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CN120332938B - 一种具有六边形三分体结构的光热组件 - Google Patents

一种具有六边形三分体结构的光热组件

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CN120332938B
CN120332938B CN202510705318.8A CN202510705318A CN120332938B CN 120332938 B CN120332938 B CN 120332938B CN 202510705318 A CN202510705318 A CN 202510705318A CN 120332938 B CN120332938 B CN 120332938B
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CN
China
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heat collector
hexagonal
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photo
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CN202510705318.8A
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CN120332938A (zh
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吴华新
叶盛昊
曹重阳
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Beijing Zhongneng Renhuan High Tech Co ltd
Original Assignee
Beijing Zhongneng Renhuan High Tech Co ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及光热组件技术领域,具体公开了一种具有六边形三分体结构的光热组件,包括光伏层压件、集热器和包覆所述光伏层压件和集热器侧边的边框;所述光伏层压件由下至上依次包括前板、前封装材料、电池层、后封装材料及后板;所述集热器包括第二层金属板和第一层金属板,所述第一层金属板的顶面设置有第二层金属板所述第二层金属板的上表面设置有进口区、分流区、蒸发区、导流区、汇流区和出口区。本发明通过几何结构创新与流道工程优化,在流体力学、热传导与结构强度之间实现平衡,为高效、安全的光热一体化设备提供了全新技术方案,具有显著的工程应用价值与市场竞争力。

Description

一种具有六边形三分体结构的光热组件
技术领域
本发明涉及光热组件技术领域,具体为一种具有六边形三分体结构的光热组件。
背景技术
随着全球对清洁能源需求的提升,太阳能光热一体化技术(PVT)成为提升太阳能综合利用效率的重要方向。传统太阳能光伏组件仅能将部分太阳能转化为电能,未转化的热能不仅浪费,还会导致组件温度升高,降低发电效率;而传统太阳能热水器仅能回收热能,无法同步实现电能输出。现有光热组件的核心瓶颈如下:
流体分布不均与热交换效率低下:传统集热器多采用矩形或蜂窝形流道结构,冷媒在相变过程中易产生流动死角,导致集热板表面温差显著(最大温差可达10℃以上),不仅影响光伏电池发电性能,还会因局部过热加速材料老化。此外,传统纹路设计的换热面积有限,且流道转角处易形成涡流,导致流动阻力增大,热交换效率降低30%~40%。
承压能力不足与安全隐患:基于吹胀工艺的传统集热板最大承压≤3MPa,而夏季氟系统内部冷媒压力接近3MPa,未满足系统最大运行压力×1.5的安全系数要求(即安全承压需≥4.5MPa),存在爆板风险。同时,传统结构的强度不足,无法适应热泵、空调等高压工况下的长期稳定运行。
