專利名稱：太陽能光伏熱交換一件化組件及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能光伏熱交換一件化組件及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
太陽能光伏電能是近年來世界各國推崇的清潔環(huán)保能源，中國是目前世界上太陽能光伏組件生產(chǎn)產(chǎn)量最大，太陽能光伏應(yīng)用發(fā)展最快的國家，但是由于技術(shù)原因，光伏發(fā)電只能利用14%左右的太陽能量。而以太陽能熱水器為代表的太陽能熱交換設(shè)備經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已能將太陽能中94%的能量轉(zhuǎn)換為熱能。是否可以將光伏發(fā)電中未利用的太陽能再利用，并且在同一裝置中來實(shí)現(xiàn)，提高太陽能利用率是人們一直追求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽能光伏熱交換一件化組件，它結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠安全，安裝方便；能使同一面積在保證最大功率發(fā)電的前提下，將剩余熱能充分利用，提高了太陽能利用率，并且可降低電池片的工作溫度，提高電池片的使用壽命。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，該方法基于當(dāng)前技術(shù)水平簡單易行，性能可靠安全，按當(dāng)前成熟工藝可大規(guī)模生產(chǎn)，可極大提高太陽能產(chǎn)品的性價(jià)比。本發(fā)明的產(chǎn)品技術(shù)方案是一種太陽能光伏熱交換一件化組件，它包括玻璃片、太陽能電池組、集熱板、熱交換裝置、外框，所述玻璃片、太陽能電池組、集熱板依此結(jié)構(gòu)順序組成太陽能光伏組件，太陽能電池組采集太陽能轉(zhuǎn)換為電能并通過電能輸出口輸出；集熱板反面設(shè)置有熱交換裝置，熱交換所得的熱能通過熱交換輸出口輸出。所述太陽能電池組正面和玻璃片緊貼，反面貼裝在集熱板上。所述集熱板為表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板。所述熱交換裝置包括柵形或蛇形結(jié)構(gòu)金屬管組件。所述集熱板與熱交換裝置的金屬管組件之間通過焊接結(jié)合。外框包括周邊框、保溫材料、背板。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法的技術(shù)方案是一種太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括將玻璃片、太陽能電池組、集熱板依此結(jié)構(gòu)順序通過層壓工藝貼裝在一起， 將熱交換裝置通過焊接與集熱板貼裝，上述四層部件被安裝在外框內(nèi)，外框上安裝有電能輸出口和熱交換輸出口。所述電能輸出口與太陽能電池組連接，熱交換輸出口與熱交換裝置連接。所述集熱板為表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板。所述熱交換裝置包括柵形或蛇形結(jié)構(gòu)金屬管組件。所述集熱板與熱交換裝置的金屬管組件之間通過焊接結(jié)合。外框包括周邊框、保溫材料、背板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、性能可靠，安裝方便。2.本發(fā)明使用光伏發(fā)電和熱交換技術(shù)一體化方案，使同一面積在保證最大功率發(fā)電的前提下，將剩余熱能充分利用，提高了太陽能利用率，降低了電池片的工作溫度，提高了電池片的使用壽命。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。其中10玻璃片；20太陽能電池組；30集熱板；40熱交換裝置；50外框；61電能輸出口 ；62熱交換輸出口。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一如圖1、圖2所示，一種太陽能光伏熱交換一件化組件，它包括玻璃片10、太陽能電池組20、集熱板30、熱交換裝置40、外框50，所述玻璃片10、太陽能電池組20、集熱板30依此結(jié)構(gòu)順序組成太陽能光伏組件，太陽能電池組20采集太陽能轉(zhuǎn)換為電能并通過電能輸出口 61輸出；集熱板30反面設(shè)置有熱交換裝置40，熱交換所得的熱能通過熱交換輸出口 62輸出。太陽能電池組20正面和玻璃片10緊貼，反面貼裝在集熱板30上。集熱板30為表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板。熱交換裝置40包括柵形或蛇形結(jié)構(gòu)金屬管組件。 集熱板30與熱交換裝置40的金屬管組件之間通過焊接結(jié)合。外框50包括周邊框、保溫材料、背板。玻璃片10 本實(shí)施例中采用低鐵鋼化玻璃(又稱白玻璃)，厚度3.2毫米，在太陽電池光譜響應(yīng)的波長范圍內(nèi)(320-1100NM)透光率達(dá)90%以上。鋼化性能符合國標(biāo) GB9963-88或者封裝后的組件抗沖擊性能達(dá)到國標(biāo)GB9535-88地面用硅太陽能電池環(huán)境試驗(yàn)方法中規(guī)定的性能指標(biāo)。太陽能電池片是指太陽能光電轉(zhuǎn)換的最小單元，尺寸一般為125女125或156女 156。太陽能電池片的工作電壓約為0. 5V，一般不能單獨(dú)作為電源使用。將太陽能電池片進(jìn)行串并聯(lián)封裝后，就成為太陽能電池組20，其功率一般為幾瓦到幾十瓦，一百瓦到兩百瓦以上，可以單獨(dú)作為電源使用。集熱板30 指表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板，能吸收太陽能輻射能量各電池片傳導(dǎo)的熱量，將熱量傳遞給集熱器內(nèi)介質(zhì)，使介質(zhì)溫度升高，作為熱載體輸出有用能量。熱交換裝置40 是指集熱板30傳送熱介質(zhì)的裝置，采用激光焊接方式將柵狀或蛇狀銅管-流道金屬管與集熱板30反面的金屬焊接。集熱板30和管路通過激光焊接實(shí)現(xiàn)金屬間熔融結(jié)合，結(jié)合力強(qiáng)，熱阻小且在背面焊接，不傷吸熱膜層，板芯美觀。電能輸出口 61 優(yōu)選的方案采用一種專用接線盒，由ABS制成，并加有防老化和抗紫外輻射劑，能確保電池組件在室外使用25年以上不出現(xiàn)老化破裂現(xiàn)象。