[发明专利]一种光伏太阳能热电一体化系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种光伏太阳能热电一体化系统及其工作方法，包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板的背面设置有蒸发器，所述蒸发器内填充有吸收太阳能光伏板的热量蒸发成为气态从而使太阳能光伏板降温的冷却介质；所述蒸发器的气体出口依次连接有集气器、压缩机、冷凝器、节流机构、液体分配器，液体分配器的出口连接至蒸发器的液体入口，形成太阳能光伏板降温循环；所述冷凝器设置在用于与冷凝器中的气态冷却介质进行换热的水容器中，所述水容器设置有低温水进水口和用于排出换热后热水以供热的出水口。本发明采用了光伏发电与高温热泵相结合，利用高温热泵的工作效果，既可降低光伏板面温度，同时可向外界输出热量，达到一举两得的经济效果。

技术领域

本发明涉及光伏太阳能发电，特别涉及一种利用冷却技术降低光伏太阳能板表面温度，提高光伏产电量，同时将冷却热输出，使原单产电的系统转变成为热电联产系统的光伏太阳能热电一体化系统及其工作方法。

背景技术

近年来，随着城市化建设的持续发展以及人们对居住、工作环境舒适性要求的不断提高，迎来了建筑行业的快速成长，建筑能耗呈现出持续上升的态势。我国建筑能耗占全社会终端能耗的比例已从20世纪70年代末的10％上升到30％左右。因此，尽可能地利用清洁能源，加快提高清洁供暖比重已成为国家能源工作的新重点。

太阳能取之不尽、用之不竭，无须开采和运输，是开发和利用新能源与可再生能源的重要内容，有着巨大的市场前景。我国太阳能资源十分丰富，三分之二的地区年辐射总量大于5020MJ/m2，年日照时数在2200h以上，具有有效开发利用的良好条件。低温太阳能的热利用是最直接的方案，发展也最为迅速，太阳能光伏发电技术等越来越受到人们的重视。

目前传统的光伏板发电其发电效率较低，其主要原因之一是工作温度对太阳能光伏板的发电功率及发电效率有严重影响。根据科学数据，光伏板表面温度每升高1℃，太阳能光伏板的峰值功率将会下降约0.35％～0.45％，发电效率下降约0.4％～0.5％。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种光伏太阳能热电一体化系统及其工作方法，本发明采用了光伏发电技术与高温热泵技术相结合，利用高温热泵的工作效果，既可降低光伏板面温度，同时可向外界输出热量，达到一举两得的经济效果。传统光伏发电系统是单一的发电功能，本发明具备了供热和发电的双重功能，可适应全年运行。

本发明所采用的技术方案是：一种光伏太阳能热电一体化系统，包括用于发电的太阳能光伏板，所述太阳能光伏板的背面设置有平板形状的蒸发器，所述蒸发器内填充有吸收太阳能光伏板的热量蒸发成为气态从而使太阳能光伏板降温的冷却介质；所述蒸发器的气体出口依次连接有集气器、压缩机、冷凝器、节流机构、液体分配器，所述液体分配器的出口连接至所述蒸发器的液体入口，形成太阳能光伏板降温循环；所述冷凝器设置在用于与冷凝器中的气态冷却介质进行换热的水容器中，所述水容器设置有低温水进水口和用于排出换热后热水以供热的出水口。

所述蒸发器设置有保温层。

所述蒸发器的平面面积与所述太阳能光伏板背面的面积一致。

本发明所采用的另一技术方案是：一种基于上述光伏太阳能热电一体化系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，太阳能光伏板将热能转化为电能为电用户供电；

步骤二，蒸发器内的冷却介质吸收掉太阳能光伏板的热量，蒸发成为气态，使太阳能光伏板降温，提高太阳能光伏板的发电量；

步骤三，每个太阳能光伏板背面蒸发器内的气态冷却介质一同进入集气器中，并由压缩机吸入，提升压力后成为高压气态工质，并进入冷凝器中；

步骤四，低温水进入水容器中，与冷凝器中的气态冷却介质进行换热，使自身获得提温达到需要的热水温度，然后热水由水容器的出水口排出，供给需要的热用户使用，低温水则不断地补充进入水容器中，完成太阳能光伏板的供热循环；