多场景适应性差:传统光热组件的流道设计缺乏灵活性,难以在不同光照强度、环境温度下实现流量动态平衡,导致系统在复杂工况下能效波动显著,无法满足多元化能源需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有六边形三分体结构的光热组件,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有六边形三分体结构的光热组件,包括光伏层压件、集热器和包覆所述光伏层压件和集热器侧边的边框;
所述光伏层压件由下至上依次包括前板、前封装材料、电池层、后封装材料及后板;
所述集热器包括第二层金属板和第一层金属板,所述第一层金属板的顶面设置有第二层金属板
所述第二层金属板的上表面设置有进口区、分流区、蒸发区、导流区、汇流区和出口区;
所述集热器表面设有工质流道,所述进口区与出口区分别设置于集热器顶部两侧,所述分流区和汇流区分别与进口区、出口区连通,所述蒸发区由特殊纹路结构依次排列形成,工质通过蒸发区后经导流区扩散至整个板体流道,最终由汇流区集流并从出口区流出,形成完整换热过程;
所述集热器内部设有加强筋,所述加强筋呈条状或肋状结构,分布于所述蒸发区、分流区与导流区的流道间隔位置。
优选的,所述蒸发区设置于集热器中部,由六边形蜂窝结构且内部带有Y形纹路构成,所述六边形蜂窝结构被划分为三个完全相同的120度扇形区域依次排列组成,并与分流区、导流区首尾连接,工质经六边形顶点进入后,沿三条等分轴线同步扩散。
优选的,所述分流区由若干分流管道组成,与进口区连通,以中心轴线为对称轴,两侧纹路呈放射状分形展开,以30度-60度夹角从主通道向两侧延伸形成V形单元,构成网状结构,用于分配并均匀引入工质。
优选的,所述导流区为由多个平行四边形构成的流道网络,边角设计为钝角,各流道管路等间距设置并布满集热板尾部区域;工质从蒸发区分散后进入导流区,经多根导流管均匀流入二次蒸发区域。
优选的,所述集热器板体设有接线盒矩形安装孔,其宽度≤40mm,长度≤80mm。
优选的,所述边框带有卡槽,用于固定组合集热器及光伏层压件,所述边框材质为铝合金或塑料。
优选的,所述光伏层压件的前板为钢化玻璃,前封装材料为POE胶膜,后封装材料为EPE胶膜,后板为KPK背板,经热熔层压后形成标准板体;所述集热器为双层铝板热轧成型,通过吹胀工艺制成内部工质通道。
优选的,所述集热器的进口区和出口区分别通过φ8mm铜管与分流区、汇流区连接,所述铜管通过铝钎焊与铝板伸出的铝管结合。
优选的,所述六边形蜂窝结构的内切圆半径为17mm,流道宽度为5mm,内部Y形纹路将流道均分为三个宽度为4mm的扇形区域,依次排列组成两个蒸发区。
优选的,所述导流区的流道宽度为7mm,所述平行四边形边角角度≥120度,以防止工质竖直冲击导致局部压力过大。
本发明提出的一种具有六边形三分体结构的光热组件,有益效果在于:
1、流体均匀性与热交换效率显著提升:
蒸发区采用六边形蜂窝结构内嵌Y形纹路,将每个六边形均分为3个120度扇形区域,引导工质沿三条等分轴线同步扩散,配合分流区的放射状分形V形单元(30度~60度夹角),使工质在集热器内的流量分布误差≤5%,板面温差(T_max-T_min)≤3℃,标准差σ≤1℃,较传统结构提升70%以上;
导流区的平行四边形钝角流道(边角角度≥120°)减少工质冲击,配合增大的换热面积(流道宽度5~7mm),使热交换效率提升45%,冷媒初温提高15~20℃,显著降低热泵端能耗。
2、承压能力突破安全标准:
双层铝板热轧成型工艺结合六边形三分体结构,使集热器爆破压力达6.6MPa,远超系统最大运行压力(3MPa)的1.5倍安全阈值(4.5MPa),承压能力提升120%,彻底解决传统结构的爆板隐患,适用于高压氟系统及多工况场景。
3、结构强度与系统稳定性优化:
分形流道设计分解局部压力,配合铝合金边框的卡槽固定结构,使组件整体抗形变能力提升30%,长期运行下的性能衰减率<5%;
光热一体化集成设计(光伏层压件与集热器通过边框无缝贴合)实现发电与热能回收同步进行,太阳能综合利用率提升至85%以上,较传统光伏组件(仅发电)或热水器(仅制热)提升40%以上。
综上所述,[1]本发明通过几何结构创新与流道工程优化,在流体力学、热传导与结构强度之间实现平衡,为高效、安全的光热一体化设备提供了全新技术方案,具有显著的工程应用价值与市场竞争力。
附图说明
图1为光热组件结构图;
图2为光热组件的集热器结构图;
图3为蒸发区域的结构图;
图4为光热组件点温位置图;
图5为氟循环系统实验图;
