光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，具體是一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置。解決了目前太陽(yáng)能電池冷卻裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高的技術(shù)問(wèn)題。一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，包括一個(gè)總進(jìn)水管道以及設(shè)置在總進(jìn)水管道進(jìn)水口的溫度監(jiān)測(cè)器；還包括沿進(jìn)水方向依次串接在總進(jìn)水管道上的分流閥和水壓調(diào)節(jié)閥；所述分流閥的另一個(gè)出口連接有分流管路；總進(jìn)水管道上位于水壓調(diào)節(jié)閥后部的位置連接有緊貼在太陽(yáng)電池組件背板上的至少一組導(dǎo)熱器組件；所述導(dǎo)熱器組件的上部設(shè)有出水口，導(dǎo)熱器組件的下部設(shè)有進(jìn)水口。本實(shí)用新型能有效降低光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件運(yùn)行溫度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、模塊化強(qiáng)、無(wú)能耗，具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，具體是一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]取之不盡用之不竭的太陽(yáng)能是唯一可以完全滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能源。太陽(yáng)電池是目前將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電力加以利用的最直接、最簡(jiǎn)單有效的器件，而其在使用過(guò)程中無(wú)污染、零排放的特點(diǎn)使得在近十年太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，光伏發(fā)電裝機(jī)容量也逐年攀升。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體發(fā)電效率受太陽(yáng)電池組件陣列效率、逆變器效率及交流并網(wǎng)效率的影響，而太陽(yáng)電池組件陣列在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗主要包括:組件的匹配損耗、表面塵埃遮擋損耗、不可利用的太陽(yáng)輻射損耗、最大功率跟蹤(MPPT)精度、直流線(xiàn)路損耗及溫度影響。目前市場(chǎng)上絕大多數(shù)太陽(yáng)電池均為PN結(jié)結(jié)構(gòu)，輸出性能受溫度影響較大，而且不同材料太陽(yáng)電池的溫度系數(shù)亦不同，其中尤以晶硅電池的輸出性能受溫度影響最大，溫度每升高1°C，則輸出功率下降0.42%-0.45%。因此，光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，最大限度的降低太陽(yáng)電池組件的溫度將會(huì)提升系統(tǒng)的整體發(fā)電效率。目前的光伏發(fā)電系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的降溫方式主要為自然冷卻，若要使光伏發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目的投資效益得到進(jìn)一步提升，有必要開(kāi)發(fā)一種具有經(jīng)濟(jì)可行性的新型降溫裝置。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?201220574919.8，名稱(chēng)為“太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置”實(shí)用新型主要涉及太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置，該裝置雖能降低光伏發(fā)電系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的溫度，但其冷卻太陽(yáng)電池組件的吸熱器設(shè)計(jì)復(fù)雜，加工難度高，且整個(gè)降溫系統(tǒng)包括了水泵、儲(chǔ)水箱、散熱器等裝置使得額外增加了較大成本，雖能在一定程度上提升光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體輸出效率，但是較高的初期投資使其不具有經(jīng)濟(jì)可行性。
