一种循环型光伏光热设备制造技术

本发明专利技术涉及一种循环型光伏光热设备，在太阳能光伏组件中电池片的下方和电池片与电池片的缝隙之间布置集热管道，在最大程度上吸收照射到光伏组件上的太阳辐照和光伏电池片在发电过程中所产生的热量，将普通的光伏组件与平板集热器相结合，既能有效地降低光伏组件表面的温度，提高发电效率，同时产生热水，达到提高太阳能综合利用效率的目的；同时本发明专利技术设有蓄电池，用以存储电量，可实现在太阳辐照度较低的情况下，用蓄电池中的电加热水温，实现在阴雨和晴天天气条件下太阳能的错峰使用。

A cycle type photovoltaic photothermal device

The present invention relates to a circulating type photovoltaic thermal equipment, the gap between the lower part of the battery and battery plate and cell sheet in the solar photovoltaic component in the heat collecting pipe arrangement, the radiation absorbed to the maximum extent to solar radiation and solar cell photovoltaic components generated in the power generation process heat, combining photovoltaic the general assembly and the flat plate collector, which can effectively reduce the surface temperature of the photovoltaic module, improve the efficiency of power generation, at the same time to produce hot water, improve the comprehensive utilization efficiency of solar energy; the invention is provided with a storage battery, to store electricity, can be realized in the solar irradiance is low, with the electric heating temperature of battery the implementation of solar energy in the rainy and sunny weather conditions using the peak.

