一種智能型光伏光熱一體化組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種智能型光伏光熱一體化組件，屬于光伏領(lǐng)域，包括光伏組件、集熱模塊、微型逆變器、框架和可調(diào)式支架，其中，光伏組件和光熱集熱模塊組合安裝在框架內(nèi)，集熱模塊通過(guò)導(dǎo)熱粘結(jié)劑粘合在光伏組件背面，微型逆變器安裝在光伏組件的側(cè)邊，可調(diào)式支架固定連接在框架的背面。通過(guò)光伏光熱綜合利用，提高了太陽(yáng)輻射能量的利用率。
【專利說(shuō)明】一種智能型光伏光熱一體化組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能型光伏光熱一體化組件，屬于太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏組件在將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程中，由于材料轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題，只有小部分光能轉(zhuǎn)換成電能，大部分光能均是轉(zhuǎn)換成熱能導(dǎo)致溫度升高而浪費(fèi)掉；溫度升高也導(dǎo)致太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率降低而減少發(fā)電量，同時(shí)減少了光伏組件的使用壽命。因此，為盡可能使太陽(yáng)能電池效率保持在較高水平，充分利用吸收的太陽(yáng)輻射能，同時(shí)避免熱量對(duì)光伏轉(zhuǎn)換效率的影響，延長(zhǎng)光伏組件的使用壽命，通過(guò)導(dǎo)熱裝置將太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的熱能吸收收集，并提供給熱能設(shè)備使用，將起到良好的光伏光熱綜合利用效果。
[0003]光伏組件常規(guī)使用壽命超過(guò)25年，而常規(guī)光熱集熱模塊因腐蝕老化原因使其使用壽命不超過(guò)10年。目前已有的各種光伏光熱一體化組件均是通過(guò)一個(gè)框架直接組合，存在一旦拆分即破損整體的弊端；同時(shí)目前已有的各種光伏光熱一體化組件存在智能化不足、安裝不便的缺陷。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門(mén)開(kāi)發(fā)出一種智能型光伏光熱一體化組件，本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種拆裝便捷，同時(shí)具有發(fā)電和供熱的智能型光伏光熱一體化組件。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0007]—種智能型光伏光熱一體化組件，包括光伏組件、集熱模塊、微型逆變器、框架和可調(diào)式支架，其中，光伏組件和光熱集熱模塊組合安裝在框架內(nèi)，集熱模塊通過(guò)導(dǎo)熱粘結(jié)劑粘合在光伏組件背面，微型逆變器安裝在光伏組件的側(cè)邊，可調(diào)式支架固定連接在框架的背面。
[0008]上述光伏組件為單晶硅或多晶硅型晶體硅光伏組件，其結(jié)構(gòu)依次由高透光低鐵鋼化玻璃、EVA封裝膠膜、晶體硅太陽(yáng)電池片、EVA封裝膠膜和透明背板組成。
[0009]上述集熱模塊包括蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管、保溫發(fā)泡材料和隔熱保溫金屬板，其中，金屬導(dǎo)熱管安裝在隔熱保溫金屬板的上方，保溫發(fā)泡材料填充安裝在隔熱保溫金屬板的上方以及金屬導(dǎo)熱管空隙間。上述集熱模塊的蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管為以蛇形管為主管路、組合毛細(xì)管為分管路的蛇網(wǎng)狀導(dǎo)熱銅管或鋁管，以該造型增加導(dǎo)熱接觸面積，增加集熱量。
[0010]上述微型逆變器為具備最大功率跟蹤功能的微型并網(wǎng)逆變器；該微型逆變器固定在光伏組件上側(cè)面以連接光伏組件輸出匯流條。
[0011]上述框架包括固定光伏組件用鋁邊框和固定集熱模塊用鋁邊框兩大框架部件，以及組合固定上述兩大框架部件用的鋁合金緊固件。
[0012]上述框架包括多套獨(dú)立的鋁合金緊固件，每套鋁合金緊固件包括單個(gè)鋁合金卡件、一配對(duì)的螺栓和螺母。
[0013]上述固定集熱模塊用的鋁邊框上進(jìn)一步設(shè)有圓形安裝孔，用于固定蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管的進(jìn)水管和出水管。
[0014]上述可調(diào)式支架由配對(duì)的螺栓螺母、包含安裝孔的支撐軌角鋼、以及調(diào)整間距和固定支撐軌角鋼用的橫軌角鋼等組成，可通過(guò)將支撐軌角鋼固定在橫軌角鋼上不同的安裝孔位實(shí)現(xiàn)調(diào)整支架底座間距進(jìn)而來(lái)達(dá)到調(diào)整支架支撐角度的目的。
