一种光伏光热一体微电站太阳能集热器的制作方法

技术领域

本发明属于太阳能光热与光电技术领域，具体涉及一种光伏光热一体微电站太阳能集热器。

背景技术：

目前，光伏光热一体集热器是技术领域和市场发展的方向之一，其最大的优势是光伏发电板和光热制热水板共同使用同一副型材边框、同一块超白玻璃，而且安装面积比分别安装光伏、光热板要小一半，但是总效率确可以达到分别安装的60%；其项目开发的意义在于有利于大幅扩大产品的应用范围，降低单位功率太阳能产品的单价，提高单位面积太阳热利用率；光伏板过热是影响光伏发电电量的重要因素，利用光热水管中的水进行降温，从而提高提高光伏发电电量，并且提供热水，实现双赢；但是，现有技术不能有效的将光伏发电板和光热板进行有效的结合，制约着技术的进步。

边框是保护内部构件的框架，露天使用，需要应对高温、机械力以及雷击等危险因素，现有技术较多采用金属材质，其机械性能较好，但是绝缘性能、耐腐蚀性能较差，成本相对较高，重量也偏大一些。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术存在难以组合使用、热交换效率不高以及边框材质的技术问题，提供一种光伏光热一体微电站太阳能集热器，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一种光伏光热一体微电站太阳能集热器，其特征是它包括边框；所述边框的一侧设有与其固定连接的光伏发电板，边框的另一侧设有与其固定连接的光热吸热板芯；所述边框的上端设有与光伏发电板相互连接的光电插头。

所述边框按照如下工艺制备而得：

1）将氧化铝、石英砂以及钾长石按照5:3:1的质量比混合均匀，投入到球磨罐中，待球磨至粉末粒径为200目时停止球磨，得到组分A；

2）将海泡石以及水镁石按照1:1的质量比投入到粉碎机中进行粉碎，然后研磨成粉末，过200目筛，得到组分B；

3）将聚乙烯蜡、聚碳酸酯以及玻璃纤维依次添加到搅拌罐中，搅拌均匀，然后加热至60℃，加入乙烯基三甲氧基硅烷，维持60℃搅拌10min；再降温至室温，得到组分C；其中，聚乙烯蜡、聚碳酸酯、玻璃纤维以及乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为3:2:1:2；

3）将组分A、组分B、组分C、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、硬脂酸镁以及滑石粉按照18:25:30:100:35:1:1的质量比加入到搅拌罐中，边搅拌边升温，搅拌速度为500rpm，升温速度为10℃/min，待温度达到90℃时，停止搅拌，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，最后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

本发明还公开了一种用于太阳能集热器的边框材料，按照如下工艺制备而得：

1）将氧化铝、石英砂以及钾长石按照5:3:1的质量比混合均匀，投入到球磨罐中，待球磨至粉末粒径为200目时停止球磨，得到组分A；

2）将海泡石和水镁石按照1:1的质量比投入到粉碎机中进行粉碎，然后研磨成粉末，过200目筛，得到组分B；

3）将聚乙烯蜡、聚碳酸酯以及玻璃纤维依次添加到搅拌罐中，搅拌均匀，然后加热至60℃，加入乙烯基三甲氧基硅烷，维持60℃搅拌10min；再降温至室温，得到组分C；其中，聚乙烯蜡、聚碳酸酯、玻璃纤维以及乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为3:2:1:2；

3）将组分A、组分B、组分C、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、硬脂酸镁以及滑石粉按照18:25:30:100:35:1:1的质量比加入到搅拌罐中，边搅拌边升温，搅拌速度为500rpm，升温速度为10℃/min，待温度达到90℃时，停止搅拌，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，最后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

本发明取得的有益效果主要包括以下几个方面：

本发明结构设计合理、使用方便，光伏光热一体集热器由于共用部分结构部件，与规格相同的两块独立的光伏板和光热板相比，成本可降低约20%；光伏发电板和光热吸热板芯结合在一起，提高单位太阳能的利用率。本发明解决了现有技术存在难以组合使用和热交换效率不高的技术问题。本发明结构设计合理、使用方便，即可适用于地上，也可埋置与地下，无异味，而且耐腐蚀、使用寿命长。本发明有效解决了现有技术存在卫生条件差、密封不严的技术问题。本发明对边框材料进行了改进，避免使用金属材质，其制备的塑性材料力学性能好、强度高任性大，不易变形，耐腐蚀耐高温，绝缘性能好，可以有效防雷击；本发明边框材料原料配伍合理，制备工艺简单，可有效取代现有技术金属合金边框材料。

附图说明

图1是本发明结构示意主视图；

图2是本发明中光热吸热板芯结构示意图。

图中1、光伏发电板 2、边框 3、光电插头 4、光热吸热板芯

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1和图2，本发明它包括边框2；所述边框2的一侧设有与其固定连接的光伏发电板1，边框2的另一侧设有与其固定连接的光热吸热板芯4；所述边框2的上端设有与光伏发电板1相互连接的光电插头3。

本发明的有益效果是：光伏光热一体集热器由于共用部分结构部件，与规格相同的两块独立的光伏板和光热板相比，成本可降低约20%；光伏发电板和光热吸热板芯结合在一起，提高单位太阳能的利用率；组装完成后实现光伏发电与光发热相结合，节省成产成本，节省安装空间，提高了单位面积太阳热利用率。

实施例2

上述边框材料按照如下工艺制备而得：

1）将氧化铝、石英砂以及钾长石按照5:3:1的质量比混合均匀，投入到球磨罐中，待球磨至粉末粒径为200目时停止球磨，得到组分A；

2）将海泡石以及水镁石按照1:1的质量比投入到粉碎机中进行粉碎，然后研磨成粉末，过200目筛，得到组分B；

3）将聚乙烯蜡、聚碳酸酯以及玻璃纤维依次添加到搅拌罐中，搅拌均匀，然后加热至60℃，加入乙烯基三甲氧基硅烷，维持60℃搅拌10min；再降温至室温，得到组分C；其中，聚乙烯蜡、聚碳酸酯、玻璃纤维以及乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为3:2:1:2；

3）将组分A、组分B、组分C、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、硬脂酸镁以及滑石粉按照18:25:30:100:35:1:1的质量比加入到搅拌罐中，边搅拌边升温，搅拌速度为500rpm，升温速度为10℃/min，待温度达到90℃时，停止搅拌，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，最后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

经过检测：边框材料的拉伸强度为109.6MPa，断裂伸长率18.3%，缺口冲击强度47.1J/m，热变形温度为167℃，体积电阻率2.01×10^-15Ω•cm，耐燃性V0等级；将材料分别置于浸泡到10%的氯化钠溶液中或30%硫酸中240小时，表面光泽和各性能参数没有明显变化。将材料置于60℃下480小时或零下50℃下480小时，表面光泽没有明显变化，各性能参数没有明显变化。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。