【技术实现步骤摘要】
一种循环型光伏光热设备
本专利技术涉及太阳能光伏光热
，特别是涉及一种循环型光伏光热设备。
技术介绍
太阳能光电/光热综合利用系统是将太阳能电池（或组件）与太阳能集热器结合起来制造而成的具有发电以及供热功能的一种装置，我们也称之为光伏光热一体化系统（PV-T）。这种系统的优势在于既能解决因光伏电池板（或组件）温度过高导致发电效率降低的问题，同时又能将电池板的一部分热量加以利用，为用户提供热水或供暖等。目前的光伏光热一体化系统多是采用空气或水进行冷却的形式。空气冷却型的构造简单，但冷却效果不理想，而且无法利用太阳能光伏电池模块产生的热量；水冷却型的结构较为复杂，但冷却效果优于空气冷却型模式，同时利用了光伏模块产生的热量，提高了太阳能的综合利用效率。增强太阳能光伏电池模块的散热进而提高发电效率是光伏光热一体化系统的首要任务，同时提高PV-T的热利用效率，也是必须要考虑的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过采用水冷自然循环的冷却形式，将普通的光伏组件与平板集热器相结合，从而降低光伏组件表面的温度，提高发电效率，同时产生热水，达到提高太阳能综合利用效率。为实现上述目的，本专利技术提出的一种循环型光伏光热设备，其特征在于，包括太阳能光伏组件，平板集热器，水箱，可编程控制器和蓄电池；所述太阳能光伏组件的背板材料采用平板集热器的蓝绿色集热板，实现太阳能光伏组件与平板集热器的结合，所述太阳能光伏组件中电池片的下方和电池片与电池片之间的缝隙分布有集热管道；所述水箱的出口与集热管道的入水口相连，集热管道的入水口接入用户，所述集热管道的出水口与水箱的入口相连；所述蓄电池，太阳能光伏组件的接线盒均与可编程控制器相连接，所述可编程控制器与电网相连接用于并网发电，所述可编程控制器与用户端控制器相连，用户通过操作用户端控制器以对可编程控制器进行控制，所述电池片包括由下到上依次设置的：背电极、背电场、N型硅基底、绒面层、P型层、减反射膜层与栅线电极；所述P型层与减反射膜层接触的一面开设有多个平行的沟槽；所述P型层与减反射膜层之间连续接触，所述P型层的深度为0.3～0.4μm，所述沟槽的宽度为50～90μm，所述沟槽的深度为0.1～0.2μm。作为一种改进的方案，所述水箱中安装有加热器和水温探测器，分别用于加热水箱中的水和探测水箱中的水温；所述加热器和水温探测器分别与可编程控制器相连接。作为一种改进的方案，所述水箱的出口处设有阀门，用以排出集热管道中的水，所述阀门与可编程控制器相连。作为一种改进的方案，所述集热管道入水口处设有快速加热器和管道水温探测器，所述快速加热器和管道水温探测器分别与可编程控制器相连。作为一种改进的方案，所述可编程控制器分为冬季运行模式和夏季运行模式，并且根据系统时间自动调节运行模式。作为一种改进的方案，在运行过程中，可编程控制器首先检测蓄电池的电压，如果蓄电池的电压低于设定值，则可编程控制器控制太阳能光伏电池所发的电用于蓄电池充电，直到蓄电池的电压高于设定值时，再控制光伏电池所发的电用于并网发电。作为一种改进的方案，当可编程控制器处于夏季运行模式时，如果管道温度探测器检测到集热管道入水口处水温低于设定值，则可编程控制器控制并网发电启动集热管道中的快速加热装置，从而加热集热管道中的水，满足用户需求。作为一种改进的方案，当可编程控制器处于冬季运行模式时，在蓄电池充满电后，可编程控制器首先控制光伏电池发电启动水箱中的加热器，当水温探测器检测到水箱中水温达到设定值时，可编程控制器再控制光伏电池用于并网发电。作为一种改进的方案，当可编程控制器处于冬季运行模式时，如果管道水温探测器检测到集热管道中的水温降为0℃，则可编程控制器控制蓄电池输出电流启动快速加热装置，加热集热管道中的水，实现集热管道的防冻保护。作为一种改进的方案，如果可编程控制器检测到光伏电池输出的电流为0，同时水箱中的水仍未达到设定温度，则可编程控制器控制蓄电池输出电流启动水箱中的加热器，从而提高水箱中的水温。通过采用上述技术手段，本专利技术具有的有益效果为：1）本专利技术采用自然循环的形式，采用光伏电池与平板集热器相结合的形式，可以降低光伏电池组件温度，提高发电效率，提高太阳能综合利用效率，同时大大增加集热管道中水的自然循环动力，增加该PV-T的集热效率，根本上降低了系统的投资费用；2）本专利技术的可编程控制器能够根据水箱中的水温以及蓄电池的电量，改变光伏电池发电量的去处，实现在冬天能够产生较高温度的热水供人们所使用；3）本专利技术设置的蓄电池，在阴雨和晴天天气条件下，能够将晴天储存于蓄电池中的电力用于加热水箱中的水，实现太阳辐照量的错峰使用；4）本专利技术还设有防冻方案，能够确保本装置在冬季低温条件下的安全稳定运行。附图说明图1为本专利技术的背板处集热管道布置示意图；图2本专利技术太阳能光伏组件与平板集热器相结合的相对位置示意图；图3为本专利技术的一种循环型光伏光热设备的结构示意图；图4为本专利技术的控制原理图；图5是电池片的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术详细说明如后。如图1和图3所示，本专利技术的一种循环型光伏光热（PV-T）设备，包括太阳能光伏组件1，平板集热器，水箱，可编程控制器和蓄电池；其中太阳能光伏组件1的背板材料替换原有的普通光伏组件的白色背板材料为平板集热器所采用的蓝绿色集热板5，从而大幅度的增加光伏组件上可以利用的吸光面积，最大程度上吸收太阳辐照度，同时以太阳能光伏组件的背板材料为依托，实现整个太阳能光伏组件与平板集热器的有机结合；集热板用于加热集热管道中的水，提升整个集热管道中水的自然循环动力，加快整个集热管道中水的流动速度，从而提高换热效果，使用户得到更高水温的热水，同时降低光伏电池组件的温度，进而提高电池的光电转换效率。集热管道包括分布于太阳能光伏组件中电池片2下方的集热管道一3和分布于电池片与电池片之间缝隙的集热管道二4，布置在电池片之间的集热管道二4能够最大程度上吸收照射到光伏组件上的太阳辐照来加热水温，提高光热转换效率，而布置在电池片2下方的集热管道一3能够吸收电池片在发电过程中所产生的热量以及未被电池片所转化的太阳辐照来加热集热管中的水，同时降低光伏电池组件的温度，提高光电转化效率，保证能源的高效产生，如图5所示，所述电池片2包括由下到上依次设置的：背电极21、背电场22、N型硅基底23、绒面层24、P型层25、减反射膜层26与栅线电极27；所述P型层25与减反射膜层接触的一面开设有多个平行的沟槽；所述P型层25与减反射膜层26之间连续接触，所述P型层25的深度为0.3～0.4μm，所述沟槽的宽度为50～90μm，所述沟槽的深度为0.1～0.2μm。集热管道的下部入水口连接水箱的出口，集热管道的上部出水口连接水箱的入口，水箱中的水通过重力直接流入PV-T装置中，经过PV-T装置加热，通过自然循环的动力进入水箱中；集热管道的入水口处设有快速加热器和管道水温探测器，分别用以对集热管道中水的快速加热和探测入水口处的水温，所述快速加热器和管道水温探测器分别与可编程控制器相连。水箱中安装有加热器和水温探测器，分别用于加热水箱中的水和探测水温；水箱的出口处安装有阀门，阀门与可编程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环型光伏光热设备，其特征在于，包括太阳能光伏组件，平板集热器，水箱，可编程控制器和蓄电池；所述太阳能光伏组件的背板材料采用平板集热器的蓝绿色集热板，实现太阳能光伏组件与平板集热器的结合，所述太阳能光伏组件中电池片的下方和电池片与电池片之间的缝隙分布有集热管道；所述水箱的出口与集热管道的入水口相连，集热管道的入水口接入用户，所述集热管道的出水口与水箱的入口相连；所述蓄电池，太阳能光伏组件的接线盒均与可编程控制器相连接，所述可编程控制器与电网相连接用于并网发电，所述可编程控制器与用户端控制器相连，用户通过操作用户端控制器以对可编程控制器进行控制，所述电池片包括由下到上依次设置的：背电极、背电场、N型硅基底、绒面层、P型层、减反射膜层与栅线电极；所述P型层与减反射膜层接触的一面开设有多个平行的沟槽；所述P型层与减反射膜层之间连续接触，所述P型层的深度为0.3～0.4μm，所述沟槽的宽度为50～90μm，所述沟槽的深度为0.1～0.2μm。

