一种光伏光热组合式太阳能电池板和集热器集成系统的制作方法

1.本实用新型属于光伏光热一体化领域，尤其涉及一种光伏光热组合式太阳能电池板和集热器系统。


背景技术：

2.现有技术中，光伏光热一体化技术已经得到较为充分的发展。但是，目前只有太阳能光伏板和太阳能集热器得到了充分利用，而且有效的屋面面积难以同时安装太阳能发电系统和太阳能集热器。
3.太阳能光伏板在将太阳能转化为电能的同时，会产生大量的热量，如果不能及时将热量排走，会降低光伏组件的发电效率。光伏电池的温度每升高1℃，输出功率约下降0.4%～0.5%，因此在光伏板背面通冷却水可以吸收光伏板热量和回收低温热水，提高了太阳能的综合利用效率。但是，此时制造的低温热水在大部分情况下难以满足生活用水的需求，回水温度较低，用户仍然需要加热才能达到生活热水的要求，造成一定情况的能源浪费。


技术实现要素：

4.发明目的：本实用新型的目的解决上述问题，提供一种光伏光热组合式太阳能电池板和集热器系统，设计了一种新型的光伏光热组合板，使冷却水在通过光伏板预热后，再通过光热板升温，满足用户高温生活热水需求的同时，提高了光伏板的光电转化效率，解决了太阳能电池板光电效率不足、光热板热水质量不高的问题。
5.技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种光伏光热组合式太阳能电池板和集热器集成系统，其特征在于：包括光伏光热组合板、循环水路系统、储水箱组件和蓄能电池组件；
7.所述光伏光热组合板为层状结构，由上而下分别为透明盖板、第一层透明eva、光伏光热组合件、冷却水循环管路、热水循环管路、第二层透明eva、保温层以及背板；光伏光热组合件包括光伏组件和光热组件，所述冷却水循环管路位于所述光伏组件内用于冷却所述光伏组件，所述热水循环管路位于所述光热组件内；
8.所述循环水路系统包括自来水光伏端进水路、光伏光热连接水路、光热端回水路、储水箱光热端循环水路和光伏端排水路；自来水光伏端进水路连接在所述冷却水循环管路的入口，所述光伏光热连接水路连接在冷却水循环管路的出口与热水循环管路的入口之间；所述光伏端排水路连接在所述冷却水循环管路的出口上；
9.所述储水箱组件包括储水箱、光伏光热组合板端进出水口、用户端进出水口和循环水泵；所述光伏光热组合板端进出水口分别与所述热水循环管路的光热端回水路和储水箱光热端循环水路连接；所述用户端进出水口与用户端连接；
10.所述蓄能电池组件包括蓄电池和智能充放电控制器；所述光伏组件与所述蓄电池连接用于给所述蓄电池充电。
11.进一步的，所述光伏光热组合件中，光伏部分为单晶硅或多晶硅型晶体硅光伏组件，太阳能吸热板芯为管板式吸热板，光伏组件和光热组件为左右拼接。其结构依次由透明钢化玻璃盖板、第一层透明eva，光伏光热组合件，冷却水循环管路、热水循环管路，第二层透明eva和背板组成。
12.进一步的，所述冷却和循环水路系统包括蛇网型金属导热管、保温发泡材料和隔热保温金属板。其中，金属导热管安装在隔热保温金属板的上方,保温发泡材料填充安装在隔热保温金属板的上方以及金属导热管空隙间。
13.进一步的，所述循环水路系统由铜管构成，铜管外包裹保温棉。所述光伏板进出水口、光热板进出水口处安装了温度传感器。其中光伏光热连接水路和储水箱光热端循环水路通过电动三通阀连接，用来控制不同条件下的水循环路径。
14.进一步的，所述储储水箱内部安装有温度传感器。储水箱循环侧安装有循环水泵。
15.进一步的，所述储能蓄电池固定在光伏组件上侧面并用外壳加以保护。
16.有益效果：与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益的技术效果：
17.采用新型的光伏光热组合板，从而确保冷却水通过光伏板预热后，再通过光热板升温，满足用户高温生活热水需求的同时，提高了光伏板的光电转化效率，解决了太阳能电池板光电效率不足、光热板热水质量不高的问题。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体结构示意图；
19.图2为光伏光热组合板截面示意图；
20.图3为光伏光热组合板管路布置截面图；
21.标号部件说明：101
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自来水光伏端进水路，102
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光伏光热连接水路、103
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光热端回水路、104
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储水箱光热端循环水路、105
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光伏端排水路、106
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循环水泵、201
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铝合金外框，202
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透明玻璃盖板，203
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第一层透明eva，204
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光伏组件，205
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冷却水循环管路，206
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热水循环管路，207
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吸热板芯，208
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第二层透明eva，209
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保温层，210
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背板。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的阐述。
23.如图1所示，本实用新型所述的一种光伏光热组合式太阳能电池板和集热器系统，该系统包括光伏光热组合板、循环水路系统、储储水箱组件和蓄能电池组件。
24.如图2所示，光伏光热组合板包括铝合金外框201、透明钢化玻璃盖板202、第一层透明eva203、光伏组件204、冷却水循环管路205、热水循环管路206、第二层透明eva208、保温层209以及背板210；
25.如图1所示，循环水路系统包括自来水光伏端进水路101、光伏光热连接水路102、光热端回水路103、储水箱光热端循环水路104、光伏端排水路105和循环水泵106；储储水箱组件包括储水箱、太阳能电池端进出水口、用户端进出水口和循环水泵；蓄能电池组件包括储能蓄电池和智能充放电控制器。
26.如图2所示，光伏光热组合板中，光伏部分为单晶硅或多晶硅型晶体硅光伏组件，太阳能吸热板芯为管板式吸热板，光伏组件和光热组件为左右拼接。其结构依次由透明钢
化玻璃盖板202、第一层透明eva203，光伏组件204，冷却水循环管路205、热水循环管路206、吸热板芯207、第二层透明eva208、保温层209和背板210组成。第一层透明eva203用来黏结固定钢化玻璃和发电主体；第二层透明eva208主要作用是黏结封装发电主体和背板。
27.上述冷却和循环水路系统包括蛇网型金属导热管、保温发泡材料和隔热保温金属板。其中，金属导热管安装在隔热保温金属板的上方，保温发泡材料填充安装在隔热保温金属板的上方以及金属导热管空隙间。
28.上述循环水路系统由铜管构成，铜管外包裹保温棉。光伏板进出水口、光热板进出水口处安装了温度传感器。其中光伏光热连接水路和储水箱光热端循环水路通过电动三通阀连接，用来控制不同条件下的水循环路径。
29.上述储储水箱内部安装有温度传感器，储水箱循环侧安装有循环水泵。
30.工作原理：当太阳光照充足时，光伏光热组合板开始工作后，冷却水通入自来水光伏端进水路，将光伏部分冷却后，通入光热部分进行再加热，然后进入储储水箱，完成循环。由温度传感器检测到储储水箱温度低于40度时，开启储水箱光热端循环水路，使水箱中的热水得到再次加热，满足生活用水温度。当水箱中的液位传感器检测到储水箱水位已满时，开启光伏端排水路，将冷却水直接排走。
31.本实用新型一种光伏光热组合式太阳能电池板和集热器系统，可以根据屋面情况和热水负荷调整光伏光热组合板的并联数量，从而更好地提高光电和光热效率。
32.以上所述仅为本实用新型的优选实施案例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。