CN106972827A - 太阳能电池板的微型温度预警系统 - Google Patents

太阳能电池板的微型温度预警系统 Download PDF

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黄帅
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Abstract

本发明公开了太阳能电池板的微型温度预警系统，包括太阳能组件、降温水管、进水管、供水水箱、水泵、出水管、储水水箱、输水管、带有无线发送装置的液位传感器、带有无线发送装置的温度传感器，太阳能组件倾斜一定角度安装在地层上方；降温水管贴于太阳能组件的背阴面，降温水管包括进水端和出水端，并且进水端高于出水端；供水水箱与储水水箱均设置在太阳能组件下侧的地层中，并且供水水箱的位置低于储水水箱的位置；进水管一端与降温水管的进水端连接，其另一端与设置在供水水箱内部的水泵连接。本发明对太阳能组件进行持续有效的降温，提高太阳能组件的最大输出功率，进而提高太阳能组件的工作效率。

Description

太阳能电池板的微型温度预警系统
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体涉及太阳能电池板的微型温度预警系统。
背景技术
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池(Solar Cell)，又称光伏电池。太阳能电池发电的原理是光生伏打效应(Photovoltaic Effect)。当太阳光照射在太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光生电子-空穴对。在电池内建电场作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。这样，太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。在相同的温度下，光照强度对电池板的影响：光照强度越大，太阳能电池板的开路电压和短路电流越大，最大输出功率也越大，同时可以看出开路电压随辐照强度的变化不如短路电流随辐照强度的变化明显。
在相同的光照强度下，温度对电池板的影响：当太阳能电池的温度升高时，其输出开路电压随温度明显减小，短路电流略有升高，总趋势是最大输出功率变小。因此，为了降低温度升高对电池板的最大输出功率的影响，应该对电池板进行降温处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是温度升高降低了电池板输出功率，目的在于提供太阳能电池板的微型温度预警系统，降低太阳能组件的温度，总体提升太阳能电池板最大输出功率。
本发明通过下述技术方案实现：
太阳能电池板的微型温度预警系统，包括太阳能组件，还包括降温水管、进水管、供水水箱、水泵、出水管、储水水箱、输水管、带有无线发送装置的液位传感器、带有无线发送装置的温度传感器，所述太阳能组件倾斜一定角度安装在地层上方；所述降温水管贴于太阳能组件的背阴面，降温水管包括进水端和出水端，并且进水端高于出水端；所述供水水箱与储水水箱均设置在太阳能组件下侧的地层中，并且供水水箱的位置低于储水水箱的位置；所述进水管一端与降温水管的进水端连接，其另一端与设置在供水水箱内部的水泵连接；所述出水管一端与降温水管的出水端连接，其另一端与储水水箱连接；所述储水水箱通过输水管与供水水箱贯通；液位传感器设置在储水水箱内侧，温度传感器设置在太阳能组件的背阴表面。
在相同的光照强度下，当太阳能电池的温度升高时，其输出开路电压随温度明显减小，短路电流略有升高，总趋势是最大输出功率变小。本发明通过设置供水水箱、进水管、降温水管、出水管、储水水箱、输水管，构成水循环系统，水泵设置在供水水箱中，水泵将供水水箱的水通过进水管送入降温水管中，降温水管与太阳能组件接触，水流将太阳能组件的部分热量带走，降低了太阳能组件的温度，提高太阳能组件的输出功率；在降温水管中带走热量的水通过出水管进入储水水箱中，储水水箱能储存一定水量，使含有热量的水降低流速，利于将水中的温度散入到地层中，储水水箱的水通过输水管进入供水水箱，这样就形成了水循环。储水水箱和供水水箱均设置在地层中，是为了降低地表对循环的水的影响，同时，地层也更利于水的散热。液位传感器可以检测水循环系统内部的水量，通过监测水量，判断水循环系统是否损坏。温度传感器检测太阳能组件的实际温度，通过温度数据判断太阳能组件是否处于正常工作状态。温度信息和液位信息通过无线发送装置将信息发送至控制中心，便于工作人员远程监控。
进一步地，在太阳能组件正下方的地表上覆盖有裹覆增强玻璃纤维板。在地表覆盖裹覆增强玻璃纤维板，是为了降低地表对空气中温度的吸收，降低进入地表的热量，从而提高循环水的散热。
进一步地，进水管裸露在空气中的部分覆盖有隔热层。进水管裸露在空气中容易受到空气温度的影响，覆盖隔热层，减少水流在进水管中吸收的能量，提高水在降温水管中的效率。
进一步地，降温水管呈半圆状，平整面贴于太阳能组件的背阴面。降温水管呈半圆状，增大了降温水管与太阳能组件的接触面积，从而提高了水流的降温效率。
进一步地，所述降温水管由多根水管贯通构成方形框架，设置在较高水平位置的一根水管均匀设置有3个进水端，设置在较低水平位置的一根水管均匀设置有3个出水端；进水端所在的水管与出水端所在的水管之间垂直设置有多根水管。为描述方便，将较低水平位置的水管称为低水管，将较高水平位置的水管称为高水管，低水管与高水管之间的水管称为纵向水管。水流经过3个进水端进入高水管中，高水管将水流分入纵向水管，纵向水管中水流带走热量后通过低水管的出水端将水流输入至储水水箱。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明通过设置供水水箱、进水管、降温水管、出水管、储水水箱、输水管，构成水循环系统，对太阳能组件进行持续有效的降温，提高太阳能组件的最大输出功率，进而提高太阳能组件的工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明侧视结构示意图；
