一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，包括太阳能电池板，紧贴在太阳能电池板后的平板式热管，设置在平板式热管上部的换热管道，以及设置在平板式热管底部的保温层，所述平板式热管内设有布液片，布液片为上窄下宽的金属片，布液片的窄端与平板式热管的背板连接，布液片的宽端贴靠在平板式热管的受热面板上。与普通热管相比，本实用新型中的布液片可使冷凝液更快更均匀的流到受热面板上，使电池板硅片在上下方向及左右方向上温度更均匀。
【专利说明】一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，属于太阳能【技术领域】。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏电池板在工作过程中会有一大部分光能转化成热能，加热娃片，娃片温度升高会造成光电转换效率的下降。理论研宄表明，单极单晶硅材料的太阳能电池在0 V时的转换效率的理论物理极限为30%。在光强一定的条件下，当硅电池自身温度升高时输出功率将下降；随着温度的变化，最大输出功率的下降符合戴克的理论即为0.65%/K，根据这一理论，晶体光伏电池的输出功率随着温度的增加以0.4%/k的速率下降。正午晴天时，光伏板表面温度往往超过100°C，光伏板效率降低超过40%。因此，在使用光伏组件时，温度被认为在影响电池输出参数中比辐射对输出参数的影响更大，在实际应用中，标准条件下，晶体硅电池平均效率在15%上下。也就是说，太阳能电池只能将15%的光能转换成可用电能，其余的85%都被转化为热能。在转换过程中，随着热能的增加，电池温度不断升高，除了光电转换效率大大降低外，太阳能电池的使用寿命也将缩短。
[0003]为使太阳能电池组件能长久地正常工作，现有技术中，在框体外加设散热装置(类似于水冷、气冷等散热系统，通过循环水或循环空气吸热，达到散热目的)。但热能亦是太阳能电池组件吸收太阳辐射能源的一部分，若能将该部分能源取出并收集，加以利用，而非将其视为需消散的有害热量，便能达到充分利用能源的目的，且拓宽了太阳能电池组件的使用功能。
[0004]目前为降低电池板温度有采用风冷的，有采用管板式直接通水冷却的。普通热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。但现有普通热管冷凝液在重力作用下会直接流到热管底部集中，使热管温度不均匀，传热效果差，热流量低。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，能够使热管的传热效果好，温度更均匀，热流量更大，以克服现有技术的不足。
[0006]本实用新型技术方案:一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，包括太阳能电池板，紧贴在太阳能电池板后的平板式热管，设置在平板式热管上部的换热管道，以及设置在平板式热管底部的保温层，所述平板式热管内设有布液片，布液片为上窄下宽的金属片，布液片的窄端与平板式热管的背板连接，布液片的宽端贴靠在平板式热管的受热面板上。布液片在热管中介质冷凝回流时起到分配冷凝液的流动，使其均匀的流到热管的受热段，保证热管温度均匀一致，且上窄下宽的布液片可使蒸发液体从窄端流下，并均匀的铺设在受热面板上，能有效的提高传热效果。
[0007]上述布液片与平板式热管的受热面板接触端设有波纹，波纹能将冷凝液从窄端均匀分流到宽端，进一步的提高传热效果。
[0008]上述布液片的窄端均匀布置在平板式热管背板上，且均分整个宽度，且布液片首尾相接，该种布置结构合理，能够进一步的提高传热效果。
[0009]上述平板式热管的受热面板内侧均匀的布有一层毛细吸液层，毛细吸液层材质为金属吸丝网、玻璃纤维网或金属粉末烧结层；所述平板式热管的受热面板内侧为粗糙面层。采用上述结构后，可使介质冷凝液有效的附着在平板式热管的受热面板上，并起到良好的传热作用。
[0010]上述平板式热管内设有支撑物，支撑物上端与平板式热管的受热面板连接，下端与平板式热管的背板连接。支撑物能够起到稳定热管形状的作用。
[0011]本实用新型通过在平板式热管内设置布液片，工作时冷凝液从换热管道外壁靠重力流下，通过平板式热管的背板，以及布液片均匀的分流道平板式热管的受热面板上，在受热面板上吸收太阳能电池板热量后蒸发上升到换热管道外壁，然后放出热量冷凝为液体后靠重力流下，如此反复完成吸热和传热过程。与普通热管相比，布液片可使冷凝液更快更均匀的流到受热面板上，使电池板硅片在上下方向及左右方向上温度更均匀。
[0012]通过本实用新型平板式热管的降温，将电池板硅片工作温度控制在一定范围，即使换热管道内介质温度高于设定温度时，平板式热管的单相导热性也会防止对太阳能电池板的加热，提高电池板能量转换效率，延长工作寿命。
