PL203881B1 - Zintegrowany moduł fotowoltaiczny z kolektorem ciepła słonecznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zintegrowany moduł fotowoltaiczny z kolektorem ciepła słonecznego przeznaczony do pozyskiwania energii elektrycznej i cieplnej na drodze konwersji promieniowania słonecznego.

Znane są moduły fotowoltaiczne wykonane w postaci ogniw fotowoltaicznych połączonych ze sobą szeregowo-równolegle. W modułach tych energia zawarta w promieniach słonecznych zamieniana jest w energię elektryczną.

Wadą modułów fotowoltaicznych jest to, iż ze wzrostem temperatury zmniejsza się ich sprawność.

Znane są kolektory ciepła słonecznego zbudowane z pokrytych materiałem transparentnym metalowych płyt pochłaniających promieniowanie słoneczne. Znane są również kolektory ciepła słonecznego wykonane z płyt metalowych i pokryw szklanych pomiędzy którymi umieszczone są komory wodne z króćcem wlotowym i króćcem wylotowym. W jednej z odmian tych kolektorów płyty metalowe wykonane są z blachy aluminiowej pokrytej powłoką adsorpcyjną zaś pokrywa ze szkła organicznego posiada włóknistą strukturę, co powoduje zmniejszenie strat wskutek odbicia promieni słonecznych oraz poprzeczne ożebrowania tworzące małe komory, przez co w lepszym stopniu odbierana jest energia elektryczna.

Z niemieckiego dokumentu patentowego DE 4222806 A1 znany jest zintegrowany moduł fotowoltaiczny z kolektorem ciepła słonecznego składający się z ogniw fotowoltaicznych połączonych ze sobą szeregowo-równolegle, które z czołowej strony osłonięte są elementem transparentnym, a z tylnej strony zintegrowane s ą z wymiennikiem ciepł a.

Zintegrowany moduł fotowoltaiczny z kolektorem ciepła słonecznego charakteryzuje się według wynalazku tym, że ogniwa fotowoltaiczne osadzone są wewnątrz pokrywy transparentnej, która zamocowana jest w ramie, w której osadzona jest płyta metalowa. Pomiędzy pokrywą transparentną a płytą metalową utworzona jest komora wodna, która zaopatrzona jest w króciec wlotowy i króciec wylotowy. Korzystnie na wewnętrznej stronie płyty metalowej ułożona jest płyta adsorpcyjną.

Konstrukcja według wynalazku umożliwia obniżenie temperatury pracujących ogniw fotowoltaicznych, co pozwala na uzyskanie około 25% wzrostu mocy elektrycznej. Konstrukcja ta umożliwia jednocześnie uzyskanie energii cieplnej z adsorpcji ciepła pochodzącego z chłodzenia transparentnej pokrywy pokrytej ogniwami fotowoltaicznymi, a ponadto pozwala na uzyskanie energii cieplnej z adsorpcji tych fotonów, które nie biorą udziału w konwersji fotowoltaicznej.

Energię cieplną uzyskuje się również z ciepła Joule'a fotoprądu płynącego w module fotowoltaicznym oraz z promieniowania przechodzącego przez obszar pokrywy szklanej nie pokryty ogniwami.

W rezultacie uzyskuje się wysoką sprawność przetwarzania energii promieni sł onecznych na energię użyteczną.

Wynalazek objaśniony jest bliżej na rysunku, na którym jako przykład przedstawiony jest przekrój wzdłużny zintegrowanego modułu fotowoltaicznego z kolektorem ciepła słonecznego.

Ogniwa fotowoltaiczne 3 osadzone są wewnątrz pokrywy transparentnej 1, która zamocowana jest w ramie 4, w której osadzona jest płyta metalowa 2. Pomiędzy pokrywą transparentną 1 oraz płytą metalową 2 utworzona jest komora wodna 5, która zaopatrzona jest w króciec wlotowy 7 i króciec wylotowy 8. Na wewnętrznej stronie płyty metalowej 2 ułożona jest płyta adsorpcyjną 6.

Płyta metalowa 1 wykonana jest z blachy aluminiowej, zaś pokrywa transparentną 2 wykonana jest ze szkła.

Claims (1)

1. Zintegrowany moduł fotowoltaiczny z kolektorem ciepła słonecznego składający się z ogniw fotowoltaicznych połączonych ze sobą szeregowo-równolegle, które z czołowej strony osłonięte są elementem transparentnym, a z tylnej strony zintegrowane są z wymiennikiem ciepła, znamienny tym, że ogniwa fotowoltaiczne osadzone są wewnątrz pokrywy transparentnej (1), która zamocowana jest w ramie (4), w której osadzona jest płyta metalowa (2), przy czym pomiędzy pokrywą transparentną (1) oraz płytą metalową (2) utworzona jest komora wodna (5), która zaopatrzona jest w króciec wlotowy (7) i króciec wylotowy (8), a korzystnie na wewnętrznej stronie płyty metalowej (2) ułożona jest płyta adsorpcyjna (6).