[0004]通常光伏發(fā)電系統(tǒng)中的每塊太陽(yáng)電池組件6均以固定方式安裝在專(zhuān)用支架上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為解決目前太陽(yáng)電池冷卻裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高的技術(shù)問(wèn)題，提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置。
[0006]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，包括一個(gè)總進(jìn)水管道以及設(shè)置在總進(jìn)水管道進(jìn)水口的溫度監(jiān)測(cè)器；還包括沿進(jìn)水方向依次串接在總進(jìn)水管道上的分流閥和水壓調(diào)節(jié)閥；所述分流閥的另一個(gè)出口連接有分流管路；總進(jìn)水管道上位于水壓調(diào)節(jié)閥后部的位置連接有緊貼在太陽(yáng)電池組件背板上的至少一組導(dǎo)熱器組件；所述導(dǎo)熱器組件的上部設(shè)有導(dǎo)熱器出水口，導(dǎo)熱器組件的下部設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)熱器進(jìn)水口 ；導(dǎo)熱器進(jìn)水口與總進(jìn)水管道相連通；導(dǎo)熱器出水口通過(guò)管路連接有儲(chǔ)水管；所述儲(chǔ)水管通過(guò)截止閥與分流管路相連接；分流管路的出水口與外部用水設(shè)備相連接。
[0007]本實(shí)用新型的工作過(guò)程是:溫度監(jiān)測(cè)器用于監(jiān)測(cè)總進(jìn)水管道進(jìn)水口的水溫；當(dāng)環(huán)境溫度大于總進(jìn)水管道進(jìn)水口的溫度時(shí)，首先將分流閥切換至總進(jìn)水管道，調(diào)節(jié)水壓調(diào)節(jié)閥至合適的水壓，冷卻水將會(huì)流經(jīng)緊貼在太陽(yáng)電池組件背板的導(dǎo)熱器組件至儲(chǔ)水管，同時(shí)帶走部分太陽(yáng)電池組件的熱量。當(dāng)儲(chǔ)水管被完全充滿(mǎn)后，在用戶(hù)(即外部用水設(shè)備)用水間隔期間，導(dǎo)熱器組件內(nèi)的冷卻水將持續(xù)吸收太陽(yáng)電池組件的熱量，待冷卻水再次開(kāi)始流動(dòng)時(shí)帶走這段時(shí)間吸收的太陽(yáng)電池組件的熱量。當(dāng)環(huán)境溫度低于總進(jìn)水管道冷卻水入水口的溫度時(shí)，將分流閥切換至分流管道，同時(shí)關(guān)閉截止閥，使冷卻水通過(guò)分流管道直接與用戶(hù)連接而不經(jīng)導(dǎo)熱器組件，此時(shí)由于金屬傳熱快的性質(zhì)，導(dǎo)熱器組件對(duì)太陽(yáng)電池組件仍可產(chǎn)生一定的降溫作用。儲(chǔ)水管可在一定的時(shí)間內(nèi)使導(dǎo)熱器組件內(nèi)部的水流持續(xù)流動(dòng)，增強(qiáng)導(dǎo)熱器組件對(duì)太陽(yáng)電池組件的降溫效果。儲(chǔ)水管還可以暫時(shí)存儲(chǔ)一部分吸收熱量之后的冷卻水，在用戶(hù)需要使用時(shí)打開(kāi)截止閥就可以應(yīng)用于洗漱等用途，充分利用了太陽(yáng)能電池組件上的熱量。
[0008]進(jìn)一步的，所述的每組導(dǎo)熱器組件包括兩個(gè)導(dǎo)熱器，每個(gè)導(dǎo)熱器的下部設(shè)有導(dǎo)熱器進(jìn)水口 ；導(dǎo)熱器上與設(shè)有導(dǎo)熱器進(jìn)水口相反的一側(cè)的上部設(shè)有導(dǎo)熱器出水口 ；兩個(gè)導(dǎo)熱器順次排列且出水口相鄰；兩個(gè)導(dǎo)熱器的導(dǎo)熱器出水口相連接后共同與儲(chǔ)水管相連通；每個(gè)導(dǎo)熱器的導(dǎo)熱器進(jìn)水口均與總進(jìn)水管道相連通。