图6为集热器温度输出曲线;
图7为集热器承压测试过程图;
图8为集热器承压测试输出曲面;
图9为光热组件的实物图。
图中:100、光伏层压件;200、集热器;300、边框;
1、前板;2、前封装材料;3、电池层;4、后封装材料;5、后板;
6、201、第二层金属板,202、第一层金属板;
7、分流区;8、进口区;9、接线盒矩形安装孔;10、出口区;11、汇流区;12、蒸发区;13、导流区;14、加强筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2、图3、图4和图9,本发明提供一种技术方案:一种具有六边形三分体结构的光热组件,包括光伏层压件100、集热器200和包覆所述光伏层压件100和集热器200侧边的边框103。
更具体的,所述光伏层压件100由下至上依次包括前板1、前封装材料2、电池层3、后封装材料4及后板5;所述光伏层压件100的前板1为钢化玻璃,前封装材料2为POE胶膜,后封装材料4为EPE胶膜,后板5为KPK背板,经热熔层压后形成标准板体;所述集热器200为双层铝板热轧成型,通过吹胀工艺制成内部工质通道。
更进一步的,前板1采用钢化玻璃,厚度3~5mm,透光率≥91%,用于保护内部结构并透射光线;前封装材料2位POE胶膜,厚度0.3~0.5mm,用于粘结前板1与电池层3;电池层3由多片太阳能电池串并联组成,通过焊带连接形成发电单元;后封装材料4位EPE胶膜,厚度0.3~0.5mm,粘结电池层3与后板5;后板5位KPK背板,厚度0.2~0.3mm,具备防水、绝缘及抗老化性能。上述部件经热熔层压工艺(温度130~150℃,压力0.1~0.3MPa)形成一体化板体,冷却后在预定位置开设接线盒矩形安装孔9(宽度≤40mm,长度≤80mm),用于安装电气接线盒。
更具体的,所述集热器200包括第二层金属板201和第一层金属板202,所述第一层金属板202的顶面设置有第二层金属板201;
所述第二层金属板201的上表面设置有进口区8、分流区7、蒸发区12、导流区13、汇流区11和出口区10;所述集热器200表面设有工质流道,所述进口区8与出口区10分别设置于集热器顶部两侧,所述分流区7和汇流区11分别与进口区8、出口区10连通,所述蒸发区12由特殊纹路结构依次排列形成,工质通过蒸发区12后经导流区13扩散至整个板体流道,最终由汇流区11集流并从出口区10流出,形成完整换热过程。
集热器200内部设有加强筋14,所述加强筋14呈条状或肋状结构,分布于所述蒸发区12、分流区7与导流区13的流道间隔位置,且与双层铝板通过热轧工艺一体成型;所述加强筋14的厚度为0.5~1.5mm,宽度为2~4mm,其延伸方向与工质流道走向一致或交叉设置,以增强集热器整体结构强度。
更进一步的,工质流动与换热过程:
工质(如氟利昂冷媒)在系统中的循环路径如下:
进口区8:工质由压缩机驱动进入集热器,通过分流区7的分形流道均匀分配至蒸发区12;
蒸发区12:工质在六边形蜂窝结构内发生相变(液态→气态),吸收光伏层压件产生的热量,Y形纹路引导工质同步扩散,减少流动死角;
导流区13:气态工质经平行四边形流道扩散至整个板体,避免局部压力集中,随后进入二次蒸发区15进行二次换热;
汇流区11与出口区10:工质汇集后流出集热器,进入后续热泵或空调系统的换热器,释放热量后经膨胀阀节流,完成循环。
更具体的,所述蒸发区12设置于集热器200中部,由六边形蜂窝结构且内部带有Y形纹路构成,所述六边形蜂窝结构被划分为三个完全相同的120度扇形区域依次排列组成,并与分流区7、导流区13首尾连接,工质经六边形顶点进入后,沿三条等分轴线同步扩散,所述六边形蜂窝结构的内切圆半径为17mm,流道宽度为5mm,内部Y形纹路将流道均分为三个宽度为4mm的扇形区域,依次排列组成两个蒸发区。
更进一步的,如图2和图3,蒸发区12由正六边形蜂窝单元阵列组成,单个六边形内切圆半径为17mm,相邻六边形中心距20mm,形成紧密排列的蜂窝状流道网络;每个六边形内壁设有三条Y形导流肋片,肋片高度0.8mm、厚度0.5mm,以六边形几何中心为交点,呈120度等分分布,将内部流道划分为三个完全相同的120度扇形区域(单个扇形区域宽度4mm,弧长9mm)。上游通过分流支管与分流区7的末端出口连通,每个六边形顶点对应一根分流支管(直径3mm),工质从顶点处切线方向进入扇形区域;下游通过导流支管与导流区13的平行四边形流道入口连接,扇形区域末端与导流支管呈45°倾角过渡,减少流动阻力。工质(液态冷媒)进入六边形顶点后,受Y形肋片引导,沿三条等分轴线(分别与水平面呈0度、120度、240度夹角)同步径向扩散,形成三向对称流场;相邻六边形的扇形区域通过边缘流道(宽度2mm)相互连通,确保整个蒸发区的工质流量分布误差≤5%。
