本實(shí)用新型涉及集熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種集熱器裝置。

背景技術(shù)：

在世界常規(guī)能源逐漸不能滿足未來社會發(fā)展需要、地球環(huán)境因大量石化能源消耗而造成不可逆轉(zhuǎn)地惡化的大背景下，太陽能因其儲量無限性、分布普遍性、利用清潔性及經(jīng)濟(jì)性等特征被普遍看好，是最具發(fā)展前景、最能解決未來人類社會發(fā)展能源需求問題的新能源之一。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種利用光電轉(zhuǎn)換原理和相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器材來發(fā)電的系統(tǒng)。由于其具有轉(zhuǎn)換效率較高、污染較小、不受地域限制、維護(hù)方便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。近年來，隨著世界范圍內(nèi)太陽能光伏技術(shù)和光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光伏發(fā)電不僅能夠解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電和特殊用電，而且逐步向并網(wǎng)發(fā)電和建筑結(jié)合供電的方向迅速發(fā)展。中國作為世界能源消耗第二大國，對高效率、低成本的光伏發(fā)電系統(tǒng)的需求更為迫切。與國際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電技術(shù)相比，國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)還處于技術(shù)開發(fā)階段。

在目前的聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光能除一部分轉(zhuǎn)化為電能外，還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能。聚光的作用一方面使得光伏發(fā)電量增加，但另一方面卻由于熱能的聚集使太陽能電池板的溫度升高，進(jìn)而又限制了電池的輸出功率。同時，聚光產(chǎn)生的廢熱被浪費(fèi)，造成能源浪費(fèi)。

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種集熱器裝置，能夠有效解決太陽能電池板發(fā)電效率的不穩(wěn)定性, 提高發(fā)電效率；同時, 利用吸收的余熱提供了生活熱水，減少了火電廠的壓力。。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種集熱器裝置，包括太陽能電池板和熱管，所述熱管的蒸發(fā)端與所述太陽能電池板相連，所述熱管的冷凝端與水冷塊相連；所述水冷塊的入水口通過管路與流量計的出水口相連，所述流量計的入水口通過管路與節(jié)流閥的出水口相連，所述節(jié)流閥的入水口通過管路與給水泵的出水口相連，所述給水泵的入水口通過管路與冷水箱相連，所述水冷塊的出水口通過管路與熱水箱的入水口相連。

可選擇的，所述太陽能電池板與所述熱管平行相連，所述太陽能電池板的前端與所述熱管的蒸發(fā)端重合，所述熱管的冷凝端經(jīng)太陽能電池板的后端延伸至太陽能電池板的外側(cè)與所述水冷塊相連。

可選擇的，所述太陽能電池板與所述熱管垂直相連，所述太陽能電池板的右側(cè)與若干個緊密相連的熱管的蒸發(fā)端相重合，所述熱管的冷凝端由太陽能電池板的左側(cè)延伸至太陽能電池板的外側(cè)與所述水冷塊相連。

可選擇的，所述太陽能電池板與所述熱管垂直相連，所述太陽能電池板的右側(cè)與若干個熱管的蒸發(fā)端相重合，每兩個相鄰的熱管之間設(shè)有間隙，所述熱管的冷凝端由太陽能電池板的左側(cè)延伸至太陽能電池板的外側(cè)與所述水冷塊相連。

本實(shí)用新型的有益效果：本產(chǎn)品針對聚光式光伏發(fā)電效率不穩(wěn)定的問題, 提出熱管與太陽能電池板結(jié)合的模式,利用熱管良好的導(dǎo)熱性質(zhì)，提出新型的太陽能電池板冷卻方案，從而有效解決了太陽能電池板發(fā)電效率的不穩(wěn)定性, 提高發(fā)電效率。同時, 利用吸收的余熱提供了生活熱水，減少了火電廠的壓力。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的集熱器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽能電池板與熱管平行集中集成方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽能電池板與熱管垂直集中集成方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽能電池板與熱管垂直分布集成方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、冷水箱；2、給水泵；3、節(jié)流閥；4、流量計；5、太陽能電池板；6、熱水箱；7、水冷塊；8、熱管。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-4所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種集熱器裝置，包括太陽能電池板5和熱管8，所述熱管8的蒸發(fā)端與所述太陽能電池板5相連，所述熱管8的冷凝端與水冷塊7相連；所述水冷塊7的入水口通過管路與流量計4的出水口相連，所述流量計4的入水口通過管路與節(jié)流閥3的出水口相連，所述節(jié)流閥3的入水口通過管路與給水泵2的出水口相連，所述給水泵2的入水口通過管路與冷水箱1相連，所述水冷塊7的出水口通過管路與熱水箱6的入水口相連。