【技术特征摘要】
1.一种循环型光伏光热设备，其特征在于，包括太阳能光伏组件，平板集热器，水箱，可编程控制器和蓄电池；所述太阳能光伏组件的背板材料采用平板集热器的蓝绿色集热板，实现太阳能光伏组件与平板集热器的结合，所述太阳能光伏组件中电池片的下方和电池片与电池片之间的缝隙分布有集热管道；所述水箱的出口与集热管道的入水口相连，集热管道的入水口接入用户，所述集热管道的出水口与水箱的入口相连；所述蓄电池，太阳能光伏组件的接线盒均与可编程控制器相连接，所述可编程控制器与电网相连接用于并网发电，所述可编程控制器与用户端控制器相连，用户通过操作用户端控制器以对可编程控制器进行控制，所述电池片包括由下到上依次设置的：背电极、背电场、N型硅基底、绒面层、P型层、减反射膜层与栅线电极；所述P型层与减反射膜层接触的一面开设有多个平行的沟槽；所述P型层与减反射膜层之间连续接触，所述P型层的深度为0.3～0.4μm，所述沟槽的宽度为50～90μm，所述沟槽的深度为0.1～0.2μm。2.根据权利要求1所述的一种循环型光伏光热设备，其特征在于，所述水箱中安装有加热器和水温探测器，分别用于加热水箱中的水和探测水箱中的水温；所述加热器和水温探测器分别与可编程控制器相连接。3.根据权利要求1所述的一种循环型光伏光热设备，其特征在于，所述水箱的出口处设有阀门，用以排出集热管道中的水，所述阀门与可编程控制器相连。4.根据权利要求1所述的一种循环型光伏光热设备，其特征在于，所述集热管道入水口处设有快速加热器和管道水温探测器，所述快速加热器和管道水温探测器分别与可编程控制器相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕静，
申请(专利权)人：成都聚立汇信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51