本发明专利技术涉及能够产生电力和热水的太阳能收集设备。设备(10)包括可以安装为形成屋面覆盖结构的一部分的刚性支撑结构(14)。它包括由导热材料制成的彼此可拆卸地连接的刚性支撑部件(16)。光伏(PV)电池(42)以与所述部件传热的关系安装在所述支撑结构的所述部件上。设置了导热导管(48)。这些导管以与所述部件成传热的关系连接至所述支撑结构的所述部件，并设置为输送水，以经由所述部件和导管从PV电池带走热量。至少一个可拆卸的透光盖在PV电池上方与电池隔开隔开并在PV电池上延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能收集设备。
技术介绍
光伏(PV)电池广泛地用来将太阳能转换为电。然而，公知的是，这种电池效率相对低到这种程度，即在通常情况中，PV面板仅可以将约15%的入射太阳能转换为电，剩余的作为热量被消散。而且熟知的是，PV电池的效率随着温度的增加而降低。例如，据说，温度每上升一摄氏度，由PV电池产生的电功率降低0. 5%。由于这些原因，已经对由PV电池产生的热量的消散进行了相当多的研究。目前， 研究主要集中在采用自然对流改善从PV电池的热量去除上。在这些方案中，在PV面板下方并且可能在PV面板周围形成空气间隙或气隙，使得空气通过间隙或气隙的自然对流带走由电池产生的热量。然而，这种配置的明显且公认的问题是这样的事实，即，空气在其通过间隙或气隙期间被加热，使得最初进入间隙或气隙的空气比流出气隙的空气冷。这依次意味着没有从温度更高的电池带走热量，这些电池因此以较低的电力产生效率运行。已知的PV电池配置的另一个问题是电池及其薄且脆的事实。在电池组成大的模块或面板的情况中，如通常的情况一样，该模块或面板的单个电池或小块区域的破损将使整个模块或面板不能工作。在这些情况中，通常需要更换整个模块或面板，通常成本非常大。上述已知的PV模块或面板配置的缺点在模块或面板安装在屋顶的情形中特别严重。在这种情况下，由于例如来自大的冰雹或其中故意破坏者将诸如石头或砖块之类的硬物扔到屋顶安装式单元上的破坏性行为的原因，或者由于工人或其他人在模块或面板上走或落在模块或面板上的原因，模块和面板易于破损。本专利技术的一个目标是提供一种具有改善的散热特性的PV电池-基太阳能收集系统。本专利技术的另一个目标是提供一种PV电池-基太阳能收集设备，其中以足够的刚性支撑 PV电池，以避免或至少降低PV电池破损的可能性，但如果发生破损则可以以方便的方式实现PV面板的部分更换。
技术实现思路
根据本专利技术，上述目标由一种太阳能收集设备满足，该太阳能收集设备包括刚性支撑结构，该刚性支撑结构能够安装在屋面覆盖结构上或安装为屋面覆盖结构的一部分， 并且包括由导热材料制成的彼此可拆卸地连接的刚性支撑部件；PV电池，以与所述部件传热的关系安装在所述支撑结构的所述部件上；导热导管，以与所述部件传热的关系连接至所述支撑结构的所述部件并布置用以输送水以经由所述部件和导管从PV电池带走热量； 以及至少一个可拆卸的透光盖，在PV电池上方与PV电池隔开并在PV电池上延伸。从PV电池上移除热的目标通过水输送导管实现。应该理解，在导管中输送并由PV 电池加热的水可以用在要求热水的其它应用中。这种应用的例子是其中希望高的水温的烧水锅炉和游泳池。优选地，刚性支撑结构包括彼此可拆卸地连接的多个伸长的导热材料挤压成型的部件，每个部件限定至少一个伸长的凹进部，一排PV电池以与该部件传热的关系固定在所述凹进部中。所述部件的可拆卸的互连通过可拆卸的部件夹具方便地实现。典型地，刚性支撑结构的所述部件包括沿着所述部件的长边缘的一体的横向结构，相邻的部件的所述结构彼此并排地摆放，并且该系统包括部件夹具，所述部件夹具可拆卸地接合所述结构以将所述部件彼此连接在一起。在优选的配置中，每个盖具有通过部件夹具可拆卸地连接至第一结构的侧边缘。 在盖的侧边缘和横向结构之间以及位于盖的侧边缘和部件夹具之间可以具有密封件。此外典型地，刚性支撑结构的所述部件包括另一纵向地延伸且限定有凹陷槽的一体的横向地突出的结构，并且所述盖包括以滑动方式容纳在凹陷槽中的一体的横向肋部。