[0009]導(dǎo)熱器的進(jìn)水口設(shè)置在下部，出水口設(shè)置在上部，可以使冷卻水由下而上經(jīng)過(guò)整個(gè)導(dǎo)熱器然后流出，可以減緩流動(dòng)速率，最大限度的帶走太陽(yáng)電池組件上的熱量；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易裝配。
[0010]本發(fā)明所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置與循環(huán)水冷降溫裝置相t匕，在有效降低光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件運(yùn)行溫度、提高系統(tǒng)整體輸出性能的同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、模塊化強(qiáng)、無(wú)能耗、占用空間小、安裝快捷、維修方便、無(wú)噪音、材料用料少，具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2本實(shí)用新型所述導(dǎo)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]1-溫度監(jiān)測(cè)器，2-分流閥，3-總進(jìn)水管道，4-水壓調(diào)節(jié)閥，5-導(dǎo)熱器進(jìn)水口，6_太陽(yáng)電池組件，7-導(dǎo)熱器，8-導(dǎo)熱器出水口，9-導(dǎo)熱器與儲(chǔ)水管連接點(diǎn)，10-儲(chǔ)水管，11-截止閥，12-分流管道，13-外部用水設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，包括一個(gè)總進(jìn)水管道3以及設(shè)置在總進(jìn)水管道3進(jìn)水口的溫度監(jiān)測(cè)器I ;還包括沿進(jìn)水方向依次串接在總進(jìn)水管道3上的分流閥2和水壓調(diào)節(jié)閥4 ;所述分流閥2的另一個(gè)出口連接有分流管路12 ;總進(jìn)水管道3上位于水壓調(diào)節(jié)閥4后部的位置連接有緊貼在太陽(yáng)電池組件6背板上的至少一組導(dǎo)熱器組件；所述導(dǎo)熱器組件的上部設(shè)有導(dǎo)熱器出水口 8，導(dǎo)熱器組件的下部設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)熱器進(jìn)水口 5 ;導(dǎo)熱器進(jìn)水口 5與總進(jìn)水管道3相連通；導(dǎo)熱器出水口 8通過(guò)管路連接有儲(chǔ)水管10 ;所述儲(chǔ)水管10通過(guò)截止閥11與分流管路12相連接；分流管路12的出水口與外部用水設(shè)備13相連接。[0015]所述的每組導(dǎo)熱器組件包括兩個(gè)導(dǎo)熱器7，每個(gè)導(dǎo)熱器7的下部設(shè)有導(dǎo)熱器進(jìn)水口 5 ;導(dǎo)熱器7上與設(shè)有導(dǎo)熱器進(jìn)水口 5相反一側(cè)的上部設(shè)有導(dǎo)熱器出水口 8 ;兩個(gè)導(dǎo)熱器7順次排列且出水口 8相鄰；兩個(gè)導(dǎo)熱器7的導(dǎo)熱器出水口 8相連接后共同與儲(chǔ)水管10相連通；每個(gè)導(dǎo)熱器7的導(dǎo)熱器進(jìn)水口 5均與總進(jìn)水管道3相連通。
[0016]總進(jìn)水管道3的長(zhǎng)度根據(jù)導(dǎo)熱器組件的規(guī)模設(shè)置，相互配合，以便完成對(duì)導(dǎo)熱器組件的供水作業(yè)，一般位于導(dǎo)熱器組件的下方。導(dǎo)熱器組件可根據(jù)太陽(yáng)電池組件6的規(guī)模設(shè)置，可以有很多組。
[0017]所述導(dǎo)熱器7呈蛇形金屬管道；蛇形管道的上下兩端口朝向相反且分別為導(dǎo)熱器出水口 8和導(dǎo)熱器進(jìn)水口 5。蛇形管道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠增加導(dǎo)熱器內(nèi)部冷卻水與太陽(yáng)電池組件6的接觸面積，可以帶走更多的熱量。
[0018]所述導(dǎo)熱器7 (蛇形金屬管道)的輪廓呈矩形且與太陽(yáng)電池組件6的背板邊框相匹配；導(dǎo)熱器7通過(guò)L型卡槽和彈簧螺栓固定在太陽(yáng)電池片的支架上。導(dǎo)熱器7與太陽(yáng)電池組件6的背板邊框相匹配，且緊貼在太陽(yáng)電池組件6上，這樣能夠更加高效的降低太陽(yáng)電池組件的溫度。一般一個(gè)導(dǎo)熱器7與一個(gè)太陽(yáng)電池組件6相對(duì)應(yīng)。
