專利名稱：太陽能光伏電池高效散熱裝置及熱電聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能利用技術(shù)，特別涉及一種太陽能光伏電池高效散熱裝置及采用
該散熱裝置的熱電聯(lián)供系統(tǒng)。 —般商用光伏電池的最大光電轉(zhuǎn)換效率僅在15%左右，未被利用的太陽輻射能的
大部分被電池吸收轉(zhuǎn)化為熱能。如果這些吸收的熱量不能及時利用(變?yōu)閺U熱)或者排
除廢熱，電池溫度就會逐漸升高，發(fā)電效率降低，光伏電池長期在高溫下工作還會因迅速老
化而縮短使用壽命。即使是傳統(tǒng)非聚焦式太陽能發(fā)電電池，除冬季外，電池溫度通常達到
70-8(TC，實際光伏效率只有7-10^左右。且由于局部的點過熱，容易造成局部損壞。尤其在
將太陽能光伏電池與建筑進行一體化設(shè)計，為散熱的需要而不得已設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)時，
電池背板散熱與建筑圍護結(jié)構(gòu)的隔熱就形成一對尖銳的矛盾，目前的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)中既沒有
充分利用光伏電池的廢熱，也沒有有效的散熱方法，要么電池背板的熱量直接排入建筑室
內(nèi)，要么電池背板保溫后溫度比裝置在野外時還高許多(局部有可能超過IO(TC，造成電池
壽命極大下降)，因此，目前太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的建筑一體化設(shè)計難以實用化。 除此以外，聚光型光伏發(fā)電技術(shù)(CPV)采用低成本的反射鏡或者透鏡可以減少使
用部分昂貴的光伏電池，光伏電池工作在低倍甚至高倍的光強照射下，單位面積的有效輸
出功率大幅增加發(fā)電成本大幅下降，但是隨著單位面積的電池板輻射光強的增加，吸收的
熱量也在增加，高聚焦會使得芯片部分溫度急劇升高，嚴重影響光伏效率，限制了聚焦倍數(shù)
的發(fā)展，成為高聚焦光伏的核心技術(shù)問題。 如何低成本實現(xiàn)太陽能光伏電池的高效散熱，甚至將電池廢熱充分利用，將是關(guān) 系到太陽能光伏產(chǎn)業(yè)爆發(fā)性發(fā)展的重要課題。 本申請人申請的中國專利申請?zhí)枮?00810239002. 0，名稱為"光伏電池散熱裝置" 的發(fā)明專利申請公開了一種用于光伏電池的高效散熱裝置。該裝置將其內(nèi)微孔管或微槽形 成微熱管的散熱平板的吸熱面與光伏電池板背面貼合，其余側(cè)面的部分或全部為散熱面。 該散熱裝置能高效快速將光伏電池板上積聚產(chǎn)生的熱量吸收，降低光伏電池板的溫度，達 到高效散熱降溫的目的。但是，該散熱裝置由于是靠與光伏電池板不接觸的表面散熱，或?qū)?該散熱面的一部分置于換熱器中散熱，如果將該裝置用于建筑物上，則必須將散熱平板吸 熱面背面的表面與建筑物接觸或位于建筑物內(nèi)，因此，不能將該背面作為散熱面，這樣就必 須將散熱平板做得比光伏電池板長或?qū)捫斐衫速M材料，也不便將散出的熱量進行其他 利用；此外，該裝置中將熱管置于水箱換熱器內(nèi)，不利于熱管的壽命及平板熱管與換熱器之 間的密封泄露問題。同時，由于光伏電池板在應(yīng)用過程中通常會出現(xiàn)個別節(jié)點會過熱現(xiàn)象， 而散熱平板通常是多塊拼合使用，拼合不當會使得這些節(jié)點產(chǎn)生的熱量不能及時散走，造 成局部過熱，影響光伏電池的發(fā)電效率和壽命。
背景技術(shù)：
