太阳能转换器制造技术

技术编号:9646401 阅读:291 留言:0更新日期:2014-02-07 12:27
本发明专利技术涉及太阳能转换器,其包括:太阳能吸收器,该太阳能吸收器包括光伏元件;热传递元件,其与太阳能吸收器热接触;初级热交换器,其与热传递元件热接触;次级热交换器;以及热传递控制元件;其中所述热传递控制元件被布置成选择性地将次级热交换器置于与热传递元件热接触或者脱离与热传递元件热接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能转换器
本专利技术涉及太阳能转换器装置,具体地,本专利技术涉及用于将入射的太阳能转换为 热和电的装置。
技术介绍
将太阳能转换为电的装置是已知的。一种将太阳能转换为电的手段是使用光伏阵 列。光伏阵列通常由半导体材料构成,该半导体材料被合适地封装,并且被布置成在暴露于 太阳辐射时发电。独立地,将太阳能转换为可用的热的装置是已知的。当暴露于太阳辐射时吸收热 能的多种热收集装置是已知的。这些热收集器随着它们从太阳辐射吸收热能而升温,然后, 例如通过将液体流(例如水)泵送通过热收集器以加热该液体而能够提取该热能以供使用。已经提出将这两种技术结合起来以提供将太阳能同时转换为电和热的混合太阳 能收集器。已经发现的是,这样的混合装置遇到的问题在于,当装置在操作时,光伏阵列的 元件变热。通常,光伏元件的效率随着它们的温度上升而下降。另外,通常,经受高温的光 伏元件可能会性能退化,从而导致效率永久下降。因此,在使用时,这种混合装置的光伏阵 列的发电效率趋于较低,并且趋于随着时间而下降。
技术实现思路
第一个方面提供一种太阳能转换器,其包括:太阳能吸收器,所述太阳能吸收器包括光伏元件;热传递元件,其与所述太阳能吸收器热接触;初级热交换器,其与所述热传递元件热接触;次级热交换器;以及热传递控制元件;其中所述热传递控制元件被布置成将所述次级热交换器选择性地置于与所述热 传递元件热接触或者脱离与所述热传递元件热接触。优选地,所述太阳能吸收器位于封装件内。优选地,所述封装件为管。优选地,所述封装件具有圆形横截面。优选地,所述封装件具有椭圆形横截面。优选地,所述封装件是至少部分地透明的。优选地,所述封装件是至少部分地抽真空的。优选地,所述封装件处于l(T3mbar或更小的压力下。优选地,所述封装件处于10_6mbar或更小的压力下。优选地,所述光伏元件被布置成当暴露于太阳辐射时产生电能。优选地,所述太阳能转换器还包括被布置成将所产生的电能输出的导体。优选地,所述光伏元件包括半导体材料。优选地,所述光伏元件包括娃。优选地,所述光伏元件包括砷化镓。优选地,一个或多个热传导层设置在所述光伏元件和所述热传递元件之间。优选地,所述热传导层中的一个或多个也是电绝缘层。优选地,所述热传导层中的一个或多个包括粘合剂。优选地,所述粘合剂是柔性的粘合剂。优选地,所述粘合剂包括环氧树脂。优选地,所述粘合剂包括双面胶带。优选地,所述热传递元件是大体刚性的。优选地,所述太阳能吸收器包括多个光伏元件。优选地,所述初级热交换器将热从所述热传递元件传递到第一流体。优选地,所述第一流体是水。优选地,所述次级热交换器将热从所述热传递元件传递到第二流体。优选地,所述第二流体是空气。优选地,所述第二流体是水。优选地,所述热传递控制元件被布置成响应于感测的温度将所述次级热交换器选择性地置于与所述热传递元件热接触或者脱离与所述热传递元件热接触。优选地,所述感测的温度是所述初级热交换器的温度。第二个方面提供根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括:流体流构件,其在第一表面和第二表面之间延伸,所述流体流构件的至少一部分相对于水平倾斜;所述流体流构件部分地填充有液体并且被布置成使得所述第一表面与所述流体流构件的相对于水平倾斜且容纳液体的至少第一部分中的液体热接触;以及所述流体流构件的第一部分被分为第一流体流通道和第二流体流通道,所述第一流体流通道和所述第二流体流通道被布置成使得,与所述第二流体流通道中的液体相比,所述第一流体流通道中的液体与所述第一表面更好地热接触;其中所述流体流构件的在液体表面上方的部分被至少部分地抽真空;由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发,蒸汽穿过所述第一流体流通道中的液体而行进到液体的表面,使得液体绕所述第一流体流通道和所述第二流体流通道循环;蒸汽从液体的表面行进到所述第二表面,并且在所述第二表面处冷凝;并且冷凝的液体从所述第二表面返回到所述流体流构件的第一部分;从而热能从所述第一表面传递到所述第二表面。优选地,所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括:第一流体流通道,其相对于水平倾斜并且容纳液体;第二流体流通道,其连接到所述第一流体流通道并且容纳液体;以及第一表面,其与所述第一流体流通道中的液体热接触;其中来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发;蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进;并且蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述 第一流体流通道向上驱动;由此热能被传递离开所述第一表面。优选地,所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括:第一表面;第二表面;液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面;其中所述液体贮存器包括相对于水平倾斜且容纳液体的第一流体流通道和连接 到所述第一流体流通道且容纳液体的第二流体流通道;所述第一表面与所述第一流体流通道中的液体热接触;并且所述管的至少一部分被至少部分地抽真空;由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述 第一流体流通道中的液体蒸发;蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进且穿过所述管,并且在所述第二表面处冷 凝;蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述 第一流体流通道向上驱动;并且冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器;由此热能离开所述第一表面而被传递到所述第二表面。