Комбінований фотоелектричний модуль

Реферат: Комбінований фотоелектричний модуль має рамний теплоізоляційний корпус з вологопоглиначем і ущільнювачем, верхнє прозоре покриття, електроізольовану поглинальну панель, з фронтальної сторони якої встановлені сонячні елементи, електричне з'єднання яких розташоване у вивідній коробці, а до тильної сторони приєднані тепловідвідні трубки. Поглинальна панель виконана у формі окремих паралельно з'єднаних між собою ламелів з повздовжніми зовнішніми каналами для шин та внутрішніми тепловідвідними каналами. Сонячні елементи прикріплені до ламелів за допомогою рівномірно нанесеної фарби. UA 109198 U (12) UA 109198 U UA 109198 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до геліотехніки, фотоенергетики, а також до теплових сонячних колекторів плоскої конструкції, які використовуються для нагрівання теплоносія. Відомі фотоелектричні модулі, що містять рамний корпус, вологопоглинальний наповнювач і ущільнювач, прозоре верхнє покриття, сонячні елементи, з'єднані в електричні контури, які генерують постійний струм в умовах природного сонячного випромінювання. Відомий комбінований фотоелектричний модуль [DE № 202005008681(U1), F24J 2/00, опубл. 17.11.2005 р.], що містить рамний теплоізоляційний корпус з вологопоглиначем і ущільнювачем, верхнє прозоре покриття, електроізольовану поглинальну панель, з фронтальної сторони якої встановлені сонячні елементи, а до тильної сторони приварені тепловідвідні трубки. Але виготовлені з кристалічного кремнію, сонячні елементи мають низький рівень міцності. За прототип прийнято патент України № 53349, F24J 2/00, опубл. 11.10.2010 р., що містить рамний теплоізоляційний корпус з вологопоглиначем і ущільнювачем, верхнє прозоре покриття, електроізольовану поглинальну панель, з фронтальної сторони якої встановлені сонячні елементи, а до тильної сторони приварені тепловідвідні трубки. Основним недоліком такої конструкції є поглинальна панель, що виконана зазвичай із одного суцільного листа металу і кількох труб, прикріплених до нього за типом "лист-труба", має певну гнучкість, яка негативно впливає на ламкі сонячні елементи, розміщені на ній, невелику ширину контактної зони в області лист-труба, а теплопровідна паста зазвичай мас таку структуру та консистенцію, що нанесення її рівномірним тонким шаром є досить трудомістким процесом. Під час монтажу, сонячні елементи потребують притискання до поверхні, вкритої теплопровідною пастою, нерівномірність нанесення якої призводить до розтріскування сонячних елементів. Крім того, з метою щільного прилягання сонячних елементів до поглинальної панелі, послідовно з'єднані між собою сонячні елементи, потребують наявності зовнішнього каналу для шин, які надходять від нижньої поверхні сонячних елементів, або більшого шару теплопровідної пасти. Виготовлені з кристалічного кремнію сонячні елементи мають досить низьку міцність і тому при виготовленні комбінованого фотоелектричного модуля, його транспортуванні, або при будь яких інших непередбачуваних ситуаціях існує ймовірний ризик їх пошкодження, а враховуючи, що сонячні елементи з'єднані між собою послідовно, то пошкодження одного елементу може призвести до виводу з ладу всього модуля. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення комбінованого фотоелектричного модуля шляхом виконання поглинальної панелі у вигляді паралельно зварених між собою окремих ламелів із повздовжніми зовнішніми каналами для шин та внутрішніми повздовжніми тепловідвідними каналами, які одночасно виконують функцію жорсткості, а кріплення кристалічних сонячних елементів відбувається за допомогою більш тонкого, ніж за умови використання теплопровідної пасти, шару спеціальної фарби, яка має більш рідинну структуру, що убезпечить кристалічні сонячні елементи від ушкоджень (тріщин) під час виготовлення модуля, транспортування та інших непередбачуваних ситуаціях, а також суттєво збільшить коефіцієнт теплопередачі. Поставлена задача вирішується тим, що комбінований фотоелектричний модуль, що має рамний теплоізоляційний корпус з вологопоглиначем і ущільнювачем, верхнє прозоре покриття, електроізольовану поглинальну панель, з фронтальної сторони якої встановлені кристалічні сонячні елементи, електричне з'єднання яких розташоване у вивідній коробці, а до тильної сторони приварені тепловідвідні трубки, згідно корисної моделі, поглинальна панель