本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電板,尤其是具有換熱功能的太陽(yáng)能發(fā)電熱水板。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能發(fā)電板一般僅能起到發(fā)電的作用,無(wú)法在發(fā)電的同時(shí)產(chǎn)生熱水。太陽(yáng)能發(fā)電板在發(fā)電過(guò)程中,向周圍環(huán)境中同時(shí)散發(fā)大量熱量,如果散熱不好,造成發(fā)電板本身溫度過(guò)高,會(huì)造成發(fā)電效率低下。
影響電池效率主要有以下兩個(gè)方面的因素:
(1)太陽(yáng)能光譜的影響 太陽(yáng)光譜是具有連續(xù)波長(zhǎng)的輻射光譜,太陽(yáng)電池只是利用了光譜中能量高于電池禁帶寬度的部分光子。 較低能量的光子根本就不能被晶體吸收,其中一部分直接透射穿越太陽(yáng)能電池,另一部分則會(huì)被電池吸收變成熱量。而較高能量的光子也只能將入射損耗后剩余的能量以晶格振動(dòng), 電池吸收的輻射都變成了自身的熱量,從而使電池本身溫度升高。
(2)溫度對(duì)電池效率的影響:硅光伏電池發(fā)電模塊的實(shí)際發(fā)電量不僅取決于吸收和傳輸?shù)奶?yáng)輻射,還取決于電池的實(shí)際工作溫度。隨著溫度的上升,溫度每升高1K,則光伏發(fā)電模塊的發(fā)電量將降低額定容量的0.4%~~0.6%。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種太陽(yáng)能發(fā)電熱水板,具有發(fā)電效率高,并在發(fā)電的同時(shí),通過(guò)熱交換實(shí)現(xiàn)了熱量的回收和利用,做到了熱電聯(lián)產(chǎn)并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便的特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能發(fā)電熱水板,其包括設(shè)置在密封腔內(nèi)的發(fā)電膜片,所述發(fā)電膜片一側(cè)依次固定設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱層、導(dǎo)熱板以及S形流道管,所述密封腔由雙層鋼化中空玻璃與殼體組成,所述殼體內(nèi)設(shè)置有保溫層,所述發(fā)電膜片位于密封腔雙層鋼化中空玻璃一側(cè)。
進(jìn)一步的,所述雙層鋼化中空玻璃與發(fā)電膜片之間間距為1~2cm。
進(jìn)一步的,所述雙層鋼化中空玻璃的兩層鋼化玻璃的間距為1~3cm。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
本實(shí)用新型通過(guò)在發(fā)電膜片一側(cè)設(shè)置S形流道管的方式,利用流體將發(fā)電板發(fā)電過(guò)程中的大量余熱回收利用,穩(wěn)定發(fā)電板的溫度,提高發(fā)電效率。
本實(shí)用新型在發(fā)電膜片的背部采用導(dǎo)熱板吸收發(fā)電板發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量,通過(guò)附著在導(dǎo)熱板后面的S形流道管和流道內(nèi)的流體將熱量轉(zhuǎn)移并儲(chǔ)存利用。
本實(shí)用新型采用導(dǎo)熱性能良好的導(dǎo)熱板,并且在發(fā)電膜片與導(dǎo)熱板之間設(shè)置有納米級(jí)絕緣導(dǎo)熱層,在保證安全性的前提下,大大提高了導(dǎo)熱效果。
本實(shí)用新型通過(guò)采用雙層鋼化中空玻璃,發(fā)電膜片外與雙層鋼化中空玻璃間距為1~2㎝,所述雙層鋼化中空玻璃玻璃間距為1~3cm,由于這種間距存在,熱量不易通過(guò)雙層鋼化中空玻璃傳導(dǎo)散熱。
本實(shí)用新型由于殼體內(nèi)壁上設(shè)置有保溫層,因此熱量不會(huì)散發(fā)到周圍空間,絕大部分熱量被流體介質(zhì)吸收轉(zhuǎn)移。
本實(shí)用新型流道管為S形流道管,增大了與熱源的接觸面積,提高了熱交換效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1、保溫層,2、S形流道管,3、導(dǎo)熱板,4、絕緣導(dǎo)熱層,5、發(fā)電膜片,6、雙層鋼化中空玻璃,7、殼體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)附圖1,本實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能發(fā)電熱水板,其包括發(fā)電膜片,所述發(fā)電膜片一側(cè)依次相鄰固定設(shè)置絕緣導(dǎo)熱層、導(dǎo)熱板以及S形流道管,以上所有裝置封裝在雙層鋼化中空玻璃與殼體組成的密封腔內(nèi),利用流體將發(fā)電板發(fā)電過(guò)程中的大量余熱回收利用,穩(wěn)定發(fā)電板的溫度,提高發(fā)電效率,所述殼體內(nèi)壁上設(shè)置有保溫層,因此熱量不會(huì)散發(fā)到周圍空間,絕大部分熱量被流體介質(zhì)吸收轉(zhuǎn)移。所述流道管為S形流道,增大了與熱源的接觸面積,提高了熱交換效率。所述雙層鋼化中空玻璃與發(fā)電膜片之間間距為1~2cm,所述雙層鋼化中空玻璃為雙層鋼化中空玻璃,所述雙層鋼化中空玻璃玻璃間距為1~3cm,由于這種間距存在,熱量不易通過(guò)雙層鋼化中空玻璃傳導(dǎo)散熱。
本實(shí)用新型絕緣導(dǎo)熱層采用SiC 陶瓷材料的納米級(jí)絕緣導(dǎo)熱層,導(dǎo)熱板采用金屬導(dǎo)熱薄板,導(dǎo)熱效果良好,并且在金屬導(dǎo)熱薄板表面涂覆絕緣材料進(jìn)一步保證絕緣效果,所述S形流道管采用導(dǎo)熱效果良好并且強(qiáng)度較高的金屬S形流道管,所述S形流道管進(jìn)口、出口均在封閉空間外側(cè),S形流道管主體在封閉空間內(nèi)。在發(fā)電膜片與背部金屬薄導(dǎo)熱板之間,涂有納米級(jí)絕緣涂層,以至于金屬背板不會(huì)導(dǎo)電,但是發(fā)電膜在發(fā)電同時(shí)所產(chǎn)生的熱會(huì)量傳到給薄金屬板,最終這些熱量由焊接在金屬導(dǎo)熱板后部的管流道內(nèi)的流體介質(zhì)吸收并轉(zhuǎn)移在管道的背部保溫層,鎖住熱量。
工作過(guò)程如下:
太陽(yáng)能光資源首先通過(guò)熱回收太陽(yáng)能發(fā)電熱水板的雙層鋼化中空玻璃照射到發(fā)電膜片上,產(chǎn)生電能。發(fā)電膜片將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的同時(shí),還有一部分能量被轉(zhuǎn)換成熱能,由于發(fā)電膜片與雙層鋼化中空玻璃之間非緊密接觸,只有很少部分的熱量被雙層鋼化中空玻璃反射掉,還有大部分熱量通過(guò)絕緣導(dǎo)熱層吸收并轉(zhuǎn)移到導(dǎo)熱板后面的S形流道管中,最終加熱管中的流體介質(zhì),熱量被吸收轉(zhuǎn)移,使得發(fā)電膜溫度不再升高。由于設(shè)置有保溫層,因此熱量不會(huì)散發(fā)到周圍空間,絕大部分熱量被流體介質(zhì)吸收轉(zhuǎn)移。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。