优选地,所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括:第一表面;第二表面;液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面;其中所述管的至少一部分被至少部分地抽真空;由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述 液体贮存器中的液体蒸发;蒸汽行进穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;并且冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器;由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。优选地,所述热传递元件包括热传递装置,其具有工作流体,所述工作流体能够绕 流体流路径循环,绕所述流体流路径的所述循环使得所述工作流体与热源热接触和与热源 脱离热接触,所述热传递装置包括:流体容纳部分,其内部限定了工作流体流路径;热源,其至少部分地与所述流体容纳部分热接触;气体物质发生器,其至少部分地处于所述流体容纳部分内,并且被布置成生成蒸汽气泡,所述蒸汽气泡能够沿着所述工作流体流路径的与所述热源热接触的部分驱动所述工作流体;其中,在使用时,被驱动的工作流体从所述热源吸收热且将热传递离开所述热源;并且所述被驱动的工作流体返回到所述气体物质发生器,以绕所述流体流路径循环。优选地,所述热传递装置的所述流体流装置、管或流体容纳部分从所述太阳能吸收器通过所述初级热交换器延伸到所述次级热交换器中。优选地,所述热传递控制元件被布置成选择性地堵塞所述热传递装置的所述流体流装置或管。第二个方面提供一种太阳能转换器,其包括:太阳能吸收器,所述太阳能吸收器包括光伏元件;以及热传递装置,其与所述太阳能吸收器热接触;其中所述热传递装置与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能转换器,其包括:太阳能吸收器,所述太阳能吸收器包括光伏元件;热传递元件,其与所述太阳能吸收器热接触;初级热交换器,其与所述热传递元件热接触;次级热交换器;以及热传递控制元件;其中所述热传递控制元件被布置成将所述次级热交换器选择性地置于与所述热传递元件热接触或者脱离与所述热传递元件热接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.21 GB 1104722.21.一种太阳能转换器,其包括: 太阳能吸收器,所述太阳能吸收器包括光伏元件; 热传递元件,其与所述太阳能吸收器热接触; 初级热交换器,其与所述热传递元件热接触; 次级热交换器;以及 热传递控制元件; 其中所述热传递控制元件被布置成将所述次级热交换器选择性地置于与所述热传递元件热接触或者脱离与所述热传递元件热接触。2.根据权利要求1所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器位于封装件内。3.根据权利要求2所述的太阳能转换器,其中所述封装件是管。4.根据权利要求3所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有圆形横截面。5.根据权利要求3所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有椭圆形横截面。6.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地透明的。7.根据权利要求2至6中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地抽真空的。`8.根据权利要求7所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于IO-3Hibar或更小的压力下。9.根据权利要求8所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于IO-6Hibar或更小的压力下。10.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件被布置成当暴露于太阳辐射时产生电能。11.根据权利要求10所述的太阳能转换器,其还包括被布置成将所产生的电能输出的导体。12.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括半导体材料。13.根据权利要求12所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括硅。14.根据权利要求12所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括砷化镓。15.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中一个或多个热传导层设置在所述光伏元件和所述热传递元件之间。16.根据权利要求15所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个也是电绝缘层。17.根据权利要求15或16所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个包括粘合剂。18.根据权利要求17所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂是柔性的粘合剂。19.根据权利要求17或18所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括环氧树脂。20.根据权利要求17或18所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括双面胶带。21.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件是大体刚性的。22.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器包括多个光伏兀件。23.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述初级热交换器将热从所述热传递元件传递到第一流体。24.根据权利要求23所述的太阳能转换器,其中所述第一流体是水。25.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述次级热交换器将热从所述热传递元件传递到第二流体。26.