專利名稱：太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中空玻璃管熱利用裝置，具體說是一種太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能中空玻璃管多數(shù)用在熱水器上，太陽光照射到中空玻璃管外壁上， 熱量通過中空玻璃管壁被內(nèi)部吸熱涂層吸收，從而加熱水，熱水和水箱里的冷水循環(huán)交替; 還有一種在中空玻璃管內(nèi)部放置一個(gè)熱管，管內(nèi)壁涂有吸收涂層，用來吸收熱量，熱量通過熱管傳遞到水箱，加熱水；另外一種就是在中空玻璃管外邊兩側(cè)放上聚光鏡，通過聚光鏡將光線聚集到中空玻璃管內(nèi)部，增加熱量，但這種方式浪費(fèi)空間太大，且遮擋了一部分陽光； 還有利用中空玻璃管聚光發(fā)電的；然而現(xiàn)有的中空玻璃管熱利用裝置都有一定的缺點(diǎn)，不能完全利用太陽能，不論聚光發(fā)電或發(fā)熱，都比較單一，且光線要經(jīng)過幾次穿透玻璃損失比較大，熱利用和發(fā)電效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，可以將太陽能同時(shí)轉(zhuǎn)換成電能和熱能，使太陽能熱電轉(zhuǎn)換效率得到提高，減少了光線穿透玻璃后聚光發(fā)電發(fā)熱的損失，安裝方便，高效低成本。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是
太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，包括一個(gè)水箱、至少兩根中空玻璃管以及與中空玻璃相同數(shù)量的熱管和吸熱板，在每個(gè)中空玻璃管內(nèi)沿中空玻璃管長度方向設(shè)有硅電池鋪設(shè)板，在硅電池鋪設(shè)板的上表面鋪設(shè)有硅電池片，硅電池片按所需電壓串聯(lián)起來，硅電池的引線從中空玻璃管的開口伸出，硅電池鋪設(shè)板的下表面間隔設(shè)有呈懸掛狀的中空托架，中空托架底部設(shè)有插槽，熱管從中空托架內(nèi)穿過，吸熱板的上端插在插槽內(nèi)與熱管接觸，下端與中空玻璃管內(nèi)壁接觸；中空玻璃管的開口用密封塞密封，露出熱管的放熱端插入到水箱中；相鄰兩中空玻璃管之間底部通過反光板連接。這樣，太陽光穿過玻璃管直接照射到硅電池上用來發(fā)電，穿過兩管之間間隙的光線照射到中空玻璃管底部的反光板上或者直接被中空玻璃管內(nèi)的豎直放置的吸熱板吸收， 反光板將光線反射到中空玻璃管內(nèi)部的吸熱板上或硅電池底部的熱管產(chǎn)生熱量，熱管將硅電池上發(fā)電產(chǎn)生的余熱和吸熱板上吸熱的太陽光熱迅速的傳遞到水箱中，既加熱了水，同時(shí)降低了硅電池表面的溫度，保證了硅電池的正常發(fā)電，一舉兩得，高效利用了太陽能，減少了光線穿透中空玻璃管后聚光發(fā)電發(fā)熱的損失，使太陽能熱電轉(zhuǎn)換效率得到提高。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是
前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，相鄰兩中空玻璃管之間的間距為25mm ；硅電池鋪設(shè)板位于中空玻璃管圓截面直徑上部，硅電池鋪設(shè)板兩端與中空玻璃管圓截面具有接觸點(diǎn)，過接觸點(diǎn)的相鄰中空玻璃管外圓的切線與硅電池鋪設(shè)板形成的夾角為130° ；相鄰兩中空玻璃管之間的反光板由兩塊水平板和兩塊傾斜板組成，兩塊水平板與其相應(yīng)的中空玻璃管底部相切，并都向相鄰兩中空玻璃管之間延伸，兩塊傾斜板都傾斜向上，兩塊傾斜板的下端都與其相應(yīng)的水平板連接，兩塊傾斜板的上端連接在一起，兩塊傾斜板與水平線的夾角為23°。通過以上設(shè)置，所有直射光線都只需一次穿透玻璃管，便可直接照射到硅電池上發(fā)電，穿過兩管間隙漏下的光線經(jīng)過反光板反射后全部照射到吸熱板上，確保在收集角范圍內(nèi)所有的直射光線都可以直接照射到玻璃管內(nèi)或經(jīng)過反射后照射到玻璃管內(nèi)，不會(huì)有漏掉的光線，提高了玻璃管得光電光熱利用效率。