專(zhuān)利名稱(chēng)：一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電裝置，尤其涉及一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方 法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)將成為未來(lái)基礎(chǔ)能源的重要組成部分。但是成本較高，為了 降低成本、提高光電轉(zhuǎn)化效率，聚光光伏發(fā)電技術(shù)得到了發(fā)展，聚光光伏發(fā)電技術(shù)是通過(guò)聚 光器而使較大面積的陽(yáng)光會(huì)聚在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，克服太陽(yáng)輻射能流密度低的缺陷，可 以成倍提高太陽(yáng)能電池的短路電流，從而使得同樣數(shù)量的半導(dǎo)體材料產(chǎn)生更多的電能，而 增加的聚光部件的價(jià)格遠(yuǎn)低于所節(jié)約的半導(dǎo)體材料價(jià)格，從而大幅度降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的 成本，有利于光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國(guó)的推廣應(yīng)用。目前聚光光伏裝置的集光角特性不好，例如對(duì)入射光線的方向十分敏感，很小的 指向誤差就會(huì)使電池輸出功率大大降低，即系統(tǒng)容差特性比較小，因此必須對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行二 維精確跟蹤，導(dǎo)致成本高，可靠性變差，并且傳統(tǒng)聚光光伏系統(tǒng)的電池板降溫設(shè)備得到的熱 能不方便利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，提出了一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法，它在 一定程度上改善現(xiàn)有的聚焦聚光光伏發(fā)電裝置的系統(tǒng)容差特性比較小的缺陷，免跟蹤系 統(tǒng)、可靠性高、成本低、熱能副產(chǎn)品便于收集利用等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法，該線聚焦光伏建筑墻板模塊包括模塊 支架、弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)、聚光太陽(yáng)能電池組件、降溫集熱管，保溫板等。所述一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法，其中弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)由 N個(gè)弧面菲涅爾透鏡平行安裝在模塊支架上構(gòu)成，弧面菲涅爾透鏡為線性菲涅耳聚光棱鏡 陣列分布在曲面上形成的，棱鏡的棱與曲面母線平行，凸面朝外，接收陽(yáng)光照射；安裝時(shí)曲 面母線與墻面豎直方向平行，也就是說(shuō)與墻面水平方向垂直。聚光太陽(yáng)能電池組件與上述弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在弧面菲涅 爾透鏡的焦線上或焦線附近設(shè)置太陽(yáng)能電池片，電池片形狀是平面的或曲面的，采用多晶 硅、單晶硅、非晶硅、砷化鎵多節(jié)電池或有機(jī)薄膜電池。降溫集熱管是金屬管或?qū)嵝院玫乃芰瞎?，形狀是方管或圓管，與電池板緊貼，之 間涂抹導(dǎo)熱油或?qū)崮z；導(dǎo)熱管內(nèi)用空氣或水作為降溫工質(zhì)，溫度升高的工質(zhì)可以作為建 筑的空調(diào)熱源，熱水也可直接使用。保溫板采用聚合物發(fā)泡型保溫材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明采用了菲涅耳聚光棱鏡陣列，提高了單位面積的光通量和能流密度，提高了電池單位面積輸出功率，太陽(yáng)能電池的用量?jī)H為固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)的1/5到1/10。2、本發(fā)明采用了靜態(tài)聚焦，無(wú)需對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，免維護(hù)。3、本發(fā)明采用了把線聚焦菲涅爾聚光棱鏡陣列收集太陽(yáng)光線發(fā)電裝置與外墻保 溫技術(shù)巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)模塊化，便于施工維護(hù)，促進(jìn)光伏與建筑一體化的技術(shù)進(jìn)步。4、本發(fā)明把線聚焦菲涅爾聚光棱鏡陣列收集太陽(yáng)光線發(fā)電裝置與節(jié)能空調(diào)技術(shù) 巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光伏轉(zhuǎn)化的熱能副產(chǎn)品回收利用，便于施工維護(hù)，促進(jìn)光伏與建筑一體化和 節(jié)能建筑的技術(shù)進(jìn)步。


圖1是菲涅爾透鏡聚光光伏裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是發(fā)明一種弧面菲涅爾透鏡線聚焦光伏建筑墻板模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖為 俯視圖。其中1—弧面菲涅爾透鏡，2——太陽(yáng)能電池片，3——降溫集熱管，4——保溫 板，5一一陽(yáng)光，6——模塊支架。