根据权利要求25所述的太阳能转换器,其中所述第二流体是空气。27.根据权利要求25所述的太阳能转换器,其中所述第二流体是水。28.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递控制元件被布置成响应于感测的温度将所述次级热交换器选择性地置于与所述热传递元件热接触或者脱离与所述热传递元件热接触。29.根据权利要求28所述的太阳能转换器,其中所述感测的温度是所述初级热交换器的温度。30.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括: 流体流构件,其在第一表面和第二表面之间延伸,所述流体流构件的至少一部分相对于水平倾斜; 所述流体流构件部分地填充有液体并且被布置成使得所述第一表面与所述流体流构件的相对于水平倾斜且容纳液体的至少第一部分中的液体热接触;以及 所述流体流构件的第一部分被分为第一流体流通道和第二流体流通道,所述第一流体流通道和所述第二流体流通道被布置成使得,与所述第二流体流通道中的液体相比,所述第一流体流通道中的液体与所述第一表面更好地热接触; 其中所述流体流构件的在液体表面上方的部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发,蒸汽穿过所述第一流体流通道中的液体而行进到液体的表面,使得液体绕所述第一流体流通道和所述第二流体流通道循环; 蒸汽从液体的表面行进到所述第二表面,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述流体流构件的第一部分; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。31.根据权利要求1至29中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括: 第一流体流通道,其相对于水平倾斜并且容纳液体; 第二流体流通道,其连接到所述第一流体流通道并且容纳液体;以及 第一表面,其与所述第一流体流通道中的液体热接触; 其中来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发; 蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进;并且 蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动;由此热能被传递离开所述第一表面。32.根据权利要求1至29中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括: 第一表面; 第二表面; 液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及 管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述液体贮存器包括相对于水平倾斜且容纳液体的第一流体流通道和连接到所述第一流体流通道且容纳液体的第二流体流通道; 所述第一表面与所述第一流体流通道中的液体热接触;并且 所述管的至少一部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发; 蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进且穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动;并且 冷凝的液体从所述第二 表面返回到所述液体贮存器; 由此热能离开所述第一表面而被传递到所述第二表面。33.根据权利要求1至29中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件包括热传递装置,所述热传递装置包括: 第一表面; 第二表面; 液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及 管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述管的至少一部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述液体贮存器中的液体蒸发; 蒸汽行进穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。34.根据权利要求1至29中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件包括热传递装置,其具有工作流体,所述工作流体能够绕流体流路径循环,绕所述流体流路径的所述循环使得所述工作流体与热源热接触和与热源脱离热接触,所述热传递装置包括: 流体容纳部分,其内部限定了工作流体流路径; 热源,其至少部分地与所述流体容纳部分热接触; 气体物质发生器,其至少部分地处于所述流体容纳部分内,并且被布置成生成气体或蒸汽气泡,所述气体或蒸汽气泡能够沿着所述工作流体流路径的与所述热源热接触的部分驱动所述工作流体; 其中,在使用时,被驱动的工作流体从所述热源吸收热且将热传递离开所述热源;并且所述被驱动的工作流体返回到所述气体物质发生器,以绕所述流体流路径循环。35.根据权利要求30至34中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置的所述流体流装置、管或流体容纳部分从所述太阳能吸收器通过所述初级热交换器延伸到所述次级热交换器中。36.根据权利要求35所述的太阳能转换器,其中所述热传递控制元件被布置成选择性地堵塞所述热传递装置的所述流体流装置或管。37.一种太阳能转换器,其包括: 太阳能吸收器,所述太阳能吸收器包括光伏元件;以及 热传递装置,其与所述太阳能吸收器热接触; 其中所述热传递装置与所述光伏元件热接触;并且 所述热传递装置被布置成将热能传递离开所述光伏元件以冷却所述光伏元件。38.根据权利要求37所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括: 流体流构件,其在第一表面和第二表面之间延伸,所述流体流构件的至少一部分相对于水平倾斜; 所述流体流构件部分地填充有液体并且被布置成使得所述第一表面与所述流体流构件的相对于水平倾斜且容纳液体的至少第一部分中的液体热接触;以及 所述流体流构件的第一部分被分为第一流体流通道和第二流体流通道,所述第一流体流通道和所述第二流体流通道被布置成使得,与所述第二流体流通道中的液体相比,所述第一流体流通道中的液体与所述第一表面更好地热接触;` 其中所述流体流构件的在液体表面上方的部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发,蒸汽穿过所述第一流体流通道中的液体而行进到液体的表面,使得液体绕所述第一流体流通道和所述第二流体流通道循环; 蒸汽从液体的表面行进到所述第二表面,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述流体流构件的第一部分; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。