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，中空玻璃管底部設(shè)有分子篩。用于吸收中空玻璃管中殘存的水汽和氧氣。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，中空玻璃管內(nèi)充有惰性氣體。(氬氣、 氮?dú)獾?趕出中空玻璃管中的空氣，防止硅電池被氧化。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，硅電池鋪設(shè)板兩端底部各設(shè)有一個(gè)L 形卡槽，在L形卡槽內(nèi)插入環(huán)氧板，硅電池鋪設(shè)板兩端通過環(huán)氧板與中空玻璃管內(nèi)壁接觸。 為了使硅電池鋪設(shè)板在受熱膨脹時(shí)不至于頂壞中空玻璃管。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，吸熱板下端通過半圓弧的支撐結(jié)構(gòu)與中空玻璃管內(nèi)壁接觸，支撐更為穩(wěn)定。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，硅電池片通過導(dǎo)熱絕緣膠固定在硅電池鋪設(shè)板的上表面。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，中空托架為底部不封閉的圓環(huán)形狀， 其底部不封閉處向下凸出形成插槽。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，反光板為滾壓成型的光亮鋁板，或者為貼有反光膜的塑料板。前述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，硅電池鋪設(shè)板為鋁合金板。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是中空玻璃管的截面圖。圖3是本發(fā)明的光線跟蹤圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括一個(gè)水箱1、至少兩根中空玻璃管3以及與中空玻璃相同數(shù)量的熱管2和吸熱板6，在每個(gè)中空玻璃管內(nèi)沿中空玻璃管長度3方向設(shè)有硅電池鋪設(shè)板4，在硅電池鋪設(shè)板4的上表面鋪設(shè)有硅電池片10，硅電池片10按所需電壓串聯(lián)起來，硅電池的引線從中空玻璃管3的開口伸出，硅電池鋪設(shè)板4的下表面間隔設(shè)有呈懸掛狀的中空托架5，中空托架底5部設(shè)有插槽 11，熱管2從中空托架5內(nèi)穿過，吸熱板6的上端插在插槽11內(nèi)與熱管2接觸，下端與中空玻璃管3內(nèi)壁接觸；中空玻璃管3的開口用密封塞9密封，露出熱管2的放熱端插入到水箱 1中；相鄰兩中空玻璃管3之間底部通過反光板7連接。硅電池鋪設(shè)板4兩端底部各設(shè)有
4一個(gè)L形卡槽10，在L形卡槽10內(nèi)插入環(huán)氧板8，硅電池鋪設(shè)板4兩端通過環(huán)氧板8與中空玻璃管3內(nèi)壁接觸，為了使硅電池鋪設(shè)板在受熱膨脹時(shí)不至于頂壞中空玻璃管。中空托架5為底部不封閉的圓環(huán)形狀，其底部不封閉處向下凸出形成插槽11。吸熱板6下端通過半圓弧的支撐結(jié)構(gòu)12與中空玻璃管3內(nèi)壁接觸，支撐更為穩(wěn)定。反光板6為滾壓成型的光亮鋁板，或者為貼有反光膜的塑料板。硅電池鋪設(shè)板4為鋁合金板。本實(shí)施例相鄰兩中空玻璃管之間的間距L為25mm ；硅電池鋪設(shè)板4位于中空玻璃管3圓截面直徑上部，硅電池鋪設(shè)板4兩端與中空玻璃管3圓截面具有接觸點(diǎn)，過接觸點(diǎn)的相鄰中空玻璃管外圓的切線與硅電池鋪設(shè)板形成的夾角B為130° ；相鄰兩中空玻璃管之間的反光板7由兩塊水平板和兩塊傾斜板組成，兩塊水平板與其相應(yīng)的中空玻璃管底部相切，并都向相鄰兩中空玻璃管之間延伸，兩塊傾斜板都傾斜向上，兩塊傾斜板的下端都與其相應(yīng)的水平板連接，兩塊傾斜板的上端連接在一起，兩塊傾斜板與水平線的夾角A為23°。 