太陽(yáng)能真空管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能真空管，包括透明玻璃罩管、若干光伏電池片、玻璃內(nèi)管及金屬換熱管；透明玻璃罩管與玻璃內(nèi)管為同心圓套管，兩管之間形成真空夾層；玻璃內(nèi)管的外表面貼有光伏電池片，其未貼有電池片的部分鍍有選擇性吸收涂層；金屬換熱管設(shè)置于玻璃內(nèi)管的內(nèi)部，其內(nèi)流通吸熱介質(zhì)；玻璃內(nèi)管內(nèi)充注有導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，且端口密封。該太陽(yáng)能真空管由于光伏電池片貼于玻璃內(nèi)管的外表面，在加工工藝上更易實(shí)現(xiàn)。并且光伏電池片與導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)可直接接觸，能夠?qū)⒐夥姵仄ぷ鲿r(shí)的熱量及時(shí)帶走，使光伏電池片保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率；且導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)將熱量均勻有效傳遞給金屬換熱管中的吸熱介質(zhì)，將熱量加以利用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
太陽(yáng)能真空管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏光熱應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能真空管。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種可再生清潔能源，其利用方式主要有光熱轉(zhuǎn)換及光伏發(fā)電兩種，目前這兩種太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，并且產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。太陽(yáng)能真空管以其高效的光熱利用效率成為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的太陽(yáng)能光熱利用裝置，而太陽(yáng)能光伏利用方面，由于電池片材料特性的限制，相對(duì)利用效率較低。標(biāo)準(zhǔn)條件下太陽(yáng)能晶硅電池轉(zhuǎn)換效率約為12%?17%，即照射到電池表面上的太陽(yáng)能的大約有80%左右能量將會(huì)轉(zhuǎn)化成為熱能，從而造成電池溫度升高，導(dǎo)致電池光電轉(zhuǎn)化效率下降。當(dāng)前的光伏光熱一體化技術(shù)主要采用在光伏電池板下部敷設(shè)換熱器進(jìn)行流體冷卻的方式，但所利用的熱能溫度不高、能源品位及熱利用效率較低，將光伏電池片與太陽(yáng)能真空管集熱器相結(jié)合，可以有效解決上述技術(shù)問(wèn)題，且技術(shù)上可行。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮椤?01520087724.4”、名稱(chēng)為“一種真空管式太陽(yáng)能光伏光熱一體化組件”的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種玻璃真空集熱管，然而該真空集熱管存在以下缺陷:
[0004]I)該真空集熱管將光伏電池片安裝在玻璃外罩管的內(nèi)表面，而且光伏電池片的背面還要粘附玻璃基板或基管，增加了加工工藝的難度及制作成本，當(dāng)光伏電池片出現(xiàn)故障時(shí)不方便更換；
[0005]2)該真空集熱管中的光伏電池片與冷卻換熱介質(zhì)不直接接觸，冷卻換熱效率不高，從而影響光伏電池片的工作效率。
[0006]因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的太陽(yáng)能真空管進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能真空管，以解決現(xiàn)有的太陽(yáng)能真空管的光伏電池片安裝不便以及冷卻換熱效率不高的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0009]—種太陽(yáng)能真空管，包括透明玻璃罩管、若干光伏電池片、玻璃內(nèi)管以及金屬換熱管;所述透明玻璃罩管與所述玻璃內(nèi)管為同心圓套管，兩管之間形成真空夾層;所述玻璃內(nèi)管的外表面貼有所述光伏電池片，且玻璃內(nèi)管的外表面未貼有光伏電池片的部分鍍有選擇性吸收涂層;所述金屬換熱管設(shè)置于所述玻璃內(nèi)管的內(nèi)部，所述金屬換熱管內(nèi)流通吸熱介質(zhì);且所述玻璃內(nèi)管的內(nèi)部充注有導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，所述玻璃內(nèi)管的端口密封。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述玻璃內(nèi)管設(shè)置有光伏電池片的一側(cè)置于有效采光面上，若干光伏電池片沿玻璃內(nèi)管的中心軸線縱向排成一列。