39.根据权利要求37所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括: 第一流体流通道,其相对于水平倾斜并且容纳液体; 第二流体流通道,其连接到所述第一流体流通道并且容纳液体;以及 第一表面,其与所述第一流体流通道中的液体热接触; 其中来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发; 蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进;并且 蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动; 由此热能被传递离开所述第一表面。40.根据权利要求37所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括: 第一表面; 第二表面; 液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述液体贮存器包括相对于水平倾斜且容纳液体的第一流体流通道和连接到所述第一流体流通道且容纳液体的第二流体流通道; 所述第一表面与所述第一流体流通道中的液体热接触;并且 所述管的至少一部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发; 蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进且穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器; 由此热能离开所述第一表面而被传递到所述第二表面。41.根据权利要求37所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括: 第一表面; 第二表面; 液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及 管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述管的至少一部分被至少部分地抽真空;` 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述液体贮存器中的液体蒸发; 蒸汽行进穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。42.根据权利要求37所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置具有工作流体,所述工作流体能够绕流体流路径循环,绕所述流体流路径的所述循环使得所述工作流体与热源和第二表面热接触和与热源和第二表面脱离热接触,所述热传递装置包括: 流体容纳部分,其内部限定了工作流体流路径; 热源,其至少部分地与所述流体容纳部分热接触; 气体物质发生器,其至少部分地处于所述流体容纳部分内,并且被布置成生成气体或蒸汽气泡,所述气体或蒸汽气泡能够沿着所述工作流体流路径的与所述热源热接触的部分驱动所述工作流体; 其中,在使用时,被驱动的工作流体从所述热源吸收热且将热传递离开所述热源;并且 所述被驱动的工作流体返回到所述气体物质发生器,以绕所述流体流路径循环。43.根据权利要求38至42中任一项所述的太阳能转换器,其还包括:热交换器,其与所述热传递装置热接触; 其中所述第二表面与所述热交换器热接触,并且所述热传递装置被布置成将热能从所述光伏元件传递到所述热交换器以冷却所述光伏元件。44.根据权利要求43所述的太阳能转换器,其中所述热交换器包括所述第二表面。45.根据权利要求37至44中任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器位于封装件内。46.根据权利要求45所述的太阳能转换器,其中所述封装件是管。47.根据权利要求46所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有圆形横截面。48.根据权利要求46所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有椭圆形横截面。49.根据权利要求45至48中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地透明的。50.根据权利要求45至49中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地抽真空的。51.根据权利要求50所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于10_3mbar或更小的压力下。52.根据权利要求51所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于IO-6Hibar或更小的压力下。53.根据权利要求37至52中任一项所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件被布置成当暴露于太阳辐射时产生电能。54.根据权利要求53所述的太阳能转换器,其还包括被布置成将所产生的电能输出的导体。55.根据权利要求37至54中任一项所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括半导体材料。56.根据权利要求55所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括硅。57.根据权利要求55所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括砷化镓。58.根据权利要求37至57中任一项所述的太阳能转换器,其中一个或多个热传导层设置在所述光伏元件和所述热传递元件之间。59.根据权利要求58所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个也是电绝缘层。