通過以上設(shè)置，所有直射光線都只需一次穿透玻璃管，便可直接照射到硅電池上發(fā)電，穿過兩管間隙漏下的光線經(jīng)過反光板反射后全部照射到吸熱板上，確保在收集角范圍內(nèi)所有的直射光線都可以直接照射到玻璃管內(nèi)或經(jīng)過反射后照射到玻璃管內(nèi)，不會(huì)有漏掉的光線， 提高了玻璃管得光電光熱利用效率。本發(fā)明可根據(jù)不同的發(fā)電和產(chǎn)熱水要求設(shè)計(jì)水箱大小和中空玻璃管排列管數(shù)，所有的中空玻璃管內(nèi)都充入了惰性氣體或氮?dú)?，?duì)硅電池起到保護(hù)作用。中空玻璃管底部設(shè)有分子篩，用于吸收中空玻璃管中殘存的水汽和氧氣。硅電池片用導(dǎo)熱絕緣膠固定硅電池鋪設(shè)板的上表面，防止硅電池在封裝時(shí)漂移， 影響其正常發(fā)電，另外還可以對(duì)硅電池起到支撐作用。吸熱板用來吸熱兩玻璃管間漏下的太陽光和經(jīng)過兩中空玻璃管下端的反光板反射后的太陽光，產(chǎn)生的熱量傳送到熱管上，提高了玻璃管的熱效率。具體實(shí)施時(shí)，將切割好的硅電池片按所需電壓串聯(lián)起來用導(dǎo)熱絕緣膠復(fù)合在硅電池鋪設(shè)板上表面固定密合，在中空托架下面半封閉圓環(huán)中插入熱管，在中空托架最下面卡槽中插入片狀吸熱板，組成了光電光熱的組件，將做好的組件放入到中空玻璃管中設(shè)定好的位置固定，在中空玻璃管底部放入適量的分子篩，將組件引線從中空玻璃管瓶口的玻璃塞中伸出，將玻璃密封塞用硅酮膠密封在中空玻璃管管口，然后向中空玻璃管中充入惰性氣體(氬氣、氮?dú)獾?趕出中空玻璃管中的空氣，防止硅電池被氧化，同時(shí)中空玻璃管中殘存的水汽和氧氣會(huì)被分子篩吸收。最后將中空玻璃管按照間隔25mm排放在反光板上固定，瓶口端熱管放熱端插入到水箱中。太陽光穿過玻璃管直接照射到硅電池上，用來發(fā)電，穿過兩管之間間隙的光線照射到中空玻璃管底部的反光板上或者直接被玻璃管內(nèi)的豎直放置的吸熱板吸收，反光板將光線反射到玻璃管內(nèi)部的吸熱板上或硅電池底部的熱管，產(chǎn)生熱量， 熱管將硅電池上發(fā)電產(chǎn)生的余熱和吸熱板上吸熱的太陽光熱迅速的傳遞到水箱中，既加熱了水，同時(shí)降低了硅電池表面的溫度，保證了硅電池的正常發(fā)電。中空玻璃管底部聚光鏡托板可以是光亮鋁板一次滾壓成型，也可以在塑料板上復(fù)合上反光膜組合而成，該反光板的設(shè)計(jì)可以完全將收集角范圍內(nèi)的所有入射光線捕捉，這樣可以充分利用太陽能發(fā)電發(fā)熱， 同時(shí)又對(duì)中空玻璃管起到支撐、固定作用。本實(shí)施例的反光板板光線跟蹤圖如圖3所示，當(dāng)入射光線照射到反光板上時(shí)，經(jīng)反光板反射部分光線反射到吸熱板上，部分反射到熱管和硅電池底部，在130°收集角范圍內(nèi)的入射光線都可以被吸收。本實(shí)施例的入射角在65°范圍內(nèi)的入射光線直接被硅電池吸收，當(dāng)入射光線角度小于65° (正方向和反方向)時(shí)候，光線穿過一邊的中空玻璃管后直接被硅電池吸收，無需多次穿透，提高了硅電池的發(fā)電效率。 除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，包括一個(gè)水箱、至少兩根中空玻璃管以及與所述中空玻璃相同數(shù)量的熱管和吸熱板，其特征在于在所述每個(gè)中空玻璃管內(nèi)沿中空玻璃管長度方向設(shè)有硅電池鋪設(shè)板，在所述硅電池鋪設(shè)板的上表面鋪設(shè)有硅電池片，所述硅電池片按所需電壓串聯(lián)起來，所述硅電池的引線從所述中空玻璃管的開口伸出，所述硅電池鋪設(shè)板的下表面間隔設(shè)有呈懸掛狀的中空托架，所述中空托架底部設(shè)有插槽，所述熱管從所述中空托架內(nèi)穿過，所述吸熱板的上端插在所述插槽內(nèi)與所述熱管接觸，下端與中空玻璃管內(nèi)壁接觸；所述中空玻璃管的開口用密封塞密封，露出熱管的放熱端插入到所述水箱中；相鄰兩中空玻璃管之間底部通過所述反光板連接。