蒸发区核心换热阶段:液态冷媒经分流区7的“V”形分形流道加速后,以0.3~0.5m/s流速进入蒸发区12的六边形顶点,在Y形肋片引导下均匀填充三个扇形区域。随着光伏层压件100背部热量通过铝板传导至流道,冷媒在扇形区域内发生沸腾相变,气泡沿肋片表面均匀生成并向中心轴线聚集,形成稳定的气液两相流。
更具体的,所述分流区7由若干分流管道组成,与进口区8连通,以中心轴线为对称轴,两侧纹路呈放射状分形展开,以30度-60度夹角从主通道向两侧延伸形成V形单元,构成网状结构(形似蝴蝶翅膀脉状纹路),用于分配并均匀引入工质。
更进一步的,主通道与分流逻辑:主通道与进口区8通过φ8mm铜管焊接连通,主通道截面为矩形(宽度10mm、深度1.5mm),长度占集热器总长度的15%(约60mm);主通道内壁设置3道等距导流脊(高度1.5mm、间距20mm),将工质流均匀分割为4股支流,降低入口湍流对分流精度的影响。
更进一步的,放射状分形流道网络:以主通道中心轴线为对称轴,采用三级分形结构:
一级分支:从主通道两侧以45°夹角延伸出8对V形单元,单个V形单元开口角度60°,分支管径6mm,长度15mm;
二级分支:每个一级分支末端以30°夹角分叉为2个次级分支,管径5mm,长度10mm,相邻二级分支间距8mm;
三级分支:二级分支末端以45°夹角延伸出毛细分支,管径4mm,长度8mm,直接连通蒸发区12的六边形顶点(每个六边形对应3根毛细分支,分别接入3个扇形区域顶点)。
流道几何优化:各级分支连接处采用圆角过渡(R角=2mm),内壁粗糙度控制为Ra≤1.2μm,流体阻力系数≤0.15;分形网络总流通截面积为主通道的1.8倍,使工质进入蒸发区前流速从1.2m/s降至0.3~0.5m/s,减少流动噪声与压力波动。
更具体的,所述导流区13为由多个平行四边形构成的流道网络,边角设计为钝角,各流道管路等间距设置并布满集热板尾部区域;工质从蒸发区12分散后进入导流区13,经多根导流管均匀流入二次蒸发区域15,所述导流区13的流道宽度为7mm,所述平行四边形边角角度≥120度,以防止工质竖直冲击导致局部压力过大。
如图2和图4所示,所述导流区13作为工质扩散与二次分配的关键区域;
平行四边形流道网络:流道由多个边长为10mm×15mm的平行四边形单元阵列组成,相邻流道间距3mm,布满集热板尾部20%区域(如图2所示);
单个平行四边形边角角度为120°~150°(优选135°),流道深度1.2mm,宽度7mm,确保工质流动方向与流道侧边夹角≥60°,避免竖直冲击。
流道连接逻辑:上游通过导流支管与蒸发区12的六边形蜂窝结构末端连通,单个六边形对应3根导流支管(直径4mm),以45°倾角接入平行四边形的锐角顶点;下游与二次蒸发区15的入口端连通,平行四边形的钝角顶点通过汇流支管(直径6mm)连接至二次蒸发区的边缘流道,形成“扩散-再集中”的流动路径。
工质流动特性,扩散过程:工质(气态冷媒)从蒸发区12以0.5~0.8m/s流速进入导流区13,受平行四边形钝角边角引导,流动方向发生渐进式偏转(偏转角度≤60°),避免突然转向产生的涡流。
流道内设置微扰流凸起(高度0.3mm,间距5mm),增强工质与流道壁面的换热,使气相换热系数提升至220W/(m²・K);等间距流道设计(间距3mm)确保板体尾部的热流密度均匀性误差≤4%。
压力缓冲作用:钝角边角(≥120°)使工质冲击角度α≤30°(α为工质流速方向与壁面夹角),冲击压力较直角结构降低70%,局部压降≤5kPa,避免传统直角流道的压力骤升现象。
更具体的,所述边框103带有卡槽,用于固定组合集热器200及光伏层压件100,所述边框103材质为铝合金或塑料;卡槽截面呈“U”形,槽口宽度8mm,深度5mm,与集热器200和光伏层压件100的边缘厚度(3~5mm)精确适配;卡槽内壁设置两条平行防滑肋(高度0.5mm,间距3mm),通过机械咬合增强固定可靠性,防止组件滑动。