[0015]工作原理是:太陽(yáng)能經(jīng)光伏組件中的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換，小部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能，經(jīng)具備MPPT功能的微型逆變器的高效逆變功能轉(zhuǎn)換成交流電能，供應(yīng)各類用電負(fù)載使用或直接連接電網(wǎng)將該部分電能出售給電網(wǎng)公司；大部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，經(jīng)集熱模塊中的導(dǎo)熱管吸收收集，加熱導(dǎo)熱管中的液體水，通過(guò)水熱循環(huán)作用將熱量帶走向其它設(shè)備供熱，同時(shí)能有效降低光伏組件表面工作溫度，從而使得太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率提高，增加發(fā)電量。
[0016]本實(shí)用新型所述的智能型光伏光熱一體化組件除內(nèi)部光伏和集熱模塊通過(guò)組合安裝外，也可以組合多個(gè)整體使用，例如:可以由多個(gè)相同的光伏光熱一體化組件，同時(shí)通過(guò)組件上標(biāo)配的微型逆變器輸出連接頭進(jìn)行串并聯(lián)連接以增加發(fā)電量和通過(guò)導(dǎo)熱管進(jìn)出水管進(jìn)行串聯(lián)連接以增加熱水量。
[0017]上述智能型光伏光熱一體化組件具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、通過(guò)光伏光熱綜合利用，提高了太陽(yáng)輻射能量的利用率；
[0019]2、通過(guò)利用微型逆變器，提高了太陽(yáng)能電池發(fā)電量，增加了整體安全性和穩(wěn)定性；
[0020]3、通過(guò)框架組合安裝光伏組件和集熱模塊，拆裝便捷，有利后續(xù)安裝維護(hù)；
[0021]4、所述一體化組件能進(jìn)行快速模塊化組合，具有良好的拓展性；
[0022]5、通過(guò)可自調(diào)支架角度，增加該組件的區(qū)域應(yīng)用適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)樣式標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用通用化。
[0023]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)施例的智能型光伏光熱一體化組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)施例的智能型光伏光熱一體化組件結(jié)構(gòu)部分橫截面圖；
[0026]圖3為本實(shí)施例的集熱模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實(shí)施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本實(shí)施例的可調(diào)試支架結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1-2所不,一種智能型光伏光熱一體化組件,包括光伏組件1、集熱模塊2、微型逆變器3、框架4和可調(diào)式支架5，其中，光伏組件I和光熱集熱模塊2組合安裝在框架4內(nèi)，集熱模塊2通過(guò)導(dǎo)熱粘結(jié)劑粘合在光伏組件I背面，微型逆變器3安裝在光伏組件I的側(cè)邊，可調(diào)式支架5固定連接在框架4的背面。
[0030]在本實(shí)施例中，上述光伏組件I為單晶硅光伏組件，其從上而下依次由高透光低鐵鋼化玻璃、EVA封裝膠膜、晶體硅太陽(yáng)電池片、EVA封裝膠膜和透明背板組成。
[0031]如圖3所示，上述集熱模塊2包括蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管21、保溫發(fā)泡材料22和隔熱保溫金屬板23，其中，金屬導(dǎo)熱管21安裝在隔熱保溫金屬板23的上方，保溫發(fā)泡材料22填充安裝在隔熱保溫金屬板23的上方以及金屬導(dǎo)熱管21空隙間。上述集熱模塊2的蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管21為以蛇形管為主管路211、組合毛細(xì)管212為分管路的蛇網(wǎng)狀導(dǎo)熱銅管，采用主管路211和組合毛細(xì)管212相結(jié)合，可以增加導(dǎo)熱接觸面積，增加集熱量。
[0032]上述微型逆變器3為具備最大功率跟蹤功能的微型并網(wǎng)逆變器；該微型逆變器3固定在光伏組件I上側(cè)面以連接光伏組件I輸出匯流條。微型逆變器3工作原理:由于單塊光伏電池的輸出電壓一般在22V-45V之間,遠(yuǎn)低于可以使用的交流電壓(220AC)。因此，首先需要一個(gè)DC/DC升壓變換器提升電壓，經(jīng)過(guò)直流升壓后，再經(jīng)過(guò)DC/AC變換器將直流電能變換成交流電能。微型逆變器的關(guān)鍵部分是DC/DC升壓變換器和DC/AC變換器。DC/DC升壓變換器和DC/AC變換器的換流都是通過(guò)開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通或關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。控制器用于給電力電子開(kāi)關(guān)提供驅(qū)動(dòng)脈沖、實(shí)現(xiàn)MPPT算法、并網(wǎng)控制、反孤島保護(hù)、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)和數(shù)字通信等功能。EMI/EMC濾波器用于抑制傳導(dǎo)干擾、共模干擾等干擾信號(hào)且在微型逆變器輸出端和電網(wǎng)間提供阻抗。輔助電源為控制器、所有反饋電路和采樣電路等供電。