[0011 ]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光伏電池片彎曲為弧形。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬換熱管的表面設(shè)置有用以強(qiáng)化換熱的肋片。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬換熱管為U型換熱管。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該太陽(yáng)能真空管還包括管塞，所述玻璃內(nèi)管的端口通過(guò)所述管塞密封。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述透明玻璃罩管與玻璃內(nèi)管兩套管的一端為環(huán)形密封，另一端為半球形圓頭密封，且兩管之間形成真空夾層。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光伏電池片的導(dǎo)線由兩套管的圓頭密封端引出，且所述導(dǎo)線的引出口密封。
[0017]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0018]I)本發(fā)明提供的太陽(yáng)能真空管，其光伏電池片貼于玻璃內(nèi)管的外表面，相較于在玻璃罩管的內(nèi)表面安裝光伏電池片而言，省去了弧形的玻璃基板，在加工工藝上更容易實(shí)現(xiàn)，制作安裝更加簡(jiǎn)單方便，加工成本更低；
[0019]2)本發(fā)明提供的太陽(yáng)能真空管，由于其玻璃內(nèi)管的外表面貼有光伏電池片，且玻璃內(nèi)管中充注導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，使得光伏電池片與導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)可以直接接觸，能夠?qū)⒐夥姵仄ぷ鲿r(shí)的熱量及時(shí)帶走，光伏電池片被冷卻后保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率;同時(shí)導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)將熱量均勻有效傳遞給金屬換熱管中循環(huán)流動(dòng)的吸熱介質(zhì)，將熱量加以利用；而在申請(qǐng)?zhí)枮?01520087724.4的專(zhuān)利中，光伏電池片設(shè)置在透明玻璃罩管的內(nèi)表面，由于透明玻璃罩管與玻璃內(nèi)管之間有真空夾層，因此，在該專(zhuān)利中，光伏電池片與冷卻換熱介質(zhì)不直接接觸，冷卻換熱效率不高，影響光伏電池片的工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能真空管的主視截面示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能真空管的左視截面示意圖。
[0022]符號(hào)說(shuō)明:
[0023]1-透明玻璃罩管，2-光伏電池片，3-玻璃內(nèi)管，4-金屬換熱管，5-管塞
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的太陽(yáng)能真空管作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0025]請(qǐng)參閱圖1及圖2，如圖1及圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能真空管包括透明玻璃罩管1、若干光伏電池片2、玻璃內(nèi)管3以及金屬換熱管4;透明玻璃罩管I與玻璃內(nèi)管3為同心圓套管，兩管之間形成真空夾層;玻璃內(nèi)管3的外表面貼有光伏電池片2，且玻璃內(nèi)管3的外表面未貼有光伏電池片的部分鍍有選擇性吸收涂層;金屬換熱管4設(shè)置于玻璃內(nèi)管3的內(nèi)部，金屬換熱管4內(nèi)流通吸熱介質(zhì);且玻璃內(nèi)管3的內(nèi)部充注有導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，玻璃內(nèi)管3的端口密封。
[0026]本發(fā)明提供的太陽(yáng)能真空管，其光伏電池片貼于玻璃內(nèi)管的外表面，相較于在玻璃罩管的內(nèi)表面安裝光伏電池片而言，在加工工藝上更容易實(shí)現(xiàn)，制作安裝更加簡(jiǎn)單方便。
[0027]并且，由于其玻璃內(nèi)管的外表面貼有光伏電池片，且玻璃內(nèi)管中充注導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，使得光伏電池片與導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)可以直接接觸，能夠?qū)⒐夥姵仄ぷ鲿r(shí)的熱量及時(shí)帶走，光伏電池片被冷卻后保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)將熱量均勻有效傳遞給金屬換熱管中循環(huán)流動(dòng)的吸熱介質(zhì)，將熱量加以利用；而在申請(qǐng)?zhí)枮?01520087724.4的專(zhuān)利中，光伏電池片設(shè)置在透明玻璃罩管的內(nèi)表面，由于透明玻璃罩管與玻璃內(nèi)管之間有真空夾層，因此，在該專(zhuān)利中，光伏電池片與冷卻換熱介質(zhì)不直接接觸，冷卻換熱效率不高，影響光伏電池片的工作效率。
[0028]為了達(dá)到更好的光伏光熱綜合效果，玻璃內(nèi)管3設(shè)置有光伏電池片2的一側(cè)置于有效采光面上，若干光伏電池片2沿玻璃內(nèi)管3的中心軸線縱向排成一列。
[0029]由于玻璃內(nèi)管3通常具有彎曲弧度，為了使光伏電池片更好地貼合玻璃內(nèi)管3的外表面上，光伏電池片2彎曲為弧形，其彎曲弧度與玻璃內(nèi)管3的彎曲弧度相同，且光伏電池片2與玻璃內(nèi)管3通過(guò)封裝膠膜緊密貼合在一起。