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)光伏電池散熱能力差造成整個電池或電池的某些節(jié)點溫度 過高而使電池效率降低、壽命下降的問題，提供一種太陽能光伏電池高效散熱裝置，能在與 建筑面結(jié)合或作為建筑構(gòu)件應(yīng)用時也能快速有效地將太陽能電池產(chǎn)生的熱量傳遞走，并能 使電池板散熱均衡，避免個別節(jié)點溫度過高現(xiàn)象，從而充分提高了太陽能利用效率，延長了 太陽能電池壽命，并降低了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)成本。本發(fā)明還涉及采用該裝置的高效率太陽 能光伏電池板、熱電聯(lián)供系統(tǒng)和該裝置的專用構(gòu)件。 太陽能光伏電池高效散熱裝置，用于太陽能光伏電池板散熱，其特征在于，包括一
個或一個以上平板熱管，所述平板熱管前、后板面的前板面與所述電池板背板直接或間接緊
貼、且覆蓋所述電池板整個背板，還包括與所述平板熱管后板面的一散熱段貼合的板管式換
熱器；所述平板熱管內(nèi)具有并排排列的一個或一個以上的熱管，所述板管式換熱器為其側(cè)面
具有用于貼合的貼合平面的通管，且所述貼合平面沿所述通管長度方向延伸設(shè)置，所述通管
跨過平板熱管內(nèi)的各熱管設(shè)置，所述通管具有與其他管路連接的連接頭和/或連接口 。 所述平板熱管與所述電池板長度相近且不超過所述電池板長度，所述平板熱管內(nèi)
的熱管為兩個或兩個以上，所述直接緊貼為兩個或兩個以上的平板熱管并排緊密設(shè)置，其
前板面直接緊貼在電池板的背板上，且并排設(shè)置的平板熱管之間的間距小于5mm ;所述間
接緊貼為在所述電池板背板和所述一個或一個以上平板熱管的所述前板面之間設(shè)置有整
塊導(dǎo)熱效果好的一塊金屬板或緊密相接的一塊以上的金屬板。所述貼合平面的寬度為20-300mm，所述通管內(nèi)徑為5-60mm。 所述貼合為無焊接、干式的貼合或通過膠粘合。 所述板管式換熱器為僅在所述通管一側(cè)設(shè)有一個貼合平面的單邊式換熱器，所述 通管的與所述貼合平面相對一側(cè)的管壁厚度為1. 0-6mm ;或所述板管式換熱器為在所述通 管相對側(cè)分別設(shè)置貼合平面的雙邊式換熱器。 所述平板熱管為金屬或合金擠壓成型構(gòu)成的平板式微熱管陣列，所述板管式換熱 器的貼合平面橫跨各微熱管。 采用該裝置的高效率太陽能光伏電池板，包括電池板，其特征在于，還包括與所述 電池板大小適配的一個或一個以上平板熱管，所述平板熱管前、后板面的前板面與所述電 池板背板直接或間接緊貼、且覆蓋所述電池板整個背板，以及包括與所述平板熱管后板面 的一散熱段貼合的板管式換熱器；所述平板熱管內(nèi)具有并排排列的一個或一個以上的熱 管，所述板管式換熱器為其側(cè)面具有用于貼合的貼合平面的通管，且所述貼合平面沿所述 通管長度方向延伸設(shè)置，所述通管跨過平板熱管內(nèi)的各熱管設(shè)置，所述通管具有與其他管 路連接的連接頭和/或連接口 。 所述平板熱管與所述電池板長度相近且不超過所述電池板長度，所述平板熱管內(nèi)
的熱管為兩個或兩個以上，所述直接緊貼是指兩個或兩個以上的平板熱管并排緊密設(shè)置，
其前板面直接緊貼在電池板的背板上，且并排設(shè)置的平板熱管之間的間距小于5mm;所述
間接緊貼是指在所述電池板背板和所述一個或一個以上平板熱管的所述前板面之間設(shè)置
有整塊導(dǎo)熱效果好的一塊金屬板或緊密相接的一塊以上的金屬板。所述貼合平面的寬度為20-300mm，所述通管內(nèi)徑為5-60mm。 所述貼合為無焊接、干式的貼合接觸或通過膠粘合；