виготовляється у вигляді паралельно зварених між собою окремих ламелів з повздовжніми зовнішніми каналами для шин і внутрішніми повздовжніми тепловідвідними каналами, які одночасно виконують функцію жорсткості, а кріплення кристалічних сонячних елементів відбувається за допомогою тонкого шару спеціальної фарби. Оснащення фотоелектричного модуля поглинальною панеллю у вигляді паралельно зварених між собою окремих ламелів з повздовжніми зовнішніми каналами для шин і внутрішніми повздовжніми тепловідвідними каналами, які одночасно виконують функцію жорсткості, дасть можливість безпечно і щільно розмістити на них ламкі кристалічні сонячні елементи, які кріпляться за допомогою тонкого шару спеціальної фарби і зберегти їх від ушкоджень під час виготовлення модуля, його транспортування і монтажу. Зусилля, що прикладається до сонячного елемента під час виготовлення, значно менше того, що прикладалось у випадку використання теплопровідної пасти. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 - вигляд комбінованого фотоелектричного модуля з фронтального (сонячного боку). На Фіг. 2 - вигляд комбінованого фотоелектричного модуля в розрізі. На Фіг. 3 збільшений вигляд поперечного розрізу окремого ламелю 7, як частини від поглинальної панелі. 1 UA 109198 U 5 10 15 20 25 На Фіг. 1 зображено фронтальний вигляд комбінованого фотоелектричного модуля, який містить рамний корпус 1, теплоізоляцію 2, в нижній частині корпусу 1, прозоре покриття 3 і поглинальну панель, що складається з горизонтальних збірних трубопроводів 9 (верхнього і нижнього), приварених до них вертикальних ламелів 7 з сонячними елементами 12, нижніх 10 і верхніх 11 патрубків. Кріплення теплоізоляції 2 відбувається за допомогою задньої кришки 5, до якої в свою чергу прикріплена електрична вивідна коробка 15, що містить виводи контурів від електрично з'єднаних між собою сонячних елементів 12. На поперечному перерізі ламелю 7 зображено повздовжні зовнішні канали 8, в яких прокладені шини 14, що слугують для з'єднання між собою сонячних елементів 12 в електричні контури та повздовжні тепловідвідні канали 6. Між сонячним елементом 12 і ламелем 7 нанесено тонкий шар спеціальної фарби 4, яка електрично ізолює сонячний елемент 12 від ламелю 7, а також кріпить сонячний елемент до ламелю. З метою герметизації, сонячні елементи 12 в свою чергу покрито ламінатом 13. Широкий контакт між тепловідвідним каналом 6 і пласкою поверхнею ламелю 7, а також відносно тонкий шар спеціальної фарби між сонячними елементами і ламелем забезпечать ефективність відбору тепла і підвищення ККД не тільки сонячних елементів, а і модуля в цілому. Робота комбінованого фотоелектричного модуля здійснюється наступним чином. В умовах достатнього сонячного випромінювання, яке проходить крізь прозоре захисне покриття 3, в сонячних елементах 12 генерується напруга, загальний рівень якої знімається з вивідної коробки 15. При цьому відбувається нагрівання сонячних елементів і передача одержаного тепла через тонкий шар спеціальної фарби 4 до електрично ізольованого ламелю 7. Рідина, яка циркулює в тепловідвідвідних каналах ламелів 7, трубопроводах 9 та патрубках 10 і 11 рідина забирає зайве тепло від сонячних елементів 12 до пристроїв накопичення, передбачених певним схемним рішенням. В умовах охолодження електричний ККД сонячних елементів 12 підвищується. Оснащення вхідних і вихідних патрубків температурними датчиками дозволить автоматично вмикати і вимикати циркуляційний насос, підвищувати або знижувати швидкість циркуляції охолоджуючої рідини в залежності від режимів роботи модуля і коливання інтенсивності сонячного випромінювання. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Комбінований фотоелектричний модуль, що має рамний теплоізоляційний корпус з вологопоглиначем і ущільнювачем, верхнє прозоре покриття, електроізольовану поглинальну панель, з фронтальної сторони якої встановлені сонячні елементи, електричне з'єднання яких розташоване у вивідній коробці, а до тильної сторони приєднані тепловідвідні трубки, який відрізняється тим, що поглинальна панель виконана у формі окремих паралельно з'єднаних між собою ламелів з повздовжніми зовнішніми каналами для шин та внутрішніми тепловідвідними каналами, а сонячні елементи прикріплені до ламелів за допомогою рівномірно нанесеної фарби. 2 UA 109198 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3