如图5和图6所示,具体实施案例1:
温度均匀性测试系统包括;热泵系统、发电系统,测温系统组成如图5,测试环境为户外AM1.5,光强强度约800W/m,空气温度=24℃,风速=1.5m/s;
热泵系统包括压缩机、换热器、膨胀阀、水箱;
其中压缩机功率为2P、水箱为30L开放式水箱;
发电系统包括光热组件、1MTTP控制器、蓄电池;
其中光热组件为450W,蓄电池为24V,蓄电池的容量为15A.H;
测温系统包括多通道温度测试仪及PT100温度传感器;
其中PT100温度传感器分别设置8个测温点分布于集热器流道面,如图4所示;
测温点P1~P4:均匀分布于蒸发区12的六边形蜂窝结构表面,间距150mm;测温点P5~P6:设置于导流区13平行四边形流道中心线上,距蒸发区边界50mm和100mm;测温点P7~P8:位于二次蒸发区(15)入口和出口位置,监测工质二次换热前后的温度变化。
系统运行与测试流程:
系统启动:开启压缩机,设定频率50Hz,驱动R134a冷媒以0.8m³/h流量循环;光热组件开始发电,MPPT控制器实时追踪最大功率点,向蓄电池充电;水箱初始水温20℃,循环水泵以1.5m³/h流量驱动水回路循环。
预热阶段:系统连续运行30min,使温度场达到稳定状态;监测压缩机进出口压力(高压侧1.6MPa,低压侧0.4MPa)及水箱水温(温升速率约2℃/min)。
数据采集:从8:00至17:00,每5分钟记录一次8个测温点的温度数据;同步记录环境温度、光照强度、风速等参数。
4.测试结果与分析:温度均匀性数据(如图6所示):
最大温差:全天各时刻8个测温点的温度极差(T_max-T_min)均≤3℃,峰值出现在13:00(2.8℃);
标准差:温度分布标准差σ≤1℃,表明各区域温度高度一致;
温度波动:单点温度波动范围≤±0.5℃,证明系统热稳定性良好。
综上所述,当系统运行时,由压缩机驱动冷媒开始流动,经过管路流入光热组件集热器内部,对光伏发电产生的热量吸收,冷媒通过膨胀阀进行节流,进入换热器与水箱内部冷水进行换热,提高水温,水箱为开放式,水路不断循环。同时光热组件处于发电状态,由17MTTP控制器调节后进入蓄电池进行充电。当发电系统及热泵系统开始正常运行30min后开启多通道温度测试仪进行温度均匀性测;测试时间为8:00-17:00;通过温度数据分析得出;如图6所示;同时间不同点位最大温差(T_max-T_min)≤3℃, 标准差σ≤1℃。
如图7和图8所示,具体实施案例2:
采用耐压爆破测试机对集热器进行承压检测,测试环境为室内,温度约20℃。完成准备工作后开始测试,测试流程如图7所示(设备检查、冲水排气、密封处理、保压升压、泄漏检测、数据输出),每阶段升压10%~15%,稳压1分钟观察变形或泄漏,根据数据得到维稳压力为5MPA,继续升压获取爆破值为6.6MPA,超出系统最大运行压力3MPA和安全承压范围4.5MAP(系统最大运行压力3×安全系数1.5),系统安全运行得到保障。
具体如下:
测试设备:耐压爆破测试机最大输出压力100MPa,压力控制精度±0.1MPa;压力传感器量程0~100MPa,精度0.2级,实时监测集热器内部压力;数据采集系统采样频率10Hz,同步记录压力-时间曲线(如图8所示);密封工装定制化铝合金夹具,适配集热器200的进口区8与出口区10,采用O型密封圈(材质氟橡胶,耐温-20~200℃)密封;充水排气装置配备真空泵(极限真空度≤10Pa)和高压水泵(最大流量5L/min),确保流道内空气完全排出。
测试流程与参数:室内恒温20±1℃,湿度≤60%RH。
操作步骤(如图7流程所示):
通过进口区(8)向集热器流道内注入去离子水,同时开启真空泵对出口区(10)抽真空(真空度≤50Pa),持续5min至流道内气泡完全排出;关闭排气阀,保持流道内充满液体,使用扭矩扳手紧固密封工装,确保进出口连接处无泄漏风险。
保压升压:低压阶段以10%的压力梯度(即每阶段升压0.3MPa)逐步升压至3MPa(系统最大运行压力),每阶段稳压1min,观察压力下降情况(压降≤0.05MPa为合格);高压阶段继续以15%的压力梯度(即每阶段升压0.675MPa)升压至安全承压阈值4.5MPa(3MPa×1.5),稳压3min,检测是否出现变形;爆破测试以0.5MPa/s的速率持续升压直至集热器破裂,记录爆破压力值。