具體實(shí)施例方式一種弧面菲涅爾透鏡線聚焦光伏建筑墻板模塊，由模塊支架6、弧面菲涅爾透鏡聚 光系統(tǒng)、聚光太陽(yáng)能電池組件、降溫管集熱管3，保溫板4等組成。所述一種弧面菲涅爾透鏡線聚焦光伏建筑墻板模塊，其中弧面菲涅爾透鏡聚光系 統(tǒng)由N個(gè)弧面菲涅爾透鏡1平行安裝在模塊支架上構(gòu)成，弧面菲涅爾透鏡為線性菲涅耳聚 光棱鏡陣列分布在曲面上形成的，棱鏡的棱與曲面母線平行，凸面朝外，接收陽(yáng)光照射；安 裝時(shí)曲面母線與墻面豎直方向平行，也就是說(shuō)與墻面水平方向垂直。聚光太陽(yáng)能電池組件與上述弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在弧面菲涅 爾透鏡的焦線上或焦線附近區(qū)域設(shè)置太陽(yáng)能電池片2，電池片形狀是平面的或曲面的，采用 多晶硅、單晶硅、非晶硅、砷化鎵多節(jié)電池或有機(jī)薄膜電池。降溫集熱管3是金屬管或?qū)嵝院玫乃芰瞎?，形狀是方管或圓管，與電池板背光 面緊貼，之間涂抹導(dǎo)熱油或?qū)崮z；導(dǎo)熱管內(nèi)用空氣或水作為降溫工質(zhì)，溫度升高的工質(zhì)可 以作為建筑的空調(diào)熱源，熱水也可直接使用，導(dǎo)熱管可以在生產(chǎn)時(shí)裝入模塊，在施工時(shí)把各 模塊的管子相接，或者在模塊生產(chǎn)時(shí)，不裝管子，在施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況裁制合適長(zhǎng)度的管 子安裝。保溫板4采用聚合物發(fā)泡型保溫材料，如EPS材料。
權(quán)利要求
1.一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法，其特征在于該線聚焦光伏建筑墻板模塊 由模塊支架(6)、弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)、聚光太陽(yáng)能電池組件、降溫集熱管(3)，保溫板等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線聚焦光伏建筑墻板模塊，其特征在于其中弧面菲涅 爾透鏡聚光系統(tǒng)由N個(gè)弧面菲涅爾透鏡(1)平行安裝在模塊支架上(6)構(gòu)成，弧面菲涅爾 透鏡為線性菲涅耳聚光棱鏡陣列分布在曲面上形成的，棱鏡的棱與曲面母線平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線聚焦光伏建筑墻板模塊，其特征在于聚光太陽(yáng)能電 池組件與上述弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在弧面菲涅爾透鏡的焦線上或焦線 附近區(qū)域設(shè)置太陽(yáng)能電池片O)；電池片形狀是平面的或曲面的，采用多晶硅、單晶硅、非 晶硅、砷化鎵多節(jié)電池或有機(jī)薄膜電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線聚焦光伏建筑墻板模塊，其特征在于降溫集熱管(3) 是金屬管或?qū)嵝粤己玫乃芰瞎埽螤钍欠焦芑驁A管，與電池板背光面緊貼，之間涂抹導(dǎo)熱 油或?qū)崮z；導(dǎo)熱管內(nèi)用空氣或水作為降溫工質(zhì)，溫度升高的工質(zhì)可以作為建筑的空調(diào)熱 源，熱水也可直接使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線聚焦光伏建筑墻板模塊，其特征在于保溫板(4)采 用聚合物發(fā)泡型保溫材料，如EPS材料。
6.一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法，其特征在于施工方法為該線聚焦光伏建 筑墻板模塊的弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)的凸面朝外，接收陽(yáng)光照射；安裝時(shí)弧面菲涅爾透 鏡的曲面母線與墻面豎直方向平行，也就是說(shuō)與墻面水平方向垂直；導(dǎo)熱管是在生產(chǎn)時(shí)裝 入模塊，在施工時(shí)把各模塊的管子相接，或者在模塊生產(chǎn)時(shí)，不裝管子，在施工時(shí)根據(jù)實(shí)際 情況裁制合適長(zhǎng)度的管子安裝。
全文摘要
本發(fā)明一種線聚焦光伏建筑墻板模塊及施工方法，其特征在于由模塊支架(6)、弧面菲涅爾透鏡聚光系統(tǒng)、聚光太陽(yáng)能電池組件、降溫集熱管(3)，保溫板(4)等組成。優(yōu)點(diǎn)是采用了菲涅耳聚光棱鏡陣列，提高了單位面積的光通量和能流密度，提高了電池單位面積輸出功率，節(jié)省電池板；采用了靜態(tài)聚焦，無(wú)需對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，免維護(hù)；采用了把聚焦光伏發(fā)電裝置與外墻保溫技術(shù)巧妙結(jié)合、以及與節(jié)能空調(diào)技術(shù)巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光伏轉(zhuǎn)化的熱能副產(chǎn)品回收利用，實(shí)現(xiàn)模塊化，便于施工維護(hù)，促進(jìn)光伏與建筑一體化和節(jié)能建筑的技術(shù)進(jìn)步。
文檔編號(hào)E04D13/18GK102146716SQ201010109420
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者付勃, 張濤, 鄭健, 高明 申請(qǐng)人:西安孔明電子科技有限公司