与流量计（4）的出水口相连，所述流量计（4）的入水口通过管路与节流阀（3）的出水口相连，所述节流阀（3）的入水口通过管路与给水泵（2）的出水口相连，所述给水泵（2）的入水口通过管路与冷水箱（1）相连，所述水冷块（7）的出水口通过管路与热水箱（6）的入水口相连。2.根据权利要求1所述的集热器装置，其特征在于，所述太阳能电池板（5）与所述热管（8）平行相连，所述太阳能电池板（5）的前端与所述热管（8）的蒸发端重合，所述热管（8）的冷凝端由太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杨，万君，苏靖雅，孙涛，邱锋凯，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：新型
国别省市：北京;11