所述板管式換熱器為僅在所述通管一側(cè)設(shè)有一個貼合平面的單邊式換熱器，所述 通管的與所述貼合平面相對一側(cè)的管壁厚度為1. 0-6mm ;或所述板管式換熱器為在所述通 管相對側(cè)分別設(shè)置貼合平面的雙邊式換熱器。 所述平板熱管為金屬或合金擠壓成型構(gòu)成的平板式微熱管陣列，所述板管式換熱 器的貼合平面橫跨各微熱管。 所述大小適配的電池板和平板熱管通過框架組裝為一體，框架內(nèi)所述板管式換熱 器貼合平面的寬度是所述平板熱管長度的1/201/5。優(yōu)選為1/10-1/5。
所述高效率太陽能光伏電池板之間密接排置。 采用上述高效率太陽能光伏電池板的熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括電池板，其特征在于，還 包括與所述電池板大小適配的一個或一個以上平板熱管，所述平板熱管前、后板面的前板 面與電池板背板直接或間接緊貼、且覆蓋所述電池板整個背板，以及包括與所述平板熱管 后板面的一散熱段貼合的板管式換熱器；所述平板熱管內(nèi)具有并排排列的一個或一個以上 的熱管，所述板管式換熱器為其側(cè)面具有用于貼合的貼合平面的通管，且所述貼合平面沿 所述通管長度方向延伸設(shè)置，所述通管跨過平板熱管內(nèi)的各熱管設(shè)置，所述通管通過管路 與泵、防過熱空冷換熱器和儲水箱相連形成循環(huán)回路。 平板熱管與所述電池板長度相近且不超過所述電池板長度，所述平板熱管內(nèi)的熱 管為兩個或兩個以上，所述直接緊貼是指兩個或兩個以上的平板熱管并排緊密設(shè)置，其前 板面直接緊貼在電池板的背板上，且并排設(shè)置的平板熱管之間的間距小于5mm ;所述間接 緊貼是指在所述電池板背板和所述一個或一個以上平板熱管的所述前板面之間設(shè)置有整 塊導(dǎo)熱效果好的一塊金屬板或緊密相接的一塊以上的金屬板。 所述貼合平面的寬度為20-300mm，所述通管內(nèi)徑為5-60mm，所述通管的與所述貼 合平面相對一側(cè)的管壁厚度為1.0-6mm。 所述貼合為無焊接、干式的貼合接觸或通過膠粘合；所述板管式換熱器為僅在所 述通管一側(cè)設(shè)有一個貼合平面的單邊式換熱器，所述通管的與所述貼合平面相對一側(cè)的管 壁厚度為1. 0-6mm ;或所述板管式換熱器為在所述通管相對側(cè)分別設(shè)置兩個貼合平面的雙 邊式換熱器。 所述平板熱管為金屬或合金擠壓成型構(gòu)成的平板式微熱管陣列，所述板管式換熱 器的貼合平面橫跨各微熱管。 所述大小適配的電池板和平板熱管通過框架組裝為一體，框架內(nèi)所述板管式換熱
器貼合平面寬度是所述平板熱管長度的1/20-1/5。優(yōu)選為1/10-1/5。 所述高效率太陽能光伏電池板之間緊密連接時的連接使用雙邊式板管。 所述熱電聯(lián)供系統(tǒng)將硅晶光伏電池溫度的維持在50°C以內(nèi)，產(chǎn)生45°C以內(nèi)的熱
水；或?qū)⒎蔷Ч夥姵販囟鹊木S持在90°C以內(nèi)，產(chǎn)生80°C以內(nèi)的熱水。 板管式換熱器，為其側(cè)面具有用于貼合的貼合平面的通管，且所述貼合平面沿所 述通管長度方向延伸設(shè)置，所述通管具有與其他管路連接的連接頭和/或連接口 。
所述通管僅在一側(cè)設(shè)有一個貼合平面或所述通管在相對側(cè)分別設(shè)置一個貼合平 面和一個連接平面。 所述貼合平面和/或所述連接平面與所述通管為一體結(jié)構(gòu)；或為能配合為一體的 分體結(jié)構(gòu)，即所述貼合平面為一長度小于或等于所述通管長度的板塊結(jié)構(gòu)的一個表面，所述板塊結(jié)構(gòu)上與所述貼合平面相對的另一表面具有與所述通管相配合的圓弧結(jié)構(gòu)，這種分
