一种负压集热装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种负压集热装置及方法，装置包括

【技术实现步骤摘要】
一种负压集热装置及方法


[0001]本专利技术涉及清洁能源利用
，具体涉及一种负压集热装置及方法
。

技术介绍

[0002]太阳能电池板的发电效率受温度的制约，一般来说，每摄氏度温升会使太阳能电池板发电效率减少大约
0.35
％
‑
0.5
％，而太阳光线直射光伏电池，使得大约
80
％的能量以热量形式输出给电池表面，导致其发电时的温度高于
50℃
，这种现象会很大程度的影响电池效率，甚至会导致电池超温损坏
。
[0003]现有的
PV/T
集热系统中，通过在电池背板处用管路的方式贴合在电池板上，利用管路中的传热工质吸收太阳能电池光伏发电产生的热量，从而将热
、
电综合利用，但是该方式换热效率较低，仍旧会导致温度积累，影响发电效率
。
[0004]因此，如何提高换热效率，降低太阳能电池板的温度，进而提高发电效率，是目前急需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种负压集热装置及方法，以实现提高散热效率，进而提高发电效率的目的
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本专利技术实施例第一方面公开了一种负压集热装置，包括：
PV/T
集热器
1、
抽真空装置2和冷凝装置3，其中，所述
PV/T
集热器1的液态水输入端与所述抽真空装置2的一端通过管道连接，所述
PV/T
集热器1的蒸汽输出端与所述冷凝装置3的蒸汽输入端通过管道连接，所述冷凝装置3的液态水输出端与所述抽真空装置2的另一端通过管道连接；
[0008]所述抽真空装置2，用于当接收到启动指令时，抽取所述
PV/T
集热器1中的空气，使得所述
PV/T
集热器1中的流体工质层进入并保持负压状态；
[0009]所述
PV/T
集热器1，用于当所述流体工质层处于负压状态时，将所述冷凝装置3输出的液态水，经过所述抽真空装置2吸入所述流体工质层；利用液态水吸收所述
PV/T
集热器1光伏电池层发电过程产生的热量，使得所述液态水蒸发为汽态水并通过所述蒸汽输出端输出所述汽态水；
[0010]所述冷凝装置3，用于收集所述汽态水并吸收所述汽态水中的热量，使所述汽态水冷凝为液态水，并通过所述液态水输出端输出所述液态水
。
[0011]优选的，所述冷凝装置3包括：冷凝管和冷凝容器；
[0012]所述冷凝容器中设置有所述冷凝管，所述冷凝容器上设置有所述蒸汽输入端和所述液态水输出端，所述冷凝容器用于收集所述
PV/T
集热器1输出的汽态水，以及所述汽态水经所述冷凝管冷凝后得到的液态水；
[0013]所述冷凝管与热利用设备连接，所述冷凝管中存在流动的冷凝水，所述冷凝管用于将所述冷凝容器中的汽态水冷凝为液态水，并通过流动的冷凝水带走冷凝过程中释放的
热量，以供热利用设备使用
。
[0014]优选的，所述冷凝管包括：螺旋型冷凝管
。
[0015]优选的，还包括：循环泵，所述循环泵的一端通过管道与所述
PV/T
集热器1的蒸汽输出端连接，所述循环泵的另一端通过管道与冷凝装置3的蒸汽输入端连接；
[0016]所述循环泵，用于将所述
PV/T
集热器1输出的汽态水传输到所述冷凝装置3中
。
[0017]优选的，还包括：压力传感器和控制器，所述压力传感器设置于所述
PV/T
集热器1的流体工质层，所述控制器分别与所述压力传感器和抽真空装置2连接；
[0018]所述压力传感器，用于测量所述流体工质层的压力值，并将所述压力值发送给所述控制器；
[0019]所述控制器，用于接收所述压力传感器发送的压力值，判断所述压力值是否大于压力预设值，若是，控制所述抽真空装置2抽取所述
PV/T
集热器1中的空气，使所述流体工质层中的压力处于小于或等于所述压力预设值的负压状态
。
[0020]优选的，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置于所述
PV/T
集热器1的流体工质层，所述温度传感器与所述控制器连接；
[0021]所述温度传感器，用于实时测量所述流体工质层的温度值，并将所述温度值发送给所述控制器；
[0022]相应的，所述控制器，用于实时根据所述压力值和液态水在标准大气压下的沸点，计算得到液态水在所述压力值下的目标沸点；若在所述目标沸点大于所述温度值，则控制所述抽真空装置2抽取所述
PV/T
集热器1中的空气，直到所述目标沸点小于所述流体工质层的温度值
。
[0023]优选的，还包括：分别连接所述控制器的水位传感器和阀门，所述水位传感器设置于所述流体工质层，所述阀门设置于所述液态水输入端与管路之间；