接線柱由外鍍鎳層的高導(dǎo)電解銅制成，可以確保電氣導(dǎo)通及電氣連接的可靠。接線盒用硅膠粘接在背板表熱交換輸出口 62 優(yōu)選采用專用銅管接頭。外框50 優(yōu)選的方案采用硬制鋁合金制成，表面氧化層厚度大于10微米，可以保證在室外環(huán)境長達(dá)25年以上的使用，不會(huì)被腐蝕，牢固耐用。包括周邊框，保溫材料和背板，將上述組件密封在內(nèi)，保證防水防塵。實(shí)施例二 一種太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括將玻璃片10、太陽能電池組20、集熱板30依此結(jié)構(gòu)順序通過層壓工藝貼裝在一起，將熱交換裝置40通過焊接與集熱板30貼裝，上述四層部件被安裝在外框50內(nèi)，外框50上安裝有電能輸出口 61和熱交換輸出口 62。電能輸出口 61與太陽能電池組20連接，熱交換輸出口 62與熱交換裝置40連接。 集熱板30為表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板。熱交換裝置40包括柵形或蛇形結(jié)構(gòu)金屬管組件。集熱板30與熱交換裝置40的金屬管組件之間通過焊接結(jié)合。外框50包括周邊框、保溫材料、背板。制造該一件化組件時(shí)，先將太陽能電池片按要求串接成太陽能電池組20，連接好的太陽能電池組20貼裝在表面絕緣集熱板30上，太陽能電池組20上面貼裝玻璃片10，用層壓工藝將三層板固定在一起成為太陽能光伏組件，集熱板30反面焊接有柵形或蛇形銅管作為熱交換裝置40，成為光熱一體板，太陽能電池組20將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能，通過電能輸出口 61送電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電。太陽能電池組20吸收的太陽能熱和發(fā)電能力過程中產(chǎn)生的熱能通過集熱板30和熱交換裝置40進(jìn)行熱交換，并通過熱交換輸出口 62輸出。將光熱一體板，電能輸出口 61、熱交換輸出口 62、外框50封裝成一體成為太陽能光伏熱交換一件化組件成品。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于經(jīng)充分說明的本發(fā)明來說，還可具有多種變換及改型的實(shí)施方案， 并不局限于上述實(shí)施方式的具體實(shí)施例。上述實(shí)施例僅僅作為本發(fā)明的說明，而不是限制。 總之，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求
1.一種太陽能光伏熱交換一件化組件，其特征在于它包括玻璃片(10)、太陽能電池組(20)、集熱板(30)、熱交換裝置(40)、外框(50)，所述玻璃片(10)、太陽能電池組(20)、 集熱板(30)依此結(jié)構(gòu)順序組成太陽能光伏組件，太陽能電池組00)采集太陽能轉(zhuǎn)換為電能并通過電能輸出口(61)輸出；集熱板(30)反面設(shè)置有熱交換裝置(40)，熱交換所得的熱能通過熱交換輸出口(6 輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏熱交換一件化組件，其特征在于所述太陽能電池組00)正面和玻璃片(10)緊貼，反面貼裝在集熱板(30)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏熱交換一件化組件，其特征在于所述集熱板 (30)為表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏熱交換一件化組件，其特征在于所述熱交換裝置GO)包括柵形或蛇形結(jié)構(gòu)金屬管組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏熱交換一件化組件，其特征在于所述外框(50) 包括周邊框、保溫材料、背板。
6.一種制造權(quán)利要求1所述的太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括將玻璃片(10)、太陽能電池組(20)、集熱板(30)依此結(jié)構(gòu)順序通過層壓工藝貼裝在一起，將熱交換裝置GO)通過焊接與集熱板(30)貼裝，上述四層部件被安裝在外框(50)內(nèi)，外框(50)上安裝有電能輸出口 (61)和熱交換輸出口(62)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述電能輸出口(61)與太陽能電池組00)連接，熱交換輸出口(62)與熱交換裝置00)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述集熱板(30)為表面涂有高熱能吸收率涂層的吸熱板。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述熱交換裝置GO)包括柵形或蛇形結(jié)構(gòu)金屬管組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述集熱板(30)與熱交換裝置00)的金屬管組件之間通過焊接結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能光伏熱交換一件化組件，它包括玻璃片(10)、太陽能電池組(20)、集熱板(30)、熱交換裝置(40)、外框(50)，所述玻璃片(10)、太陽能電池組(20)、集熱板(30)依此結(jié)構(gòu)順序組成太陽能光伏組件，太陽能電池組(20)采集太陽能轉(zhuǎn)換為電能并通過電能輸出口(61)輸出；集熱板(30)反面設(shè)置有熱交換裝置(40)，熱交換所得的熱能通過熱交換輸出口(62)輸出。本發(fā)明還公開了一種太陽能光伏熱交換一件化組件的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠安全，安裝方便；能使同一面積在保證最大功率發(fā)電的前提下，將剩余熱能充分利用，提高了太陽能利用率，并且可降低電池片的工作溫度，提高電池片的使用壽命。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102339881SQ20111029135
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者蔡繼玉, 趙丹, 陳沁 , 顏友鈞 申請(qǐng)人:江蘇瑞新科技股份有限公司