泄漏检测:升压过程中通过肥皂水涂抹法检查焊缝、接口等薄弱部位,确保无气泡产生。
数据输出:生成压力-时间曲线(如图8所示),自动计算维稳压力与爆破压力。
测试结果与分析:
维稳压力验证:当压力升至5MPa时,系统稳定运行10min,压力下降仅0.03MPa,表明集热器在超过安全承压阈值(4.5MPa)的工况下仍具备可靠密封性。
爆破压力数据:继续升压至6.6MPa时,集热器在蒸发区(12)与导流区(13)过渡部位发生破裂,爆破压力值超出系统最大运行压力的2.2倍,满足安全系数1.5的设计要求(如图8曲线峰值所示)。
失效模式分析:破裂位置为流道边角应力集中区域,断口呈韧性断裂特征,证明结构设计已充分考虑材料强度,爆破模式符合预期。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有六边形三分体结构的光热组件,包括光伏层压件(100)、集热器(200)和包覆所述光伏层压件(100)和集热器(200)侧边的边框(300);其特征在于:
所述光伏层压件(100)由下至上依次包括前板(1)、前封装材料(2)、电池层(3)、后封装材料(4)及后板(5);
所述集热器(200)包括第二层金属板(201)和第一层金属板(202),所述第一层金属板(202)的顶面设置有第二层金属板(201);
所述第二层金属板(201)的上表面设置有进口区(8)、分流区(7)、蒸发区(12)、导流区(13)、汇流区(11)和出口区(10);
所述集热器(200)表面设有工质流道,所述进口区(8)与出口区(10)分别设置于集热器顶部两侧,所述分流区(7)和汇流区(11)分别与进口区(8)、出口区(10)连通,所述蒸发区(12)设置于集热器(200)中部,由六边形蜂窝结构且内部带有Y形纹路构成,所述六边形蜂窝结构被划分为三个完全相同的120度扇形区域,并与分流区(7)、导流区(13)首尾连接,工质经六边形顶点进入后,沿三条等分轴线同步扩散,工质通过蒸发区(12)后经导流区(13)扩散至整个板体流道,最终由汇流区(11)集流并从出口区(10)流出,形成完整换热过程;
所述集热器(200)内部设有加强筋(14),所述加强筋(14)呈条状或肋状结构,分布于所述蒸发区(12)、分流区(7)与导流区(13)的流道间隔位置;
所述分流区(7)由若干分流管道组成,与进口区(8)连通,以中心轴线为对称轴,两侧纹路呈放射状分形展开,以30度-60度夹角从主通道向两侧延伸形成V形单元,构成网状结构,用于分配并均匀引入工质;
所述导流区(13)为由多个平行四边形构成的流道网络,边角设计为钝角,各流道管路等间距设置并布满集热板尾部区域;工质从蒸发区(12)分散后进入导流区(13),经多根导流管均匀流入二次蒸发区域(15)。
2.根据权利要求1所述的一种具有六边形三分体结构的光热组件,其特征在于:所述集热器(200)板体设有接线盒矩形安装孔(9),其宽度≤40mm,长度≤80mm。
3.根据权利要求2所述的一种具有六边形三分体结构的光热组件,其特征在于:所述边框(300)带有卡槽,用于固定组合集热器(200)及光伏层压件(100),所述边框(300)材质为铝合金或塑料。
4.根据权利要求3所述的一种具有六边形三分体结构的光热组件,其特征在于:所述光伏层压件(100)的前板(1)为钢化玻璃,前封装材料(2)为POE胶膜,后封装材料(4)为EPE胶膜,后板(5)为KPK背板,经热熔层压后形成标准板体;所述集热器(200)为双层铝板热轧成型,通过吹胀工艺制成内部工质通道。
5.根据权利要求4所述的一种具有六边形三分体结构的光热组件,其特征在于:所述集热器(200)的进口区(8)和出口区(10)分别通过φ8mm铜管与分流区(7)、汇流区(11)连接,所述铜管通过铝钎焊与铝板伸出的铝管结合。
6.根据权利要求5所述的一种具有六边形三分体结构的光热组件,其特征在于:所述六边形蜂窝结构的内切圆半径为17mm,流道宽度为5mm,内部Y形纹路将流道均分为三个宽度为4mm的扇形区域,依次排列组成两个蒸发区。
7.根据权利要求6所述的一种具有六边形三分体结构的光热组件,其特征在于:所述导流区(13)的流道宽度为7mm,所述平行四边形边角角度≥120度,以防止工质竖直冲击导致局部压力过大。
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