體結(jié)構(gòu)同樣適用于所述連接平面與所述通管為分體結(jié)構(gòu)的情形。 所述貼合平面和/或所述連接平面與所述通管外表面通過內(nèi)凹曲面相接。 技術(shù)效果 本發(fā)明太陽能光伏電池高效散熱裝置、采用該裝置的高效率太陽能光伏電池板和 采用上述高效率太陽能光伏電池板的熱電聯(lián)供系統(tǒng)，由于將平板熱管前、后板面的前板面 與電池板背板直接或間接緊貼，并將具有獨特結(jié)構(gòu)的板管式換熱器貼合于平板熱管后板面 的散熱段上，這樣，可以在不影響電池板與建筑面結(jié)合或作為建筑構(gòu)件的應(yīng)用的同時能快 速通過板管式換熱器將熱量從通管由水或防凍液等冷卻媒介將平板熱管吸熱面(前板面) 所快速吸收的電池板的熱量迅速傳遞走，有效防止了電池板溫度的上升，還能對傳遞走的 熱量進行有效利用，產(chǎn)出熱水，從而充分提高了太陽能利用效率，并降低了太陽能光伏產(chǎn)業(yè) 成本。在將太陽能光伏電池與建筑進行一體化設(shè)計時，由于不需要為散熱而不得已設(shè)計建 筑圍護結(jié)構(gòu)，因此完全消除了電池背板散熱與建筑圍護結(jié)構(gòu)的隔熱這一對尖銳的矛盾。
圖1是本發(fā)明太陽能光伏電池高效散熱裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖2是本發(fā)明單邊式板管換熱器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明雙邊式板管換熱器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明三個高效率太陽能光伏電池板非密接設(shè)置自然對流供熱的結(jié)構(gòu)示 意圖。 圖5是本發(fā)明三個高效率太陽能光伏電池板非密接設(shè)置強制對流供熱的結(jié)構(gòu)示 意圖。 圖6a、圖6b、圖6c分別是本發(fā)明高效率太陽能光伏電池板外設(shè)框架時的后視示意 圖、側(cè)視示意圖和單邊式板管換熱器的橫截面示意圖。 圖7a、圖7b、圖7c分別是本發(fā)明高效率太陽能光伏電池板外設(shè)框架時的后視示意 圖、側(cè)視示意圖和雙邊式板管換熱器的橫截面示意圖。 圖8是本發(fā)明多個高效率太陽能光伏電池板非密排時的連接圖。 圖9是本發(fā)明多個高效率太陽能光伏電池板密排時的連接圖。 圖10是本發(fā)明熱電聯(lián)供系統(tǒng)作為熱回收式太陽能光伏電站結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11是本發(fā)明熱電聯(lián)供系統(tǒng)作為排熱式太陽能光伏電站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。 圖1是本發(fā)明太陽能光伏電池高效散熱裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖1所示的太陽 能光伏電池高效散熱裝置，用于太陽能光伏電池板1的散熱，其包括一個或一個以上平板 熱管2，優(yōu)選平板熱管2與所述電池板長度相近且不超過所述電池板長度，這樣節(jié)省材料， 同時便于與電池板的組裝。圖1中為多個并排設(shè)置的平板熱管2，平板熱管1前、后板面的 前板面與電池板1背板直接或間接緊貼，本實施例多個并排設(shè)置的平板熱管2與電池板1 的大小相適配，其前板面覆蓋電池板1背板的全部，每個平板熱管2內(nèi)具有并排排列的一個或一個以上的熱管；優(yōu)選地，平板熱管2內(nèi)具有兩個或兩個以上的熱管；更優(yōu)選地，平板熱 管2為金屬或合金擠壓成型構(gòu)成的平板式微熱管陣列，以使平板熱管2兼具高的換熱效率 和足夠的耐壓強度。 