一种太阳能分光频光伏光热真空管组件制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能分光频光伏光热真空管组件，包括分频液体进口、保温水箱、出口、金属支架、玻璃真空管集热组件、ABS尾托。本发明专利技术将太阳能曲面光伏集玻璃真空管、高反射材料于一体，照射于太阳能玻璃真空管集热组件、集热管缝隙的太阳辐射被分频液体所吸收以及被高反射层反射入真空管道内部，同时另一部分波段的太阳辐射透过真空管，到达曲面光伏组件的表面，被加热的分频液自下而上的流动，将热量带走储存在保温水箱中，冷流体汇聚在玻璃集热管道内，降低了曲面光伏电池的温度，保证了曲面光伏电池较高的光电转化效率，提高了太阳能全光谱的利用效率，且整个系统的结构简单，安装维护方便，经济实用，具有较为广阔的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能分光频光伏光热真空管组件


[0001]本专利技术属于光伏光热技术、太阳能分光频高效利用技术应用领域，尤其涉及一种太阳能分光频光伏光热真空管组件。

技术介绍

[0002]太阳能作为可再生清洁能源，受到了学者们的广泛关注。对于太阳能的利用，主要分为太阳能光电利用和光热利用，光电利用只能利用太阳辐射的可见光波段，因此光伏电池的发电效率较低(15％左右)，并且温度每升高1℃时，发电效率会下降0.5％；光热利用虽然能利用太阳辐射的全光谱能量，但是只能产生低品位的能源。为了使光电效率保持在一个较高的水平，光伏光热技术利用电池背板后的冷却流体及时将热量带走，保证了系统的电效率，但是这种的方法是在太阳辐射达到电池之后对热量进行处理，因此光电光热过程仍然是耦合在一起的。分光频光伏光热系统能够很好的解决这个问题，它在太阳辐射到达电池之前就将电池无法利用的太阳波段转化为系统的热能，将与光伏电池相匹配的波段用于系统的发电，提高了太阳能的全光谱利用效率。
[0003]另一方面，管道内流通的分频液体具有较好的吸热能力，利用太阳光在自然条件下吸热不能充分发挥其优异的物理特性，另外在无保温材料的隔热作用下，管道内的热量很快散失到空气当中，因此本专利技术采用高反射层来加强分频液的吸热量，采用真空玻璃管来减少热量的流失，这些技术用来改进并解决上述的问题。