刚性支撑结构的所述部件还可以包括其中容纳所述导管的一体的、横向取向的容器，该系统包括导热导管夹具，该导热导管夹具夹紧到所述容器以将所述导管固定在所述容器中。优选地，每个容器和相关联的夹具一起限定空腔，该空腔的形状与导管的外表面的形状互补。典型地，所述导管具有圆筒形外表面，并且所述容器和夹具一起限定具有内表面的空腔，该内表面的横截面上是互补的圆筒形。为了改善热传递，在所述导管的外表面和所述空腔的内表面之间可以存在导热弹性体。通过挤压成型部件的刚性实现以足够的刚性支撑PV电池以避免或至少降低PV电池破损的可能性但允许部分更换的目标，每个挤压成型部件承载一定数量的PV电池，并且该目标由所述部件以可拆卸的方式彼此连接的事实实现。因此，如果一个或仅一些电池损坏或破损，则能够仅拆除和更换受影响的部件。挤压成型部件的刚性大体上归功于为所述部件设置有抗弯曲性增大的多个横向结构。在优选实施方式中，每个凹进部具有对应于单个PV电池的宽度的宽度，即每个凹进部容纳单排PV电池。通过在每个凹进部中位于PV电池和该凹进部的基底之间设置导热弹性体，改善了热传递。优选的是，太阳能收集设备能够连接至屋顶支撑结构以形成屋面覆盖结构的一部分，这与安装在现有的屋面覆盖结构相反，但是后一种配置也在本专利技术的保护范围之内。在该收集设备形成屋面覆盖结构的一部份时，它可以包括连接器，该连接器能够连接至屋顶支撑结构的板条并可拆卸地连接至所述横向结构。有利地，该连接器可以通过部件夹具的动作可拆卸地连接至第一结构。该设备可以包括挤压成型边缘构件，所述挤压成型边缘构件由部件夹具可拆卸地连接至刚性支撑结构的相对侧的部件，并且遮雨构件能够连接至所述挤压成型边缘构件， 所述遮雨构件用于与该装置的相对侧的屋面覆盖结构的相邻区域重叠。它还可以包括连接至所述部件的端部以为该装置提供封闭端部的端部构件。附图说明现在将参照附图，仅以举例的方式详细描述本专利技术，在附图中图1示出了根据本专利技术的太阳能收集设备的剖视图；图2-4示出了图1中看到的挤压成型部件的剖视图5示出了端部构件的正视图；图6示出了边缘构件的剖视图；图7示出了图1中看到的部件夹具的剖视图；图8示出了图1中看到的导管夹具的剖视图；以及图9示出了图1中看到的连接器的剖视图。具体实施例方式图1中看到的太阳能收集设备10被设计为形成屋面覆盖层结构的一部分，S卩，该设备将实际上形成屋面覆盖层的一部分，通常位于例如可以由瓦片、金属板等构成的屋面覆盖层的相邻区域之间。图1中的数字12表示典型为木材的板条或檩条，其横向地跨越在常规斜屋顶结构中的椽(未示出)上。系统10包括大致由数字14指示的刚性支撑结构，其包括细长的挤压成型部件16， 该挤压成型部件16的材料具有高的导热性等级，在这种情况中，为铝。部件16沿着进入图 1的纸面的方向伸长。在图示的实施方式中，每个挤压成的部件16由两个挤压成型的子部件16. 1和 16. 2组成，在图2和3中分别以较大的比例图示了子部件16. 1和16. 2。子部件16. 1包括相对于挤压成型件的长度横向的组成结构20，其具有图示的横截面形状并沿着一个侧边缘延伸该子部件的长度。子部件16. 2还包括相对于挤压成型件的长度横向的组成结构22，其具有图示的横截面形状并沿着侧边缘延伸该子部件的长度。在它们的相对侧边缘，子部件 16. 1和16. 2包括如在图1中的放大部分看到的彼此配合的边缘结构M，26，边缘结构沈的榫舌观位于另一个边缘结构的凹槽30中。在该接合处，子部件通过合适的紧固件(在图1中由附图标记32示意性地指示)彼此刚性固定。虽然在该实施方式中，每个部件16由两个子部件构成，但将会理解，在其它实施方式中，每个部件可以形成为单件、一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·加百利·范尼凯克，
申请(专利权)人：丹尼尔·加百利·范尼凯克，贝文·约翰·戴维斯，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。