图2为本发明正视结构示意图；
图3为本发明降温水管结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-太阳能组件，2-降温水管，3-隔热层，4-进水管，5-裹覆增强玻璃纤维板，6-地层，7-供水水箱，8-水泵，9-出水管，10-储水水箱，11-输水管，12-液位传感器，13-温度传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1和图2所示，太阳能电池板的微型温度预警系统，包括太阳能组件1，还包括降温水管2、进水管4、供水水箱7、水泵8、出水管9、储水水箱10、输水管11、带有无线发送装置的液位传感器12、带有无线发送装置的温度传感器13，所述太阳能组件1倾斜一定角度安装在地层6上方；所述降温水管2贴于太阳能组件1的背阴面，降温水管2包括进水端和出水端，并且进水端高于出水端；所述供水水箱7与储水水箱10均设置在太阳能组件1下侧的地层6中，并且供水水箱7的位置低于储水水箱10的位置；所述进水管4一端与降温水管2的进水端连接，其另一端与设置在供水水箱7内部的水泵8连接；所述出水管9一端与降温水管2的出水端连接，其另一端与储水水箱10连接；所述储水水箱10通过输水管11与供水水箱7贯通；所述液位传感器12设置在储水水箱10内侧，所述温度传感器13设置在太阳能组件1的背阴表面。
在太阳能组件1正下方的地表上覆盖有裹覆增强玻璃纤维板5。
进水管4裸露在空气中的部分覆盖有隔热层3。
降温水管2呈半圆状，平整面贴于太阳能组件1的背阴面。
在相同的光照强度下，当太阳能电池的温度升高时，其输出开路电压随温度明显减小，短路电流略有升高，总趋势是最大输出功率变小。本发明通过设置供水水箱7、进水管4、降温水管2、出水管9、储水水箱10、输水管11，构成水循环系统，水泵8设置在供水水箱7中，水泵8将供水水箱7的水通过进水管4送入降温水管2中，降温水管2与太阳能组件1接触，水流将太阳能组件1的部分热量带走，降低了太阳能组件1的温度，提高太阳能组件1的输出功率；在降温水管2中带走热量的水通过出水管9进入储水水箱10中，储水水箱10能储存一定水量，使含有热量的水降低流速，利于将水中的温度散入到地层中，储水水箱10的水通过输水管11进入供水水箱7，这样就形成了水循环。储水水箱10和供水水箱7均设置在地层6中，是为了降低地表对循环的水的影响，同时，地层6也更利于水的散热。
如图3所示，所述降温水管2由多根水管贯通构成方形框架，设置在较高水平位置的一根水管均匀设置有3个进水端，设置在较低水平位置的一根水管均匀设置有3个出水端；进水端所在的水管与出水端所在的水管之间垂直设置有多根水管。水流经过3个进水端进入高水管中，高水管将水流分入纵向水管，纵向水管中水流带走热量后通过低水管的出水端将水流输入至储水水箱。这样的结构覆盖面广，结构简单，安装方便。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.太阳能电池板的微型温度预警系统，包括太阳能组件(1)，其特征在于，还包括降温水管(2)、进水管(4)、供水水箱(7)、水泵(8)、出水管(9)、储水水箱(10)、输水管(11)、带有无线发送装置的液位传感器(12)、带有无线发送装置的温度传感器(13)，所述太阳能组件(1)倾斜一定角度安装在地层(6)上方；所述降温水管(2)贴于太阳能组件(1)的背阴面，降温水管(2)包括进水端和出水端，并且进水端高于出水端；所述供水水箱(7)与储水水箱(10)均设置在太阳能组件(1)下侧的地层(6)中，并且供水水箱(7)的位置低于储水水箱(10)的位置；所述进水管(4)一端与降温水管(2)的进水端连接，其另一端与设置在供水水箱(7)内部的水泵(8)连接；所述出水管(9)一端与降温水管(2)的出水端连接，其另一端与储水水箱(10)连接；所述储水水箱(10)通过输水管(11)与供水水箱(7)贯通；液位传感器(12)设置在储水水箱(10)内侧，温度传感器(13)设置在太阳能组件(1)的背阴表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板的微型温度预警系统，其特征在于，在太阳能组件(1)正下方的地表上覆盖有裹覆增强玻璃纤维板(5)。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池板的微型温度预警系统，其特征在于，所述进水管(4)裸露在空气中的部分覆盖有隔热层(3)。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板的微型温度预警系统，其特征在于，所述降温水管(2)呈半圆状，平整面贴于太阳能组件(1)的背阴面。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池板的微型温度预警系统，其特征在于，所述降温水管(2)由多根水管贯通构成方形框架，设置在较高水平位置的一根水管均匀设置有3个进水端，设置在较低水平位置的一根水管均匀设置有3个出水端；进水端所在的水管与出水端所在的水管之间垂直设置有多根水管。
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