60.根据权利要求58或59所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个包括粘合剂。61.根据权利要求60所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂是柔性的粘合剂。62.根据权利要求60或61所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括环氧树脂。63.根据权利要求60或61所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括双面胶带。64.根据权利要求37至63中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递元件是大体刚性的。65.根据权利要求至37中64任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器包括多个光伏元件。66.—种太阳能转换器,其包括: 光伏元件;以及 被冷却元件,其具有基本上等温的被冷却表面; 所述光伏元件被定位成与所述被冷却元件的基本上等温的被冷却表面热接触。67.根据权利要求66所述的太阳能转换器,其还包括: 热传递装置,其包括:流体流构件,其在第一表面和第二表面之间延伸,所述流体流构件的至少一部分相对于水平倾斜; 所述流体流构件部分地填充有液体并且被布置成使得所述第一表面与所述流体流构件的相对于水平倾斜且容纳液体的至少第一部分中的液体热接触;以及 所述流体流构件的第一部分被分为第一流体流通道和第二流体流通道,所述第一流体流通道和所述第二流体流通道被布置成使得,与所述第二流体流通道中的液体相比,所述第一流体流通道中的液体与所述第一表面更好地热接触; 其中所述流体流构件的在液体表面上方的部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发,蒸汽穿过所述第一流体流通道中的液体而行进到液体的表面,使得液体绕所述第一流体流通道和所述第二流体流通道循环; 蒸汽从液体的表面行进到所述第二表面,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述流体流构件的第一部分; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面; 其中所述被冷却元件的基本上等温的被冷却表面是所述第一表面。68.根据权利要求66所述的太阳能转换器,其还包括: 热传递装置,其包括: 第一流体流通道,其相对于水平倾斜并且容纳液体; 第二流体流通道,其连接到所述第一流体流通道并且容纳液体;以及 第一表面,其与所述第一流体流通道中的液体热接触; 其中来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发; 蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进;并且 蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动; 由此热能被传递离开所述第一表面。69.根据权利要求66所述的太阳能转换器,其还包括: 热传递装置,其包括: 第一表面; 第二表面; 液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及 管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述液体贮存器包括相对于水平倾斜且容纳液体的第一流体流通道和连接到所述第一流体流通道且容纳液体的第二流体流通道; 所述第一表面与所述第一流体流通道中的液体热接触;并且 所述管的至少一部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发; 蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进且穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝; 蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器; 由此热能离开所述第一表面而被传递到所述第二表面; 其中所述被冷却元件的基本上等温的被冷却表面是所述第一表面。70.根据权利要求66所述的 太阳能转换器,其还包括: 热传递装置,其包括: 第一表面; 第二表面; 液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及 管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述管的至少一部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述液体贮存器中的液体蒸发; 蒸汽行进穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面; 其中所述被冷却元件的基本上等温的被冷却表面是所述第一表面。71.根据权利要求66所述的太阳能转换器,其还包括: 热传递装置,其具有工作流体,所述工作流体能够绕流体流路径循环,绕所述流体流路径的所述循环使得所述工作流体与热源热接触和与热源脱离热接触,所述热传递装置包括: 流体容纳部分,其内部限定了工作流体流路径; 热源,其至少部分地与所述流体容纳部分的第一表面热接触; 气体物质发生器,其至少部分地处于所述流体容纳部分内,并且被布置成生成气体或蒸汽气泡,所述气体或蒸汽气泡能够沿着所述工作流体流路径的与所述热源热接触的部分驱动所述工作流体; 其中,在使用时,被驱动的工作流体从所述热源吸收热且将热传递离开所述热源而传递到第二表面;并且 所述被驱动的工作流体返回到所述气体物质发生器,以绕所述流体流路径循环; 其中所述被冷却元件的基本上等温的被冷却表面是所述第一表面。72.根据权利要求66至71中任一项所述的太阳能转换器,其还包括:热交换器,其与所述热传递装置热接触; 其中所述第二表面与所述热交换器热接触,并且所述热传递装置被布置成将热能从所述光伏元件传递到所述热交换器以冷却所述光伏元件。73.根据权利要求72所述的太阳能转换器,其中所述热交换器包括所述第二表面。74.根据权利要求66至73中任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器位于封装件内。75.根据权利要求74所述的太阳能转换器,其中所述封装件是管。