技术实现思路

[0004]由于传统液体的吸热能力较低，且对太阳辐射没有分频的效果，因此当传统的液体在作为传热介质时，不仅对太阳辐射的吸热量不高，并且对太阳能全光谱的利用效率不高，因此本专利技术提出了一种太阳能分光频光伏光热真空管组件，在太阳能PV/T的基础之上，利用分频液体将光电和光热过程热解耦开来，曲面光伏两端延展的高反射层作为系统的聚光组件，能将照射于玻璃真空管缝隙之间的太阳辐射聚集反射入真空管道内部，从而增强分频液的吸热效果，同时采用玻璃真空集热管来减少分频液体与室外空气的换热，做到热能、电能收益做大化，有效的提高了太阳能的综合利用效率和太阳能全光谱的利用效率。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种太阳能分光频光伏光热真空管组件，包括分频液进口、保温水箱、分频液出口、金属支架、高反射层、曲面光伏电池、玻璃真空集热管外管、玻璃真空集热管内管、ABS尾托，所述分频液进口、分频液出口分别设置在保温水箱的两侧，所述保温水箱、金属支架及ABS尾托三者互相支撑，用来固定中间部位的玻璃真空管集热组件，所述曲面光伏电池紧贴固定于玻璃真空集热管外管下方，高反射层位于曲面光伏电池左右两端延伸部分，与玻璃真空管三者集为一体形成玻璃真空集热组件，并沿着支撑体的方向采用阵列方式间隔布置，所述保温水箱以及玻璃真空集热管内管为连通状态，内部设置分频液体在管道中流通，分频液在玻璃真空集热组件内吸收热量，并在密度差的作用下热流体进入保温水箱，将热
量储存起来，冷流体汇聚在玻璃集热管道内，降低了曲面光伏电池的温度，保证了曲面光伏电池较高的光电转化效率。
[0007]进一步地，所述玻璃真空集热组件由曲面光伏电池、玻璃真空管、高反射层通过封装胶膜紧密贴合的方式集成一体，这样的连接方式无需使用工具和固定件，简化连接过程，具有较大的灵活性，可以根据不同尺寸的管道进行调整，并且可以撕除更换，使得产品的维护和保养更加的方便，在遇大风天气的情况下可以提供一定程度的缓冲和吸震效果，高反射层位于曲面光伏电池两端延伸处并与水平方向呈45
°
的夹角，将光线聚集到集热管中的分频液体。
[0008]进一步地，所述曲面光伏电池的横截面弧长为外管横截面周长的1/4，且单个曲面光伏电池沿管道的长度等于单根玻璃真空集热管的有效采光长度。
[0009]进一步地，所述玻璃真空集热管外管与玻璃真空集热管内管之间设有真空夹层，降低管内的分频液体与周围空气的换热。
[0010]进一步地，所述玻璃真空集热管内管与保温水箱内部直接流通分频液体，分频液体采用的是CoSO4溶液，性质稳定，经济性能好，管道内的被加热的分频液由于密度的作用，流动到储热罐将热量储存起来。
[0011]进一步地，所述曲面光伏电池向的两端延展出的高反射层层采用的是反射膜材料，其对太阳辐射的全光谱波段都有90％左右的反射率，并且有将光汇聚照射于分频液体的作用。
[0012]进一步地，所述曲面光伏电池采用的是铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏，该电池具有柔和、性能稳定、抗辐射能力强，光电转换效率高等特点。
[0013]进一步地，所述的保温水箱，金属支架，ABS尾托设置于玻璃真空管集热组件的四周，用于固定和支撑玻璃真空集热组件。
[0014]本专利技术的有益技术效果体现在以下方面：
[0015]1、对于传统的太阳能集热器功能单一的缺点，本专利技术将曲面光伏电池、玻璃真空集热管、高反射层三者之间通过封装胶膜紧密贴合，形成玻璃真空集热组件，这样的连接方式无需使用工具和固定件，简化连接过程，具有较大的灵活性，可以根据不同尺寸的管道进行调整，并且可以撕除更换，使得产品的维护和保养更加的方便，在遇大风天气的情况下可以提供一定程度的缓冲和吸震效果，在满足传统太阳能集热器高效集热功能的前提下，系统还另外增加了光伏发电模块，为整个装置增加了一部分的能量输出，同时冷流体在密度的作用下汇聚在玻璃集热管道内，降低了曲面光伏电池的温度，保证了曲面光伏电池较高的光电转化效率，提高了太阳能的综合利用效率。
[0016]2、对于传统的太阳能集热器在光照强度较低时集热能力较差的问题，本专利技术采用的是对太阳辐射的全光谱波段都有90％左右的反射率的高反射层，并且与水平方向呈45
°
的夹角，能够将照射于玻璃真空管缝隙之间的太阳辐射聚集反射入真空管道内部；另外，选用的CoSO4分频液具有较高的热导率，在传热上有一定的优势，性质较稳定，可以显著的增强装置的集热能力，使得在光照强度较低时，装置也能够实现较好的集热效果。
[0017]综上所述，本专利技术可以将太阳能的能量充分的利用、储存起来，在满足传统太阳能集热器高效集热功能的前提下，系统增加了电能输出装置，能够解决人们一部分的用电需求，采用高反射层的聚光将光照汇集到玻璃真空集热管上，增强了系统的集热效果。同时将
光电和光热过程热解耦，提高了太阳能的全光谱利用效率和太阳能综合利用效率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的太阳能分光频光伏光热真空管组件立面图。
[0019]图2为本专利技术的太阳能分光频光伏光热真空管组件截面图。
[0020]图3为本专利技术的太阳能分光频光伏光热真空管组件的剖面图。
[0021]图中：1
‑
分频液进口、2
‑
保温水箱、3
‑
分频液出口、4
‑
金属支架、5
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高反射层、6
‑
曲面光伏电池、7
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玻璃真空集热管外管、8
‑
玻璃真空集热管内管、9...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能分光频光伏光热真空管组件，其特征在于，包括分频液进口(1)、保温水箱(2)、分频液出口(3)、金属支架(4)、高反射层(5)、曲面光伏电池(6)、玻璃真空集热管外管(7)、玻璃真空集热管内管(8)和ABS尾托(9)，所述分频液进口(1)、分频液出口(3)分别设置在保温水箱(2)的两侧，所述保温水箱(2)、金属支架(4)及ABS尾托(9)三者互相支撑，用来固定中间部位的玻璃真空集热管集热，所述曲面光伏电池(6)紧贴固定于玻璃真空集热管外管(7)下方，高反射层(5)位于曲面光伏电池(6)左右两端延伸部分，与玻璃真空集热管三者集成为一体形成玻璃真空集热组件，并沿着支撑体的方向采用阵列方式间隔布置，所述保温水箱(2)以及玻璃真空集热管内管(8)为连通状态，内部设置分频液体在玻璃真空集热管内管(8)中流通。2.根据权利要求1所述的一种太阳能分光频光伏光热真空管组件，其特征在于，所述曲面光伏电池(6)紧贴固定于玻璃真空集热管外管(7)下方，并由曲面光伏电池(6)的两端延展出高反射层(5)，三者之间通过封装胶膜紧密贴合，形成玻璃真空管集热组件，连接结构无需使用工具和固定件，简化连接过程，具有较大的灵活性，可以根据不同尺寸的管道进行调整，并且可以撕除更换，使得产品的维护和保养更加的方便，在遇大风天气的情况下可以提供一定程度的缓冲和吸震效果，高反射层(5)与水平方向呈45
°
的夹角，将照射于玻璃真空管缝隙之间的太阳辐射聚集反射入真空管道内部；曲面光伏电池6的横截面弧长为玻璃真空集热管外管(7)横截面周长的1/4。3.根据权利要求1所述的一种太阳能分光频光伏光热真空管组件，其特征在于，所述曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：余本东，夏小康，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：