CN101414644B - 光伏电池散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光伏电池散热装置，包括光伏电池板本身，其特征在于：还包括一个或一组散热平板，所述散热平板的一侧与光伏电池板背面相贴合，且散热平板为中空结构，其内部同向设置有大量的微孔管群或微槽群，并灌装有工质，各微孔或微槽自然形成微热管结构，所述散热平板与光伏电池板相贴合的一侧为吸热面，散热平板的其余侧面的部分或全部为散热面。本发明具有结构简单、热阻小、便于安装的特点。

Description

光伏电池散热装置 
技术领域
本发明涉及一种用于光伏电池的高效散热装置。 
背景技术
一般商用光伏电池(也叫太阳能电池)的光电转换效率为6％～15％，在运行的过程中，未被利用的太阳辐射能除了一部分被反射外其余大部分被电池吸收转化为热能；如果这些吸收的热量不能及时排除，电池温度就会逐渐升高，发电效率降低(据统计电池组件温度每降低1K输出电量增加0.2％～0.5％)，而且光伏电池长期在高温下工作会迅速老化、缩短使用寿命。 
聚光型光伏发电技术采用低成本的反射镜或者透镜可以减少使用部分昂贵的光伏电池，光伏电池工作在低倍甚至高倍的光强照射下，单位面积的有效输出功率大幅增加，发电成本大幅下降，但是随着单位面积的电池板辐射光强的增加，吸收的热量也增加，电池的温度控制和散热问题也更为突出。 
目前光伏电池常用的冷却方法包括：空气冷却方式和水冷却方式两种。 
在光伏电池背面通过空气自然或强制对流带走热量，以达到降温目的，这种方式虽然结构简单、经济性好，但是散热效果差。 
典型的水冷却系统由换热器、水箱、若干连接阀门等部件组成，这种方式虽然换热效率高，但存在结构复杂、成本高且易于产生工质渗漏和绝缘等问题。 
因此，如何安全、高效、低成本的散热，已经成了加快推进光伏电池发电实际应用的一个很关键的技术难题。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光伏电池的新型散热装置。 
本发明的技术方案如下： 
一种光伏电池散热装置，包括光伏电池板本身，其特征在于：还包括一个或一组散热平板，所述散热平板的一侧与光伏电池板背面相贴合，且散热平板为中空结构，其内部同向设置有大量的微孔管群，并灌装有工质，各微孔自然形成相对独立的微热管结构，所述散热平板与光伏电池板相贴合的一侧为吸热面，散热平板的其余侧面的部分或全部为散热面。 
所述散热平板至少有一端延伸到光伏电池板的板幅外部，并通过该延伸端向外传递热量。 
所述散热装置还包括风冷装置，所述风冷装置为自然对流。 
所述风冷装置为强制对流。 
所述散热装置还包括水冷装置，所述延伸端与该水冷装置进行热交换。 
所述水冷装置至少包括一水冷式换热器，所述换热器与所述延伸端交换热量，并且换热后可产生并输出热水。 
所述水冷式换热器为板式或管壳式换热器，所述延伸端通过插置于换热器中或与其相贴合进行热量交换。 
所述水冷式换热器设有输入冷水和输出热水的进出水口。 
所述散热平板的散热端或散热面外侧表面设置有提高散热效率的肋片或翅片。 
本发明的技术效果如下： 
本发明的散热平板内部具有大量的微孔管或微槽结构，结合平板内灌装的工质，每个微孔管或微槽均可自然形成微热管结构，因而该平板内就可以构成大量的微热管群结构，由于热管的换热效率高，利用该散热平板与光伏电池板相贴合，就可以实现高效快速的将光伏电池板上积聚产生的热量吸收，降低光伏电池板的温度，达到高效散热降温的目的。 
与现有的光伏电池板散热技术相比，本发明的散热装置采用平板结构，不但结构简单，热阻小，而且便于安装，特别是对电池板的各种安装方式，都具有很好的适应性。 
附图说明
附图1所示为本发明的光伏电池散热装置的一种结构示意图； 
附图2所示为本发明的光伏电池散热装置的另一种结构示意图； 
附图3所示为本发明的光伏电池散热装置的另一种结构示意图；
附图4所示为本发明的光伏电池散热装置的另一种结构示意图； 
附图5所示为散热平板的内部截面示意图。 
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。 
图1所示为本发明的实施例1。包括光伏电池板1和散热平板2，散热平板2的板幅尺寸与光伏电池板1相当，散热平板2一侧表面与光伏电池板1的背面相贴合，散热平板2的该侧表面则为吸热端，另一侧表面则为放热端，放热端表面上还设置有翅片5，翅片5可以扩大放热端的表面，提高散热效率。 
散热平板2的内部结构见附图5。平板2内部分隔为大量的微孔管9，微孔管9也可以采用微槽结构。平板2中灌装有一定量的工质，工质均匀分布在各微孔管9的吸热端部分，各微孔管9则自然形成相对独立的微热管结构，而整个平板2则是一个总热管结构，利用热管的高效换热的特性，同时结合平板结构，则可以有效的解决现有光伏电池散热效果差的问题，降低光伏电池的工作温度，提高光伏电池的发电效率，降低太阳能发电的成本。 
图2所示是本发明的实施例2。平板2一端由光伏电池板1的下方向外延伸形成放热端3，这样的结构可以将光伏电池板1和散热平板2放置在各种建筑基础4上，改善了现有的光伏电池由于需要较大的散热面，而不得不采用各种支架的现状，减少了支架的成本，还可提高光伏电池发电系统的稳定性。
图3所示是本发明的实施例3。散热平板2与实施例1的区别在于其具有向外延伸的放热端3，这样的结构与实施例1相比，显然具有更大的散热表面积和散热效率。 
图4所示是本发明的实施例4。散热端3设置在一独立的换热装置6中，换热装置6可以为独立的冷水水箱，也可以为具有高效吸热能力的蒸发器，且利用这种散热结构，可以将散热平板吸收的电池热量制成热水加以循环利用，大大提高太阳能的利用效率。

Claims (9)

1.一种光伏电池散热装置，包括光伏电池板本身，其特征在于：还包括一个或一组散热平板，所述散热平板的一侧与光伏电池板背面相贴合，且散热平板为中空结构，其内部同向设置有大量的微孔管群，并灌装有工质，各微孔自然形成相对独立的微热管结构，所述散热平板与光伏电池板相贴合的一侧为吸热面，散热平板的其余侧面的部分或全部为散热面。
2.如权利要求1所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述散热平板至少有一端延伸到光伏电池板的板幅外部，并通过该延伸端向外传递热量。
3.如权利要求2所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括风冷装置，所述风冷装置为自然对流。
4.如权利要求3所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述风冷装置为强制对流。
5.如权利要求2所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括水冷装置，所述延伸端与该水冷装置进行热交换。
6.如权利要求5所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述水冷装置至少包括一水冷式换热器，所述换热器与所述延伸端交换热量，并且换热后可产生并输出热水。
7.如权利要求6所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述水冷式换热器为板式或管壳式换热器，所述延伸端通过插置于换热器中或与其相贴合进行热量交换。 
8.如权利要求7所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述水冷式换热器设有输入冷水和输出热水的进出水口。
9.如权利要求1所述的一种光伏电池散热装置，其特征在于：所述散热平板的散热端或散热面外侧表面设置有提高散热效率的肋片或翅片。
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