太阳能真空管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能真空管，包括透明玻璃罩管、若干光伏电池片、玻璃内管及金属换热管；透明玻璃罩管与玻璃内管为同心圆套管，两管之间形成真空夹层；玻璃内管的外表面贴有光伏电池片，其未贴有电池片的部分镀有选择性吸收涂层；金属换热管设置于玻璃内管的内部，其内流通吸热介质；玻璃内管内充注有导热介质或相变蓄热介质，且端口密封。该太阳能真空管由于光伏电池片贴于玻璃内管的外表面，在加工工艺上更易实现。并且光伏电池片与导热介质或相变蓄热介质可直接接触，能够将光伏电池片工作时的热量及时带走，使光伏电池片保持较高的光电转换效率；且导热介质或相变蓄热介质将热量均匀有效传递给金属换热管中的吸热介质，将热量加以利用。
【专利说明】
太阳能真空管
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能光伏光热应用技术领域，尤其涉及一种太阳能真空管。
【背景技术】
[0002]太阳能是当前应用最为广泛的一种可再生清洁能源，其利用方式主要有光热转换及光伏发电两种，目前这两种太阳能转化利用技术已经相对比较成熟，并且产生了良好的经济和社会效益。太阳能真空管以其高效的光热利用效率成为当前应用最为广泛的太阳能光热利用装置，而太阳能光伏利用方面，由于电池片材料特性的限制，相对利用效率较低。标准条件下太阳能晶硅电池转换效率约为12%?17%，即照射到电池表面上的太阳能的大约有80%左右能量将会转化成为热能，从而造成电池温度升高，导致电池光电转化效率下降。当前的光伏光热一体化技术主要采用在光伏电池板下部敷设换热器进行流体冷却的方式，但所利用的热能温度不高、能源品位及热利用效率较低，将光伏电池片与太阳能真空管集热器相结合，可以有效解决上述技术问题，且技术上可行。
[0003]申请号为“201520087724.4”、名称为“一种真空管式太阳能光伏光热一体化组件”的中国实用新型专利公开了一种玻璃真空集热管，然而该真空集热管存在以下缺陷:
[0004]I)该真空集热管将光伏电池片安装在玻璃外罩管的内表面，而且光伏电池片的背面还要粘附玻璃基板或基管，增加了加工工艺的难度及制作成本，当光伏电池片出现故障时不方便更换；
[0005]2)该真空集热管中的光伏电池片与冷却换热介质不直接接触，冷却换热效率不高，从而影响光伏电池片的工作效率。
[0006]因此，有必要对现有的太阳能真空管进行改进。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种太阳能真空管，以解决现有的太阳能真空管的光伏电池片安装不便以及冷却换热效率不高的技术问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案:
[0009]—种太阳能真空管，包括透明玻璃罩管、若干光伏电池片、玻璃内管以及金属换热管;所述透明玻璃罩管与所述玻璃内管为同心圆套管，两管之间形成真空夹层;所述玻璃内管的外表面贴有所述光伏电池片，且玻璃内管的外表面未贴有光伏电池片的部分镀有选择性吸收涂层;所述金属换热管设置于所述玻璃内管的内部，所述金属换热管内流通吸热介质;且所述玻璃内管的内部充注有导热介质或相变蓄热介质，所述玻璃内管的端口密封。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述玻璃内管设置有光伏电池片的一侧置于有效采光面上，若干光伏电池片沿玻璃内管的中心轴线纵向排成一列。
[0011 ]在本发明的一个实施例中，所述光伏电池片弯曲为弧形。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述金属换热管的表面设置有用以强化换热的肋片。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述金属换热管为U型换热管。
[0014]在本发明的一个实施例中，该太阳能真空管还包括管塞，所述玻璃内管的端口通过所述管塞密封。
[0015]在本发明的一个实施例中，所述透明玻璃罩管与玻璃内管两套管的一端为环形密封，另一端为半球形圆头密封，且两管之间形成真空夹层。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述光伏电池片的导线由两套管的圆头密封端引出，且所述导线的引出口密封。
[0017]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0018]I)本发明提供的太阳能真空管，其光伏电池片贴于玻璃内管的外表面，相较于在玻璃罩管的内表面安装光伏电池片而言，省去了弧形的玻璃基板，在加工工艺上更容易实现，制作安装更加简单方便，加工成本更低；
[0019]2)本发明提供的太阳能真空管，由于其玻璃内管的外表面贴有光伏电池片，且玻璃内管中充注导热介质或相变蓄热介质，使得光伏电池片与导热介质或相变蓄热介质可以直接接触，能够将光伏电池片工作时的热量及时带走，光伏电池片被冷却后保持较高的光电转换效率;同时导热介质或相变蓄热介质将热量均匀有效传递给金属换热管中循环流动的吸热介质，将热量加以利用；而在申请号为201520087724.4的专利中，光伏电池片设置在透明玻璃罩管的内表面，由于透明玻璃罩管与玻璃内管之间有真空夹层，因此，在该专利中，光伏电池片与冷却换热介质不直接接触，冷却换热效率不高，影响光伏电池片的工作效率。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例提供的太阳能真空管的主视截面示意图；
[0021]图2为本发明实施例提供的太阳能真空管的左视截面示意图。
[0022]符号说明:
[0023]1-透明玻璃罩管，2-光伏电池片，3-玻璃内管，4-金属换热管，5-管塞