76.根据权利要求75所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有圆形横截面。77.根据权利要求75所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有椭圆形横截面。78.根据权利要求74至77中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地透明的。79.根据权利要求74至78中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地抽真空的。80.根据权利要求79所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于IO-3Hibar或更小的压力下。81.根据权利要求80所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于10_6mbar或更小的压力下。82.根据权利要求66至81中任一项所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件被布置成当暴露于太阳辐射时产生电能。83.根据权利要求82所述的太阳能转换器,其还包括被布置成将所产生的电能输出的导体。84.根据权利要求66至83中任一项所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括半导体材料。85.根据权利要求 84所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括硅。86.根据权利要求84所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括砷化镓。87.根据权利要求至66中86任一项所述的太阳能转换器,其中一个或多个热传导层设置在所述光伏元件和所述基本上等温的被冷却表面之间。88.根据权利要求87所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个也是电绝缘层。89.根据权利要求87或88所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个包括粘合剂。90.根据权利要求89所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂是柔性的粘合剂。91.根据权利要求89或90所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括环氧树脂。92.根据权利要求89或90所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括双面胶带。93.根据权利要求67至71中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置是大体刚性的。94.根据权利要求至66中93任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器包括多个光伏元件。95.一种太阳能转换器,其包括: 太阳能吸收器;以及 热传递装置,其被布置成用以冷却所述太阳能吸收器;以及 冷却控制元件,其被布置成用以控制由所述热传递装置施加到所述太阳能吸收器的冷却程度。96.根据权利要求95所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括: 流体流构件,其在第一表面和第二表面之间延伸,所述流体流构件的至少一部分相对于水平倾斜; 所述流体流构件部分地填充有液体并且被布置成使得所述第一表面与所述流体流构件的相对于水平倾斜且容纳液体的至少第一部分中的液体热接触;以及所述流体流构件的第一部分被分为第一流体流通道和第二流体流通道,所述第一流体流通道和所述第二流体流通道被布置成使得,与所述第二流体流通道中的液体相比,所述第一流体流通道中的液体与所述第一表面更好地热接触; 其中所述流体流构件的在液体表面上方的部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发,蒸汽穿过所述第一流体流通道中的液体而行进到液体的表面, 使得液体绕所述第一流体流通道和所述第二流体流通道循环;蒸汽从液体的表面行进到所述第二表面,并且在所述第二表面处冷凝;并且冷凝的液体从所述第二表面返回到所述流体流构件的第一部分;由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。97.根据权利要求95所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括:第一流体流通道,其相对于水平倾斜并且容纳液体;第二流体流通道,其连接到所述第一流体流通道并且容纳液体;以及第一表面,其与所述第一流体流通道中的液体热接触;其中来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发;蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进;并且蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动;由此热能被传递离开所述第一表面。98.根据权利要求95所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括:第一表面;第二表面;液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面;其中所述液体贮存器包括相对于水平倾斜且容纳液体的第一流体流通道和连接到所述第一流体流通道且容纳液体的第二流体流通道;所述第一表面与所述第一流体流通道中的液体热接触;并且所述管的至少一部分被至少部分地抽真空;由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述第一流体流通道中的液体蒸发;蒸汽沿着所述第一流体流通道向上行进且穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝; 蒸汽将液体流从所述第二流体流通道驱动到所述第一流体流通道,并且沿着所述第一流体流通道向上驱动;并且冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器;由此热能离开所述第一表面而被传递到所述第二表面。99.