所述太陽能光伏電池高效散熱裝置還包括與平板熱管2后板面的一散熱段貼合 的板管式換熱器3。板管式換熱器3結(jié)構(gòu)見圖2、圖3，板管式換熱器3為其側(cè)面具有用于貼 合的貼合平面31的通管32，且貼合平面31沿通管32長度方向延伸設(shè)置，通管32跨過各 平板熱管2及各平板熱管2內(nèi)的各微熱管設(shè)置，這樣保證每一個熱管都能與板管式換熱器 3進行熱交換；優(yōu)選地通管32長度方向與平板熱管2內(nèi)熱管的長度方向垂直或接近垂直， 這樣，板管式換熱器3的貼合平面31橫跨各微熱管。通管32具有與其他管路連接的連接 頭321和/或連接口 322(見圖6a、圖7a)。 所述直接緊貼是指兩個或兩個以上的平板熱管2并排緊密設(shè)置，他們的前板面均 直接緊貼在電池板1的背板上，且并排設(shè)置的平板熱管2之間的間距小于5mm ;所述間接緊 貼是指在所述電池板1背板和平板熱管2的所述前板面之間設(shè)置有整塊導(dǎo)熱效果好的金屬 板，如鋁板，金屬板可以是一個整塊的金屬板，也可以是兩塊以上的金屬板緊密相接拼合而 成，如果電池板1背板和平板熱管2之間夾有導(dǎo)熱好、且均勻度高的金屬板，可以不要求并 排設(shè)置的平板熱管2之間緊密設(shè)置，可以有一定的間隙，也就是此時并排設(shè)置的平板熱管2 之間的間距可以大于5mm。這樣，通過要求直接緊貼的且并排設(shè)置的平板熱管2緊密設(shè)置， 或者在電池板1背板和平板熱管2之間夾有導(dǎo)熱好、導(dǎo)熱均勻性好的金屬板，可以保證即使 電池板1上有個別節(jié)點產(chǎn)生集中的熱量，也能迅速使熱量均勻?qū)ч_，不會使這些節(jié)點溫度 上升導(dǎo)致電池板效率降低或壽命下降。 貼合平面31的寬度c為20-300mm，通管32內(nèi)徑b為5-60mm。 所述貼合為無焊接、于式的貼合或通過膠粘合，膠可以是硅膠或其他導(dǎo)熱膠，尤其
是導(dǎo)熱效果好、壽命在20-30年的膠。 板管式換熱器2根據(jù)應(yīng)用不同可以為僅在通管32 —側(cè)設(shè)有一個貼合平面31的單 邊式換熱器，見圖2，此時，通管32的與貼合平面31相對一側(cè)的管壁厚度a為1. 0-6mm ;或 板管式換熱器2為在通管32相對側(cè)分別設(shè)置貼合平面31和連接平面31'的雙邊式換熱 器，見圖3。貼合平面31和/或連接平面31'與通管32可以為一體結(jié)構(gòu)，如圖2、3 ;也可以 不是一體結(jié)構(gòu)，而是分體結(jié)構(gòu)，貼合平面31和/或連接平面31'為一長度小于或等于通管 32長度的板塊結(jié)構(gòu)的一個表面，所述板塊結(jié)構(gòu)上與貼合平面31相對的另一表面具有與通 管32相配合的圓弧結(jié)構(gòu)。這種分體結(jié)構(gòu)同樣適用于連接平面31'與通管32為分體結(jié)構(gòu)的 情形。貼合平面31和連接平面31'可以是對稱的，也可以不對稱，優(yōu)選對稱，連接平面31' 的面積優(yōu)選小于貼合平面31的面積。 貼合平面31和/或連接平面31'與通管32表面通過內(nèi)凹曲面33相接，這樣便于 節(jié)省材料，同時也能保證傳熱的需要。 圖5——圖11是采用圖1所示散熱裝置的高效率太陽能光伏電池板及其應(yīng)用，包 括電池板1及緊貼其背板的上述太陽能光伏電池高效散熱裝置。并排排列的平板熱管2與 電池板l背板大小要適配，優(yōu)選地兩者緊貼后(包括中間設(shè)置均勻散熱鋁板的情形)共同 固定在矩形框架內(nèi)，如圖6a和圖7a的框架4。