在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，如圖2所示，太陽能電池板5與熱管8平行無間隔平鋪粘接。熱管8前端為蒸發(fā)端，液態(tài)工質(zhì)在蒸發(fā)端吸收熱量蒸發(fā)；熱管8后端為冷凝端，氣態(tài)工質(zhì)在冷凝端放熱冷凝回流至蒸發(fā)端。太陽能電池板5前端與熱管8前端相重合，熱管8后端從太陽能電池板5后端伸出與水冷塊7相連。這樣的集成方式在太陽能電池板5長度上各點(diǎn)的溫度不是完全相等，但無間隔地平鋪粘接使太陽能電池板5散發(fā)的熱量絕大部分通過熱管8傳遞到水冷塊。

在本實(shí)用新型的另一個實(shí)施例中，如圖3所示，太陽能電池板5與熱管8垂直無間隔平鋪粘接。太陽能電池板5和熱管8成90°，熱管8前端為蒸發(fā)端，液態(tài)工質(zhì)在蒸發(fā)端吸收熱量蒸發(fā)；熱管8后端為冷凝端，氣態(tài)工質(zhì)在冷凝端放熱冷凝回流至蒸發(fā)端。太陽能電池板5右側(cè)與多個熱管8前端相重合，每兩個相鄰熱管8之間緊密相連，熱管8后端從太陽能電池板5左側(cè)伸出與水冷塊7相連。這樣對于并聯(lián)或者串聯(lián)的電池組而言，太陽能電池板5的溫度逐個成線性上升；但是對于單獨(dú)的太陽能電池板5而言，其溫度是均勻的。這樣的集成方式，能有效延長每個獨(dú)立太陽能電池板5的壽命。

在本實(shí)用新型的另一個實(shí)施例中，如圖4所示，太陽能電池板與熱管垂直有一定間隔平鋪粘接。太陽能電池板5和熱管8成90°，熱管8前端為蒸發(fā)端，液態(tài)工質(zhì)在蒸發(fā)端吸收熱量蒸發(fā)；熱管8后端為冷凝端，氣態(tài)工質(zhì)在冷凝端放熱冷凝回流至蒸發(fā)端。太陽能電池板5右側(cè)與多個熱管8前端相重合，每兩個相鄰熱管8之間設(shè)有空隙，熱管8的后端從太陽能電池板5左側(cè)伸出與水冷塊7相連。由于太陽能電池板5和熱管8均為長矩形狀，垂直集中集成的方式，一塊太陽能電池板5需要多塊熱管8，成本高。而對于中小型太陽能發(fā)電廠而言，垂直分布集成方式降低了成本的同時，也能保障太陽能電池板5溫度均勻降低。

本實(shí)用新型研究了三種可行的太陽能電池板5和熱管8集成方式，分別是太陽能電池板5與熱管8平行集中集成方式，太陽能電池板5與熱管8垂直集中集成方式，太陽能電池板5與熱管8垂直分布集成方式。

以下著重研究了太陽能電池板5與熱管8平行集中集成方式，綜合提高對電和熱的利用。主要研究聚光光伏電池組件的高效散熱技術(shù)，對比采用管板式流道換熱和振蕩流熱管散熱方案，確定在CPC與PV/T耦合系統(tǒng)中的電池散熱機(jī)構(gòu)的幾何布置以及幾何尺寸。太陽能電池板5與熱管8平行集中集成方式可廣泛用于家用，將光熱利用與對光伏電池的散熱保護(hù)結(jié)合起來，以充分利用太陽能電池板5自身升溫的廢熱，在保證光伏發(fā)電效率的同時使得總系統(tǒng)的可用火用大大提高。實(shí)現(xiàn)CPC-PV/T系統(tǒng)光熱部分的終端產(chǎn)品為溫度在45℃左右的熱水。

采用太陽能電池板5與熱管7平行集中集成方式，需要根據(jù)太陽能電池板5的尺寸確定熱管8的尺寸。熱管8必須是長條扁狀，若熱管8為方形或者太厚，熱管8內(nèi)部的工質(zhì)在蒸發(fā)和冷凝的時候會發(fā)生流動混亂的情況，從而無法正常傳熱。

假設(shè)太陽能電池板5長為x，寬為y，單位mm；熱管長為m，寬為n，單位mm。具體實(shí)施時以太陽能電池板5為前提，要求熱管8幾何尺寸滿足以下關(guān)系加工即可：

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綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，本產(chǎn)品針對聚光式光伏發(fā)電效率不穩(wěn)定的問題, 提出熱管8與太陽能電池板5結(jié)合的模式,利用熱管良好的導(dǎo)熱性質(zhì)，提出新型的太陽能電池板5冷卻方案，從而有效解決了太陽能電池板5發(fā)電效率的不穩(wěn)定性, 提高發(fā)電效率。同時, 利用吸收的余熱提供了生活熱水，減少了火電廠的壓力。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。