[0013]本实用新型的平板式热管可以加在其他太阳能光伏板之后，用于提高已有别的光伏板的效率，同时产生热量加以利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的剖面图；
[0015]图2为本实用新型的平面图；
[0016]图3为本实用新型一个单元的立体图；
[0017]附图标号说明:1、换热管道，2、热管冷端，3、太阳能电池板，4、受热面板，5、毛细吸液层，6、背板，7、保温层，8、布液片，9、支撑物，10、波纹。
【具体实施方式】
[0018]参考图1至图3，本实用新型一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，包括太阳能电池板3，紧贴在太阳能电池板3后的平板式热管，设置在平板式热管上部的换热管道1，以及设置在平板式热管底部的保温层7 ;在平板式热管内安装有布液片8和支撑物9 ;支撑物9上端与平板式热管的受热面板4连接，下端与平板式热管的背板6连接；布液片8为上窄下宽的金属片，布液片8的窄端与平板式热管的背板6连接，布液片8的宽端贴靠在平板式热管的受热面板4上，且布液片8在该接触端设有波纹10。
[0019]在本实用新型中，布液片8的窄端均匀布置在平板式热管背板6上，且均分整个宽度，且布液片8首尾相接。平板式热管的受热面板4内侧均匀的布有一层采用金属吸丝网、玻璃纤维网或金属粉末烧结层制作的毛细吸液层5 ;或者直接将受热面板内侧制作为粗糙面层。
[0020]工作时，当平板式热管的一端受热时液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再流回蒸发段。如此循环不己，热量由平板式热管的一端传至另一端。平板式热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程:⑴热量从热源通过平板式热管管壁传递到(液---汽)分界面#)液体在蒸发段内的
(液一一汽)分界面上蒸发；(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到热管冷端2 ;⑷蒸汽在热管冷端2内的汽、液分界面上凝结；(5)热量从(汽一一液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源:
(6)使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。当电池板温度升高时平板式热管将热量传到换热管通过介质带走，可作为热源利用。
【权利要求】
1.一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，包括太阳能电池板(3)，紧贴在太阳能电池板(3)后的平板式热管，设置在平板式热管上部的换热管道(1)，以及设置在平板式热管底部的保温层(7)，其特征在于:所述平板式热管内设有布液片(8)，布液片(8)为上窄下宽的金属片，布液片(8)的窄端与平板式热管的背板(6)连接，布液片(8)的宽端贴靠在平板式热管的受热面板(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述布液片(8)与平板式热管的受热面板(4)接触端设有波纹(10)。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述布液片(8)的窄端均匀布置在平板式热管背板(6)上，且均分整个宽度，且布液片(8)首尾相接。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述平板式热管的受热面板(4)内侧均匀的布有一层毛细吸液层(5 )。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述的毛细吸液层(5)材质为金属吸丝网、玻璃纤维网或金属粉末烧结层。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述平板式热管的受热面板(4)内侧为粗糙面层。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述平板式热管内设有支撑物(9 )。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏光热一体化能量转换结构，其特征在于:所述支撑物(9)上端与平板式热管的受热面板(4)连接，下端与平板式热管的背板(6)连接。
【文档编号】H02S40/44GK204168232SQ201420674394
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】阳健, 李春林 申请人:贵州新能绿色能源有限公司