[0024]所述水位传感器，用于实时获取所述流体工质层的水位信息，并将所述水位信息发送给所述控制器；
[0025]所述控制器，还用于基于所述水位信息，判断所述流体工质层中的水位是否达到水位预设值，若是，且所述压力值小于或等于压力预设值，控制所述阀门以及所述抽真空装置2关闭；
[0026]所述阀门，用于响应所述控制器的控制开启或关闭
。
[0027]优选的，所述
PV/T
集热器1的蒸汽输出端与所述冷凝装置3的蒸汽输入端之间的管道包括：设置有保温层的保温管道；
[0028]所述保温管道，用于阻止所述保温管道中的汽态水的热量向外部散发
。
[0029]优选的，所述
PV/T
集热器1的液态水输入端与所述抽真空装置2之间的管道包括：承受负压状态下压力值不变形的硬质管道
。
[0030]本专利技术实施例第二方面公开了一种负压集热方法，应用于本专利技术实施例第一方面公开的任一所述的负压集热装置中的
PV/T
集热器1，所述方法包括：
[0031]利用抽真空装置2接收启动指令，抽取所述
PV/T
集热器1中的空气，使得所述
PV/T
集热器1中的流体工质层进入并保持负压状态；
[0032]当所述
PV/T
集热器1的流体工质层处于负压状态时，将冷凝装置3输出的液态水，经过所述抽真空装置2吸入所述流体工质层；
[0033]利用液态水吸收所述
PV/T
集热器1光伏电池层发电过程产生的热量，使得所述液态水蒸发为汽态水并通过所述蒸汽输出端输出所述汽态水；
[0034]利用所述冷凝装置3收集所述汽态水并吸收所述汽态水中的热量，使所述汽态水冷凝为液态水，并通过所述液态水输出端输出所述液态水...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种负压集热装置，其特征在于，包括：
PV/T
集热器
1、
抽真空装置2和冷凝装置3，其中，所述
PV/T
集热器1的液态水输入端与所述抽真空装置2的一端通过管道连接，所述
PV/T
集热器1的蒸汽输出端与所述冷凝装置3的蒸汽输入端通过管道连接，所述冷凝装置3的液态水输出端与所述抽真空装置2的另一端通过管道连接；所述抽真空装置2，用于当接收到启动指令时，抽取所述
PV/T
集热器1中的空气，使得所述
PV/T
集热器1中的流体工质层进入并保持负压状态；所述
PV/T
集热器1，用于当所述流体工质层处于负压状态时，将所述冷凝装置3输出的液态水，经过所述抽真空装置2吸入所述流体工质层；利用液态水吸收所述
PV/T
集热器1光伏电池层发电过程产生的热量，使得所述液态水蒸发为汽态水并通过所述蒸汽输出端输出所述汽态水；所述冷凝装置3，用于收集所述汽态水并吸收所述汽态水中的热量，使所述汽态水冷凝为液态水，并通过所述液态水输出端输出所述液态水
。2.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷凝装置3包括：冷凝管和冷凝容器；所述冷凝容器中设置有所述冷凝管，所述冷凝容器上设置有所述蒸汽输入端和所述液态水输出端，所述冷凝容器用于收集所述
PV/T
集热器1输出的汽态水，以及所述汽态水经所述冷凝管冷凝后得到的液态水；所述冷凝管与热利用设备连接，所述冷凝管中存在流动的冷凝水，所述冷凝管用于将所述冷凝容器中的汽态水冷凝为液态水，并通过流动的冷凝水带走冷凝过程中释放的热量，以供热利用设备使用
。3.
根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述冷凝管包括：螺旋型冷凝管
。4.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：循环泵，所述循环泵的一端通过管道与所述
PV/T
集热器1的蒸汽输出端连接，所述循环泵的另一端通过管道与冷凝装置3的蒸汽输入端连接；所述循环泵，用于将所述
PV/T
集热器1输出的汽态水传输到所述冷凝装置3中
。5.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：压力传感器和控制器，所述压力传感器设置于所述
PV/T
集热器1的流体工质层，所述控制器分别与所述压力传感器和抽真空装置2连接；所述压力传感器，用于测量所述流体工质层的压力值，并将所述压力值发送给所述控制器；所述控制器，用于接收所述压力传感器发送的压力值，判断所述压力值是否大于压力预设值，若是，控制所述抽真空装置2抽取所述
PV/T...

【专利技术属性】
技术研发人员：范泽祺，张云鹏，张贞，安航，潘千里，周贤，安思远，彭烁，刘珺，田亚光，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：