[0019]所述儲(chǔ)水管10的容量大于所有導(dǎo)熱器組件的總出水量。
[0020]所述儲(chǔ)水管10的容量大于所有導(dǎo)熱器7的總出水量。儲(chǔ)水管10容量大于導(dǎo)熱器7或?qū)崞鹘M件的總出水量，可以保證導(dǎo)熱器7或?qū)崞鹘M件內(nèi)的冷卻水流動(dòng)更多時(shí)間，確保降溫效果。一般儲(chǔ)水管10沿導(dǎo)熱器組件的布置而水平布置且位于總進(jìn)水管道3的下方，便于導(dǎo)熱器組件內(nèi)的冷卻水流入。截止閥11安裝在儲(chǔ)水管10 —端的下方，然后再與分流管路12相連通。
[0021]圖1中可以看到導(dǎo)熱器出水口 8通過(guò)管路與儲(chǔ)水管10相連接的位置即導(dǎo)熱器7與儲(chǔ)水管連接點(diǎn)9，該連接點(diǎn)通常位于儲(chǔ)水管10的上部。圖1、圖2中箭頭所示為冷卻水流動(dòng)方向。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，其特征在于，包括一個(gè)總進(jìn)水管道(3)以及設(shè)置在總進(jìn)水管道(3)進(jìn)水口的溫度監(jiān)測(cè)器(I);還包括沿進(jìn)水方向依次串接在總進(jìn)水管道(3)上的分流閥(2)和水壓調(diào)節(jié)閥(4);所述分流閥(2)的另一個(gè)出口連接有分流管路(12);總進(jìn)水管道(3)上位于水壓調(diào)節(jié)閥(4)后部的位置連接有緊貼在太陽(yáng)電池組件(6)背板上的至少一組導(dǎo)熱器組件；所述導(dǎo)熱器組件的上部設(shè)有導(dǎo)熱器出水口(8)，導(dǎo)熱器組件的下部設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)熱器進(jìn)水口(5);導(dǎo)熱器進(jìn)水口(5)與總進(jìn)水管道(3)相連通；導(dǎo)熱器出水口(8)通過(guò)管路連接有儲(chǔ)水管(10);所述儲(chǔ)水管(10)通過(guò)截止閥(11)與分流管路(12 )相連接；分流管路(12 )的出水口與外部用水設(shè)備(13 )相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，其特征在于，所述的每組導(dǎo)熱器組件包括兩個(gè)導(dǎo)熱器(7)，每個(gè)導(dǎo)熱器(7)的下部設(shè)有導(dǎo)熱器進(jìn)水口(5);導(dǎo)熱器(7)上與設(shè)有導(dǎo)熱器進(jìn)水口(5)相反的一側(cè)的上部設(shè)有導(dǎo)熱器出水口(8);兩個(gè)導(dǎo)熱器(7)順次排列且出水口(8)相鄰；兩個(gè)導(dǎo)熱器(7)的導(dǎo)熱器出水口(8)相連接后共同與儲(chǔ)水管(10)相連通；每個(gè)導(dǎo)熱器(7)的導(dǎo)熱器進(jìn)水口(5)均與總進(jìn)水管道(3)相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱器(7)為蛇形金屬管道；蛇形管道的上下兩端口朝向相反且分別為導(dǎo)熱器出水口(8)和導(dǎo)熱器進(jìn)水口(5)。
4.如權(quán)利要求3所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱器(7)的輪廓呈矩形且與太陽(yáng)電池組件(6)的背板邊框相匹配；導(dǎo)熱器(7)通過(guò)L型卡槽和彈簧螺栓固定在太陽(yáng)電池組件(6)的支架上。
5.如權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)水管(10)的容量大于所有導(dǎo)熱器組件的總出水量。
6.如權(quán)利要求2或3所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)電池組件水冷降溫裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)水管(10)的容量大于所有導(dǎo)熱器(7)的總出水量。
【文檔編號(hào)】H02S40/44GK203691345SQ201420063892
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】賀劍雄, 崔立新, 劉涌, 夏憲軍, 梁沛研 申請(qǐng)人:山西國(guó)際電力技術(shù)咨詢(xún)有限公司