通管32與其他管路連接的連接頭321可以 穿過框架4的兩側(cè)面，見圖6a、圖6b，這樣，所述高效率太陽能光伏電池板之間通過連接頭可以非密接排置，見圖8，這種連接的板管式換熱器3可采用圖2的單邊式換熱器，連接狀 態(tài)見圖6c。通管32與其他管路通過連接口或連接頭322來連接，與連接頭321不同，連接 口或連接頭322是從板管式換熱器3的位于框架4內(nèi)的部位伸出，見圖7a、圖7b，這種連接 的板管式換熱器3優(yōu)選采用圖3的雙邊式換熱器，以便于在貼合平面31相對應(yīng)的連接平面 31'上設(shè)置連接管路，此時，連接口或連接頭322不穿過框架4的兩側(cè)面，同樣能將多塊高效 率太陽能光伏電池板連接起來，所述高效率太陽能光伏電池板之間可密接排置或可做成防 水連接，見圖9。雙邊式換熱器3的設(shè)置方式見圖7c，用于連接的連接平面31'的寬度最好 小于貼合平面31，以節(jié)省材料。 通過框架4組裝電池板1和平板熱管2為一體，框架4內(nèi)板管式換熱器3貼合平 面31的寬度應(yīng)是平板熱管的長度的1/20-1/5，優(yōu)選為1/10-1/5，采用該范圍的寬度，不但 能實現(xiàn)充分有效的換熱，同時達到板管式減少換熱器使用材料、減少重量的目的。當然板管 式換熱器3可以在平板熱管2后板面橫向設(shè)置多個，其連接頭或連接口進行并聯(lián)后與外界 管路連通。此時，各板管式換熱器3的貼合平面31的寬度總和最好優(yōu)選為平板熱管的長度 的1/20—1/5，更優(yōu)選為1/10-1/5，同時各貼合平面31的寬度c總和在20-300mm范圍內(nèi)， 通管32內(nèi)徑b總和為5-60mm。 采用上述高效率太陽能光伏電池板的熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括高效率太陽能光伏電池 板1，將通管32通過管路5與泵6和儲水箱8相連形成循環(huán)回路，以對外供熱，見圖5本發(fā) 明三個高效率太陽能光伏電池板非密接設(shè)置強制對流供熱的結(jié)構(gòu)示意圖。不設(shè)置泵6時， 為自然對流供熱，見圖4三個高效率太陽能光伏電池板非密接設(shè)置自然對流供熱的結(jié)構(gòu)。 圖10是熱回收式熱電聯(lián)供系統(tǒng)，儲水箱8體積大，管路5上可以設(shè)置、不設(shè)置或少設(shè)置防過 熱空冷換熱器7，儲水箱8上設(shè)有進、出水管81、82，進水管導(dǎo)入冷水，管路5內(nèi)工質(zhì)傳導(dǎo)來 的熱量加熱冷水，通過出水管8向外輸出熱水，對外供熱；而圖ll則是排熱式高效率太陽能 光伏電池板，僅僅進行發(fā)電，儲水箱8體積小，管路5上需要設(shè)置或多設(shè)置防過熱空冷換熱 器7，以將熱量排出去?？梢詫Ω咝侍柲芄夥姵匕?的溫度進行監(jiān)控，當溫度超過設(shè) 定值，儲水箱8散熱不夠，可以開啟一個或多個防過熱空冷換熱器7，所以本發(fā)明高效率太 陽能光伏電池板發(fā)電效率得到有效提高，并大大提高壽命。比如圖io所述熱電聯(lián)供系統(tǒng)將 硅晶光伏電池溫度維持在50°C以內(nèi)，產(chǎn)生45°C以內(nèi)的熱水；或?qū)⒎蔷Ч夥姵販囟鹊木S持 在90°C以內(nèi)，產(chǎn)生80°C以內(nèi)的熱水。 因此，本發(fā)明能有效構(gòu)建建筑用太陽能光伏熱電聯(lián)供系統(tǒng)對于建筑外置式 (BAPV):可將高效率太陽能光伏電池板設(shè)置成建筑屋面或墻面外置式，提高15_30%的相 對發(fā)電效率；提供40—45t:左右的熱水，用于建筑供熱、生活熱水等。系統(tǒng)的太陽能綜合利 用效率可達到50—60%以上。 