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的太阳能真空管作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0025]请参阅图1及图2，如图1及图2所示，本发明实施例提供的太阳能真空管包括透明玻璃罩管1、若干光伏电池片2、玻璃内管3以及金属换热管4;透明玻璃罩管I与玻璃内管3为同心圆套管，两管之间形成真空夹层;玻璃内管3的外表面贴有光伏电池片2，且玻璃内管3的外表面未贴有光伏电池片的部分镀有选择性吸收涂层;金属换热管4设置于玻璃内管3的内部，金属换热管4内流通吸热介质;且玻璃内管3的内部充注有导热介质或相变蓄热介质，玻璃内管3的端口密封。
[0026]本发明提供的太阳能真空管，其光伏电池片贴于玻璃内管的外表面，相较于在玻璃罩管的内表面安装光伏电池片而言，在加工工艺上更容易实现，制作安装更加简单方便。
[0027]并且，由于其玻璃内管的外表面贴有光伏电池片，且玻璃内管中充注导热介质或相变蓄热介质，使得光伏电池片与导热介质或相变蓄热介质可以直接接触，能够将光伏电池片工作时的热量及时带走，光伏电池片被冷却后保持较高的光电转换效率；同时导热介质或相变蓄热介质将热量均匀有效传递给金属换热管中循环流动的吸热介质，将热量加以利用；而在申请号为201520087724.4的专利中，光伏电池片设置在透明玻璃罩管的内表面，由于透明玻璃罩管与玻璃内管之间有真空夹层，因此，在该专利中，光伏电池片与冷却换热介质不直接接触，冷却换热效率不高，影响光伏电池片的工作效率。
[0028]为了达到更好的光伏光热综合效果，玻璃内管3设置有光伏电池片2的一侧置于有效采光面上，若干光伏电池片2沿玻璃内管3的中心轴线纵向排成一列。
[0029]由于玻璃内管3通常具有弯曲弧度，为了使光伏电池片更好地贴合玻璃内管3的外表面上，光伏电池片2弯曲为弧形，其弯曲弧度与玻璃内管3的弯曲弧度相同，且光伏电池片2与玻璃内管3通过封装胶膜紧密贴合在一起。
[0030]为了达到更好的换热效率，金属换热管4的表面设置有用以强化换热的肋片。在本发明的一个实施例中，金属换热管4为U型换热管；当然，本发明并不以此为限，金属换热管4还可以为其它类型的高效换热管。
[0031]在本发明的一个实施例中，玻璃内管3的端口通过管塞5进行密封。
[0032]在本发明的一个实施例中，透明玻璃罩管I与玻璃内管3两套管的一端为环形密封，另一端为半球形圆头密封，且两管之间形成真空夹层;光伏电池片2的导线由两套管的圆头密封端引出，同时对导线引出口进行密封，以保证透明玻璃罩管2与玻璃内管3真空夹层的真空度。
[0033]综上所述，本发明提供了一种太阳能真空管，包括透明玻璃罩管、若干光伏电池片、玻璃内管以及金属换热管;所述透明玻璃罩管与所述玻璃内管为同心圆套管，两管之间形成真空夹层;所述玻璃内管的外表面贴有所述光伏电池片，且玻璃内管的外表面未贴有光伏电池片的部分镀有选择性吸收涂层;所述金属换热管设置于所述玻璃内管的内部，所述金属换热管内流通吸热介质;且所述玻璃内管的内部充注有导热介质或相变蓄热介质，所述玻璃内管的端口密封。本发明提供的太阳能真空管，其光伏电池片贴于玻璃内管的外表面，相较于在玻璃罩管的内表面安装光伏电池片而言，在加工工艺上更容易实现，制作安装更加简单方便。并且，由于其玻璃内管的外表面贴有光伏电池片，且玻璃内管中充注导热介质或相变蓄热介质，使得光伏电池片与导热介质或相变蓄热介质可以直接接触，能够将光伏电池片工作时的热量及时带走，光伏电池片被冷却后保持较高的光电转换效率；同时导热介质或相变蓄热介质将热量均匀有效传递给金属换热管中循环流动的吸热介质，将热量加以利用。
[0034]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种太阳能真空管，其特征在于，包括透明玻璃罩管(I)、若干光伏电池片(2)、玻璃内管(3)以及金属换热管(4);所述透明玻璃罩管(I)与所述玻璃内管(3)为同心圆套管，两管之间形成真空夹层;所述玻璃内管(3)的外表面贴有所述光伏电池片(2)，且玻璃内管(3)的外表面未贴有光伏电池片的部分镀有选择性吸收涂层;所述金属换热管(4)设置于所述玻璃内管(3)的内部，所述金属换热管(4)内流通吸热介质;且所述玻璃内管(3)的内部充注有导热介质或相变蓄热介质，所述玻璃内管(3)的端口密封。2.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述玻璃内管(3)设置有光伏电池片(2)的一侧置于有效采光面上，若干光伏电池片(2)沿玻璃内管(3)的中心轴线纵向排成一列。3.如权利要求1或2所述的太阳能真空管，其特征在于，所述光伏电池片(2)弯曲为弧形。4.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述金属换热管(4)的表面设置有用以强化换热的肋片。5.如权利要求1或4所述的太阳能真空管，其特征在于，所述金属换热管(4)为U型换热管。6.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，还包括管塞(5)，所述玻璃内管(3)的端口通过所述管塞(5)密封。7.如权利要求1所述的太阳能真空管，其特征在于，所述透明玻璃罩管(I)与玻璃内管(3)两套管的一端为环形密封，另一端为半球形圆头密封，且两管之间形成真空夹层。8.如权利要求7所述的太阳能真空管，其特征在于，所述光伏电池片(2)的导线由两套管的圆头密封端引出，且所述导线的引出口密封。
【文档编号】F24J2/34GK105928217SQ201610303988
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】赵芳, 程道来, 蔡萌
【申请人】上海应用技术学院