Гибридный солнечный коллектор на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты - заявка 2016143911 на патент на изобретение в РФ

1. Слоистый модуль (10) на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты для гибридного солнечного коллектора на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты, содержащий охлаждающее/поглощающее средство (20) и фотоэлектрический блок, отличающийся тем, что
охлаждающее/поглощающее средство (20) имеет по меньшей мере одну плоскую поверхность (21) с приподнятыми периферийными краями (22) и выполнено с возможностью работы в качестве литейной формы для фотоэлектрической слоистой структуры (30),
фотоэлектрический блок имеет фотоэлектрическую слоистую структуру (30), включающую:
первый слой (31) из первого материала слоистой структуры, отформованный на плоской поверхности (21) охлаждающего/поглощающего средства (20), причем первый материал слоистой структуры является электроизоляционным и имеет высокую теплопроводность,
множество фотоэлектрических элементов (33), расположенных на первом слое (31) материала слоистой структуры, и
второй слой (32) из второго материала слоистой структуры, отформованный на фотоэлектрических элементах (33) и по существу покрывающий их, причем второй материал слоистой структуры является прозрачным и имеет высокую термостойкость.
2. Слоистый модуль по п. 1, содержащий вторую фотоэлектрическую слоистую структуру (35), отформованную на противоположной по существу идентичной плоской поверхности охлаждающего/поглощающего средства (20), причем первая и вторая фотоэлектрические слоистые структуры (30, 35) являются по существу идентичными.
3. Слоистый модуль по п. 1, в котором охлаждающее/поглощающее средство (20) и первый материал слоистой структуры содержат прозрачный материал, обеспечивающий возможность освещения солнечными лучами как передней, так и задней сторон фотоэлектрических элементов (33).
4. Слоистый модуль по любому из предыдущих пунктов, в котором первый и/или второй материалы слоистой структуры содержат силоксан или полиуретан.
5. Слоистый модуль по любому из предыдущих пунктов, содержащий водонепроницаемое эластичное наружное электрическое подсоединение (72) к фотоэлектрическим элементам (33), имеющее оболочку, химически совместимую с материалом (30) слоистой структуры.
6. Слоистый модуль по любому из предыдущих пунктов, в котором фотоэлектрические элементы (33) расположены в цепочках (36) и также содержат шунтирующий диод (40), присоединенный параллельно к каждой цепочке (36) фотоэлектрических элементов (33) и прикрепленный к коллектору.
7. Слоистый модуль по п. 6, в котором шунтирующий диоды (40) размещены в фотоэлектрической слоистой структуре (30).
8. Слоистый модуль по п. 7, в котором шунтирующие диоды (40) также содержат преобразователи постоянного напряжения в постоянное напряжение, прикрепленные к коллектору.
9. Слоистый модуль по п. 8, в котором преобразователи постоянного напряжения размещены в фотоэлектрической слоистой структуре (30).
10. Слоистый модуль по любому из пп. 6-9, в котором цепочки (36) фотоэлектрических элементов (33) соединены последовательно с образованием по меньшей мере одного последовательного контура.
11. Слоистый модуль по любому из пп. 6-10, в котором цепочки (36) фотоэлектрических элементов (33) соединены с образованием по меньшей мере двух последовательных контуров, соединенных параллельно.
12. Слоистый модуль по любому из предыдущих пунктов, в котором охлаждающее/поглощающее средство (20) содержит множество продольных каналов (23) для текучей среды, предназначенных для обеспечения равномерного распределенного потока текучей среды.
13. Слоистый модуль по п. 12, в котором каналы (23) для текучей среды имеют сечение по существу эллиптической или круговой формы.
14. Слоистый модуль по п. 12 или 13, в котором каналы (23) для текучей среды содержат сотовую или ромбическую структуру на поверхности.
15. Слоистый модуль по п. 14, в котором каналы для текучей среды обработаны соответствующим материалом для улучшения протекания текучей среды и/или теплопередачи.
16. Слоистый модуль по любому из пп. 12-15, содержащий по меньшей мере один трубный соединитель (50), имеющий первую распределительную секцию (51) со множеством отверстий (53), выполненных с возможностью присоединения к указанным каналам (23), и вторую секцию (52) с соответствующим впускным отверстием (54), проточно сообщающимся с первой секцией (51).
17. Слоистый модуль по любому из пп. 12-16, в котором каналы (23) для текучей среды выполнены экструдированием металлического сплава, предпочтительно алюминия, или полимера, предпочтительно полиуретана.
18. Слоистый модуль по любому из предыдущих пунктов, содержащий прозрачный препятствующий конвекции барьер (60), расположенный над фотоэлектрическими элементами (33).
19. Гибридный солнечный коллектор на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты, содержащий слоистый модуль (10) на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты по любому из предыдущих пунктов.