而對于建筑一體化式(BIPV):本發(fā)明高效率太陽能光伏電池板可以作為建筑物 構(gòu)件；可提高15_30%的相對發(fā)電效率；提供40—45t:左右的熱水，用于建筑供熱、生活熱 水等。系統(tǒng)的太陽能綜合利用效率可達到50—60%以上。 而對于熱回收式太陽能光伏熱電聯(lián)供系統(tǒng)電池板散熱的同時利用廢熱集中式供 熱，提高15_30%的相對發(fā)電效率；提供40—45t:左右的熱水，用于建筑集中式供熱或其它 用途。 對于排熱式太陽能光伏電站，是高效率太陽能光伏電池板的一個有價值的應(yīng)用，可針對沙漠或非居住地區(qū)建立太陽能光伏電站，廢熱無法利用，冷卻電池板將是散熱的唯 一目的，必須設(shè)置空冷換熱器7 ;采用所述高效率太陽能光伏電池板可提高15_30%的相對 發(fā)電效率；當水溫高于外氣溫度時，冷卻循環(huán)系統(tǒng)將通過高效自然空冷散熱器將廢熱排掉。
權(quán)利要求
太陽能光伏電池高效散熱裝置，用于太陽能光伏電池板散熱，其特征在于，包括一個或一個以上平板熱管，所述平板熱管前、后板面的前板面與所述電池板背板直接或間接緊貼、且覆蓋所述電池板整個背板，還包括與所述平板熱管后板面的一散熱段貼合的板管式換熱器；所述平板熱管內(nèi)具有并排排列的一個或一個以上的熱管，所述板管式換熱器為其側(cè)面具有用于貼合的貼合平面的通管，且所述貼合平面沿所述通管長度方向延伸設(shè)置，所述通管跨過平板熱管內(nèi)的各熱管設(shè)置，所述通管具有與其他管路連接的連接頭和/或連接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏電池高效散熱裝置，其特征在于所述平板熱管 與所述電池板長度相近且不超過所述電池板長度，所述平板熱管內(nèi)具有兩個或兩個以上熱 管，所述直接緊貼是指兩個或兩個以上的平板熱管并排緊密設(shè)置，其前板面直接緊貼在電 池板的背板上，且并排設(shè)置的平板熱管之間的間距小于5mm ;所述間接緊貼是指在所述電 池板背板和所述一個或一個以上平板熱管的所述前板面之間設(shè)置有導(dǎo)熱效果好的一塊金 屬板或一塊以上緊密相接的金屬板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏電池高效散熱裝置，其特征在于所述貼合 為無焊接、干式的貼合或通過膠粘合；所述貼合平面的寬度為20-300mm，所述通管內(nèi)徑為 5-60mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏電池高效散熱裝置，其特征在于所述板管式 換熱器為僅在所述通管一側(cè)設(shè)有一個貼合平面的單邊式換熱器，所述通管的與所述貼合平 面相對一側(cè)的管壁厚度為1. 0-6mm ;或所述板管式換熱器為在所述通管相對側(cè)分別設(shè)置貼 合平面的雙邊式換熱器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏電池高效散熱裝置，其特征在于所述平板熱 管為金屬或合金擠壓成型構(gòu)成的平板式微熱管陣列，所述板管式換熱器的貼合平面橫跨各 微熱管。
6. 高效率太陽能光伏電池板，其特征在于，包括電池板，所述電池板結(jié)合有權(quán)利要求 1-5之一所述太陽能光伏電池高效散熱裝置的平板熱管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效率太陽能光伏電池板，其特征在于大小適配的所述電池 板和平板熱管通過框架組裝為一體，框架內(nèi)所述板管式換熱器貼合平面的寬度是所述平板 熱管長度的1/20-1/5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效率太陽能光伏電池板，其特征在于框架內(nèi)所述板管式換 熱器貼合平面的寬度是所述平板熱管長度的優(yōu)選為1/10-1/5。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的高效率太陽能光伏電池板，其特征在于所述高效率太陽 能光伏電池板之間密接排置。