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于相鄰兩中空玻璃管之間的間距為25mm ；所述硅電池鋪設(shè)板位于所述中空玻璃管圓截面直徑上部，所述硅電池鋪設(shè)板兩端與所述中空玻璃管圓截面具有接觸點(diǎn)，過所述接觸點(diǎn)的相鄰中空玻璃管外圓的切線與所述硅電池鋪設(shè)板形成的夾角為130° ；所述相鄰兩中空玻璃管之間的反光板由兩塊水平板和兩塊傾斜板組成，所述兩塊水平板與其相應(yīng)的中空玻璃管底部相切， 并都向相鄰兩中空玻璃管之間延伸，所述兩塊傾斜板都傾斜向上，兩塊傾斜板的下端都與其相應(yīng)的水平板連接，兩塊傾斜板的上端連接在一起，所述兩塊傾斜板與水平線的夾角為 23°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述中空玻璃管底部設(shè)有分子篩。
4.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述中空玻璃管內(nèi)充有惰性氣體。
5.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述硅電池鋪設(shè)板兩端底部各設(shè)有一個(gè)L形卡槽，在所述L形卡槽內(nèi)插入環(huán)氧板，所述硅電池鋪設(shè)板兩端通過環(huán)氧板與中空玻璃管內(nèi)壁接觸。
6.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述吸熱板下端通過半圓弧的支撐結(jié)構(gòu)與所述中空玻璃管內(nèi)壁接觸。
7.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述硅電池片通過導(dǎo)熱絕緣膠固定在所述硅電池鋪設(shè)板的上表面。
8.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述中空托架為底部不封閉的圓環(huán)形狀，其底部不封閉處向下凸出形成插槽。
9.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述反光板為滾壓成型的光亮鋁板，或者為貼有反光膜的塑料板。
10.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，其特征在于所述硅電池鋪設(shè)板為鋁合金板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中空玻璃管熱利用裝置，是一種太陽能中空玻璃管熱電一體化裝置，包括一個(gè)水箱、至少兩根中空玻璃管以及與中空玻璃相同數(shù)量的熱管和吸熱板，在每個(gè)中空玻璃管內(nèi)沿中空玻璃管長度方向設(shè)有硅電池鋪設(shè)板，在硅電池鋪設(shè)板的上表面鋪設(shè)有硅電池片，硅電池片按所需電壓串聯(lián)起來，硅電池的引線從中空玻璃管的開口伸出，硅電池鋪設(shè)板的下表面間隔設(shè)有呈懸掛狀的中空托架，中空托架底部設(shè)有插槽，熱管從中空托架內(nèi)穿過，吸熱板的上端插在插槽內(nèi)與熱管接觸，下端與中空玻璃管內(nèi)壁接觸；中空玻璃管的開口用密封塞密封，露出熱管的放熱端插入到水箱中；相鄰兩中空玻璃管之間底部通過反光板連接。本發(fā)明可以將太陽能同時(shí)轉(zhuǎn)換成電能和熱能，使太陽能熱電轉(zhuǎn)換效率得到提高，減少了光線穿透玻璃后聚光發(fā)電發(fā)熱的損失，高效低成本。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102563904SQ20121003792
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者徐誦舜 申請(qǐng)人:南京南洲新能源研究發(fā)展有限公司, 徐誦舜