20. Способ изготовления слоистого модуля (10) на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты для гибридного солнечного коллектора на фотоэлектрических элементах с отводом теплоты, отличающийся этапами, на которых.
обеспечивают наличие охлаждающего/поглощающего средства (20), имеющего по меньшей мере одну плоскую поверхность (21) с приподнятыми периферийными краями (22) и выполненного с возможностью работы в качестве литейной формы для фотоэлектрической слоистой структуры (30),
заливают первый слой (31) из первого материала слоистой структуры в жидком виде на плоскую поверхность (21) охлаждающего/поглощающего средства (20), причем первый материал слоистой структуры является электроизоляционным и имеет высокую теплопроводность;
обеспечивают по меньшей мере частичное отверждение первого слоя (31) из первого материала слоистой структуры;
располагают множество фотоэлектрических элементов (33) на по меньшей мере частично отвержденном первом слое (31) материала слоистой структуры;
заливают второй слой (32) из второго материала слоистой структуры в жидком виде на фотоэлектрические элементы (33) с обеспечением их по существу полного покрытия вторым материалом слоистой структуры, причем второй материал слоистой структуры является прозрачным и имеет высокую термостойкость;
обеспечивают отверждение второго слоя (32) из второго материала слоистой структуры и по меньшей мере частично отвержденного первого слоя (31) из первого материала слоистой структуры.
21. Способ по п. 20, в котором дополнительно формуют вторую фотоэлектрическую слоистую структуру (35) на противоположной по существу идентичной плоской поверхности охлаждающего/поглощающего средства (20), причем первая и вторая фотоэлектрические слоистые структуры (30, 35) являются по существу идентичными.
22. Способ по п. 20 или 21, в котором охлаждающее/поглощающее средство (20) и первый материал слоистой структуры содержат прозрачный материал, обеспечивающий возможность освещения солнечными лучами как передней, так и задней стороны фотоэлектрических элементов (33).
23. Способ по любому из пп. 20-22, в котором первый и/или второй материалы слоистой структуры содержат силоксан или полиуретан.
24. Способ по любому из пп. 20-23, в котором дополнительно размещают фотоэлектрические элементы (33) в цепочках и присоединяют шунтирующий диод (40) параллельно с каждой цепочкой (36) фотоэлектрических элементов (33) перед заливкой второго слоя (32) из второго материала слоистой структуры.
25. Способ по любому из пп. 20-24, в котором дополнительно используют преобразователь постоянного напряжения в постоянное напряжение совместно с шунтирующим диодом (40) перед заливкой второго слоя (32) из второго материала слоистой структуры.
26. Способ по любому из пп. 19-25, в котором дополнительно соединяют цепочки (36) фотоэлектрических элементов (33) последовательно с образованием по меньшей мере одного последовательного контура.
27. Способ по любому из пп. 19-26, в котором дополнительно соединяют цепочки (36) фотоэлектрических элементов с образованием по меньшей мере двух последовательных контуров, соединенных параллельно.
28. Способ по любому из пп. 19-27, в котором дополнительно используют водонепроницаемое эластичное электрическое соединение (72), содержащее оболочку, химически совместимую с материалом (30) слоистой структуры, с фотоэлектрическими элементами (33).
29. Способ по п. 28, в котором дополнительно смачивают оболочку электрического соединения (72) вторым материалом слоистой структуры с созданием тем самым водонепроницаемого сочленения (71).
30. Способ по любому из пп. 19-29, в котором охлаждающее/ поглощающее средство (20) содержит множество продольных каналов (23) для текучей среды, предназначенных для обеспечения равномерного распределенного потока текучей среды, при этом в способе дополнительно направляют нагретую текучую среду через каналы (23) для текучей среды для отверждения первого и/или второго материала слоистой структуры.
31. Способ по п. 30, в котором каналы (23) для текучей среды имеют сечение по существу эллиптической или круговой формы.
32. Способ по п. 30 или 31, в котором каналы (23) для текучей среды содержат сотовую или ромбическую структуру на поверхности.
33. Способ по любому из пп. 30-32, в котором каналы (23) для текучей среды выполнены экструдированием металлического сплава, предпочтительно алюминия, или полимера, предпочтительно полиуретана.
34. Способ по любому из пп. 19-33, в котором ускоряют процесс отверждения путем обработки слоистой структуры ультрафиолетовым излучением, инфракрасным тепловым излучением, увлажнением или добавлением катализатора.
35. Способ по любому из пп. 19-34, в котором дополнительно используют по меньшей мере один трубный соединитель (50), имеющий первую распределительную секцию (51) с множеством отверстий (53), предназначенных для присоединения к указанным каналам (23) для текучей среды, и вторую секцию (52) с соответствующим впускным отверстием (54), проточно сообщающимся с первой секцией (51).
36. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительно располагают прозрачный препятствующий конвекции барьер (60) над фотоэлектрическими элементами (33).
Наверх