根据权利要求95所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置包括:第一表面;第二表面;液体贮存器,其与所述第一表面热接触并且容纳液体;以及 管,其将所述液体贮存器连接到所述第二表面; 其中所述管的至少一部分被至少部分地抽真空; 由此,当所述第一表面比所述第二表面热时,来自所述第一表面的热能使得所述液体贮存器中的液体蒸发; 蒸汽行进穿过所述管,并且在所述第二表面处冷凝;并且 冷凝的液体从所述第二表面返回到所述液体贮存器; 由此热能从所述第一表面传递到所述第二表面。100.根据权利要求95所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置具有工作流体,所述工作流体能够绕流体流路径循环,绕所述流体流路径的所述循环使得所述工作流体与热源热接触和与热源脱离热接触,所述热传递装置包括: 流体容纳部分,其内部限定了工作流体流路径; 热源,其至少部分地与所述流体容纳部分热接触; 气体物质发生器,其至少部分地处于所述流体容纳部分内,并且被布置成生成气体或蒸汽气泡,所述气体或蒸汽气泡能够沿着所述工作流体流路径的与所述热源热接触的部分驱动所述工作流体; 其中,在使用时,被驱动的工作流体从所述热源吸收热且将热传递离开所述热源;并且 所述被驱动的工作流体返回到所述气体物质发生器,以绕所述流体流路径循环。101.根据权利要求96至100中任一项所述的太阳能转换器,其中所述冷却控制元件被布置成通过改变所述热传递装置内的真空压力来改变冷却程度。102.根据权利要求96至101中任一项所述的太阳能转换器,其还包括: 热交换器,其与所述热传递装置热接触; 其中所述热交换器将热能从所述热传递装置传递到操作流体;并且所述冷却控制元件被布置成通过改变所述操作流体通过所述热交换器的流量来改变冷却程度。103.根据权利要求95至102中任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器位于封装件内。104.根据权利要求103所述的太阳能转换器,其中所述封装件是管。105.根据权利要求104所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有圆形横截面。106.根据权利要求104所述的太阳能转换器,其中所述封装件具有椭圆形横截面。107.根据权利要求103至106中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地透明的。108.根据权利要求103至107中任一项所述的太阳能转换器,其中所述封装件是至少部分地抽真空的。109.根据权利要求108所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于10_3mbar或更小的压力下。110.根据权利要求109所述的太阳能转换器,其中所述封装件处于10_6mbar或更小的压力下。111.根据权利要求96至110中任一项所述的太阳能转换器,其中所述冷却控制元件被布置成通过改变所述封装件内的压力来改变所述太阳能吸收器的冷却程度。112.根据权利要求96至111中任一项所述的太阳能转换器,其还包括被布置成控制所述太阳能吸收器的取向的取向控制元件;其中所述冷却控制元件被布置成改变所述太阳能吸收器的取向以改变入射到所述太阳能吸收器上的太阳能的量。113.根据权利要求至96中112任一项所述的太阳能转换器,其还包括日照控制元件, 所述日照控制元件被布置成控制入射到所述太阳能吸收器上的太阳能的量;其中所述冷却控制元件被布置成改变入射在所述太阳能吸收器上的太阳能的量。114.根据权利要求96至113中任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器包括光伏元件。115.根据权利要求114所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件被布置成当暴露于太阳福射时产生电能。116.根据权利要求115所述的太阳能转换器,其还包括被布置成将所产生的电能输出的导体。117.根据权利要求114至116中任一项所述的太阳`能转换器,其中,所述光伏元件包括半导体材料。118.根据权利要求117所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括硅。119.根据权利要求117所述的太阳能转换器,其中所述光伏元件包括砷化镓。120.根据权利要求114至119中任一项所述的太阳能转换器,其中一个或多个热传导层设置在所述光伏元件和所述热传递装置之间。121.根据权利要求120所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个也是电绝缘层。122.根据权利要求120或121所述的太阳能转换器,其中所述热传导层中的一个或多个包括粘合剂。123.根据权利要求122所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂是柔性的粘合剂。124.根据权利要求122或123所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括环氧树脂。125.根据权利要求122或123所述的太阳能转换器,其中所述粘合剂包括双面胶带。126.根据权利要求96至125中任一项所述的太阳能转换器,其中所述热传递装置是大体刚性的。127.根据权利要求至114中125任一项所述的太阳能转换器,其中所述太阳能吸收器包括多个光伏元件。128.—种太阳能转换器,其包括:光伏元件;被冷却元件,其具有被冷却表面,所述被冷却表面具有可调节的温度;温度传感器;以及温度控制元件,其被布置成调节所述被冷却元件的被冷却表面的温度;所述光伏元件被定位成与所述被冷却元件的被冷却表面热接触;并且所述温度控制元件被布置成响应于由所述温度传感器感测的温度来调节所述被冷却元件的被冷却表面的温度。129.根据权利要求128所述的太阳能转换器,其中所述温度传感器被布置成感测所述被冷却表面的温度。130.根据权利要求129所述的太阳能转换器,其中所述温度传感器被布置成感测所述光伏兀件的温度。131.根据权利要求128至130中任一项所述的太阳能转换器,其还包括热传递装置,所述热传递装置包括: 流体流构件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:R波伊勒C威廉斯N科丁顿
申请(专利权)人:内基德能源有限公司
类型:
国别省市:

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