[0030]為了達(dá)到更好的換熱效率，金屬換熱管4的表面設(shè)置有用以強(qiáng)化換熱的肋片。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，金屬換熱管4為U型換熱管；當(dāng)然，本發(fā)明并不以此為限，金屬換熱管4還可以為其它類(lèi)型的高效換熱管。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，玻璃內(nèi)管3的端口通過(guò)管塞5進(jìn)行密封。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，透明玻璃罩管I與玻璃內(nèi)管3兩套管的一端為環(huán)形密封，另一端為半球形圓頭密封，且兩管之間形成真空夾層;光伏電池片2的導(dǎo)線由兩套管的圓頭密封端引出，同時(shí)對(duì)導(dǎo)線引出口進(jìn)行密封，以保證透明玻璃罩管2與玻璃內(nèi)管3真空夾層的真空度。
[0033]綜上所述，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能真空管，包括透明玻璃罩管、若干光伏電池片、玻璃內(nèi)管以及金屬換熱管;所述透明玻璃罩管與所述玻璃內(nèi)管為同心圓套管，兩管之間形成真空夾層;所述玻璃內(nèi)管的外表面貼有所述光伏電池片，且玻璃內(nèi)管的外表面未貼有光伏電池片的部分鍍有選擇性吸收涂層;所述金屬換熱管設(shè)置于所述玻璃內(nèi)管的內(nèi)部，所述金屬換熱管內(nèi)流通吸熱介質(zhì);且所述玻璃內(nèi)管的內(nèi)部充注有導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，所述玻璃內(nèi)管的端口密封。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能真空管，其光伏電池片貼于玻璃內(nèi)管的外表面，相較于在玻璃罩管的內(nèi)表面安裝光伏電池片而言，在加工工藝上更容易實(shí)現(xiàn)，制作安裝更加簡(jiǎn)單方便。并且，由于其玻璃內(nèi)管的外表面貼有光伏電池片，且玻璃內(nèi)管中充注導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，使得光伏電池片與導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)可以直接接觸，能夠?qū)⒐夥姵仄ぷ鲿r(shí)的熱量及時(shí)帶走，光伏電池片被冷卻后保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)將熱量均勻有效傳遞給金屬換熱管中循環(huán)流動(dòng)的吸熱介質(zhì)，將熱量加以利用。
[0034]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能真空管，其特征在于，包括透明玻璃罩管(I)、若干光伏電池片(2)、玻璃內(nèi)管(3)以及金屬換熱管(4);所述透明玻璃罩管(I)與所述玻璃內(nèi)管(3)為同心圓套管，兩管之間形成真空夾層;所述玻璃內(nèi)管(3)的外表面貼有所述光伏電池片(2)，且玻璃內(nèi)管(3)的外表面未貼有光伏電池片的部分鍍有選擇性吸收涂層;所述金屬換熱管(4)設(shè)置于所述玻璃內(nèi)管(3)的內(nèi)部，所述金屬換熱管(4)內(nèi)流通吸熱介質(zhì);且所述玻璃內(nèi)管(3)的內(nèi)部充注有導(dǎo)熱介質(zhì)或相變蓄熱介質(zhì)，所述玻璃內(nèi)管(3)的端口密封。2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，所述玻璃內(nèi)管(3)設(shè)置有光伏電池片(2)的一側(cè)置于有效采光面上，若干光伏電池片(2)沿玻璃內(nèi)管(3)的中心軸線縱向排成一列。3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，所述光伏電池片(2)彎曲為弧形。4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，所述金屬換熱管(4)的表面設(shè)置有用以強(qiáng)化換熱的肋片。5.如權(quán)利要求1或4所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，所述金屬換熱管(4)為U型換熱管。6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，還包括管塞(5)，所述玻璃內(nèi)管(3)的端口通過(guò)所述管塞(5)密封。7.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，所述透明玻璃罩管(I)與玻璃內(nèi)管(3)兩套管的一端為環(huán)形密封，另一端為半球形圓頭密封，且兩管之間形成真空夾層。8.如權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能真空管，其特征在于，所述光伏電池片(2)的導(dǎo)線由兩套管的圓頭密封端引出，且所述導(dǎo)線的引出口密封。
【文檔編號(hào)】F24J2/34GK105928217SQ201610303988
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】趙芳, 程道來(lái), 蔡萌
【申請(qǐng)人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院