10. 熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，采用權(quán)利要求6——9之一所述高效率太陽能光伏電 池板，所述通管通過管路與泵、防過熱空冷換熱器和儲水箱相連形成循環(huán)回路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述管路上還連接有防過熱空 冷換熱器。
12. 權(quán)利要求10或11所述熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述熱電聯(lián)供系統(tǒng)將硅晶光伏電 池溫度的維持在50°C以內(nèi)，產(chǎn)生45°C以內(nèi)的熱水；或?qū)⒎蔷Ч夥姵販囟鹊木S持在90°C以 內(nèi)，產(chǎn)生8(TC以內(nèi)的熱水。
13. 板管式換熱器，其特征在于所述板管式換熱器為其側(cè)面具有用于貼合的貼合平面 的通管，且所述貼合平面沿所述通管長度方向延伸設(shè)置，所述通管具有與其他管路連接的 連接頭和/或連接口。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的板管式換熱器，其特征在于所述通管僅在一側(cè)設(shè)有一個貼 合平面或所述通管在相對側(cè)分別設(shè)置一個貼合平面和一個連接平面。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的板管式換熱器，其特征在于所述貼合平面和/或所述 連接平面與所述通管為一體結(jié)構(gòu)；或為能配合為一體的分體結(jié)構(gòu)，即所述貼合平面為一長 度小于或等于所述通管長度的板塊結(jié)構(gòu)的一個表面，所述板塊結(jié)構(gòu)上與所述貼合平面相對 的另一表面具有與所述通管相配合的圓弧結(jié)構(gòu)，這種分體結(jié)構(gòu)同樣適用于所述連接平面與 所述通管為分體結(jié)構(gòu)的情形；所述貼合平面和/或所述連接平面與所述通管表面通過內(nèi)凹 曲面相接。
全文摘要
本發(fā)明太陽能光伏電池高效散熱裝置及熱電聯(lián)供系統(tǒng)涉及太陽能利用技術(shù)，太陽能光伏電池高效散熱裝置用于太陽能光伏電池板散熱，其特征在于，包括平板熱管，其前、后板面的前板面與所述電池板背板直接或間接緊貼、且覆蓋所述電池板整個背板，還包括與所述平板熱管后板面貼合的板管式換熱器。可以在不影響電池板與建筑面結(jié)合或作為建筑構(gòu)件的應(yīng)用的同時能快速通過板管式換熱器將熱量從通管由水或防凍液等冷卻媒介將平板熱管吸熱面所快速吸收的電池板的熱量迅速傳遞走，有效防止了電池板溫度的上升，還能構(gòu)成所述熱電聯(lián)供系統(tǒng)對傳遞走的熱量進行有效利用，產(chǎn)出熱水，從而充分提高了太陽能利用效率，并降低了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)成本。
文檔編號H01L31/052GK101764167SQ20091026024
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者刁彥華, 張楷榮, 趙耀華 申請人:趙耀華