[0033]如圖4所示，上述框架4包括固定光伏組件用鋁邊框41和固定集熱模塊用鋁邊框42兩大框架部件，以及組合固定上述兩大框架部件用的鋁合金緊固件43。上述框架4包括多套獨(dú)立的鋁合金緊固件，每套鋁合金緊固件包括單個(gè)鋁合金卡件、一配對(duì)的螺栓和螺母，其中，所述鋁合金卡件截面呈“[”用于鎖緊框架4。上述固定集熱模塊用的鋁邊框42上進(jìn)一步設(shè)有圓形安裝孔，用于固定蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管的進(jìn)水管213和出水管214。
[0034]如圖5所示，上述可調(diào)式支架5由配對(duì)的螺栓螺母51、包含安裝孔的支撐軌角鋼52、以及調(diào)整間距和固定支撐軌角鋼52用的橫軌角鋼53等組成，可通過(guò)將支撐軌角鋼52固定在橫軌角鋼53上不同的安裝孔位實(shí)現(xiàn)調(diào)整支架底座間距進(jìn)而來(lái)達(dá)到調(diào)整支架支撐角度的目的。
[0035]工作原理是:太陽(yáng)能經(jīng)光伏組件中的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換，小部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能，經(jīng)具備MPPT功能的微型逆變器的高效逆變功能轉(zhuǎn)換成交流電能，供應(yīng)各類用電負(fù)載使用或直接連接電網(wǎng)將該部分電能出售給電網(wǎng)公司；大部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，經(jīng)集熱模塊2中的導(dǎo)熱管吸收收集，加熱導(dǎo)熱管21中的液體水，通過(guò)水熱循環(huán)作用將熱量帶走向其它設(shè)備供熱，同時(shí)能有效降低光伏組件表面工作溫度，從而使得太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率提高，增加發(fā)電量。
[0036]本實(shí)用新型所述的智能型光伏光熱一體化組件除內(nèi)部光伏組件I和集熱模塊2通過(guò)組合安裝外，也可以組合多個(gè)整體使用，例如:可以由多個(gè)相同的光伏光熱一體化組件，同時(shí)通過(guò)組件上標(biāo)配的微型逆變器輸出連接頭進(jìn)行串并聯(lián)連接以增加發(fā)電量和通過(guò)導(dǎo)熱管進(jìn)出水管進(jìn)行串聯(lián)連接以增加熱水量。
[0037]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:包括光伏組件、集熱模塊、微型逆變器、框架和可調(diào)式支架，其中，光伏組件和光熱集熱模塊組合安裝在框架內(nèi)，集熱模塊通過(guò)導(dǎo)熱粘結(jié)劑粘合在光伏組件背面，微型逆變器安裝在光伏組件的側(cè)邊，可調(diào)式支架固定連接在框架的背面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:所述光伏組件為單晶硅或多晶硅型晶體硅光伏組件，其結(jié)構(gòu)依次由高透光低鐵鋼化玻璃、EVA封裝膠膜、晶體硅太陽(yáng)電池片、EVA封裝膠膜和透明背板組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:上述集熱模塊包括蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管、保溫發(fā)泡材料和隔熱保溫金屬板，其中，金屬導(dǎo)熱管安裝在隔熱保溫金屬板的上方，保溫發(fā)泡材料填充安裝在隔熱保溫金屬板的上方以及金屬導(dǎo)熱管空隙間。
4.如權(quán)利要求3所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:所述集熱模塊的蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管為以蛇形管為主管路、組合毛細(xì)管為分管路的蛇網(wǎng)狀導(dǎo)熱銅管或招管。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:所述微型逆變器固定在光伏組件上側(cè)面以連接光伏組件輸出匯流條。
6.如權(quán)利要求1所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:所述框架包括固定光伏組件用鋁邊框和固定集熱模塊用鋁邊框兩大框架部件，以及組合固定上述兩大框架部件用的鋁合金緊固件。
7.如權(quán)利要求6所述的一種智能型光伏光熱一體化組件,其特征在于:所述框架包括多套獨(dú)立的鋁合金緊固件，每套鋁合金緊固件包括單個(gè)鋁合金卡件、一配對(duì)的螺栓和螺母。
8.如權(quán)利要求6所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:所述固定集熱模塊用的鋁邊框上進(jìn)一步設(shè)有圓形安裝孔，用于固定蛇網(wǎng)型金屬導(dǎo)熱管的進(jìn)水管和出水管。
9.如權(quán)利要求1所述的一種智能型光伏光熱一體化組件，其特征在于:所述可調(diào)式支架包括配對(duì)的螺栓螺母、包含安裝孔的支撐軌角鋼、以及調(diào)整間距和固定支撐軌角鋼用的橫軌角鋼。
【文檔編號(hào)】H02S40/32GK203722567SQ201320894912
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】鮑仁強(qiáng), 周庭軍 申請(qǐng)人:浙江永升新能源科技有限公司