CN109818554A - 基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件 - Google Patents

基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，包括固定框架、太阳能电池板、浮台、复合吸湿管、过滤器、支撑框架、支撑杆和复合散热片，所述固定框架的背面设有一条滑槽，所述固定框架的一端与支撑框架的一端铰接，且固定框架绕支撑框架固定轴转动，所述支撑框架的另一端与支撑杆下端铰接，且支撑杆绕支撑框架固定轴转动，所述支撑杆的上端滑动连接在固定框架的滑槽内，所述太阳能电池板背面安装在固定框架上，所述复合散热片通过固定框架贴合在太阳能电池板背面，所述复合散热片下端与若干复合吸湿管的头端连接，所述过滤器固定在复合吸湿管末端，所述整个装置安装在浮台上。本发明中，支撑板与挡板通过第二连接轴连接；挡板与底板通过第一连接轴连接，支撑板的棱边与底板的卡槽接触，受卡槽的限制而与挡板、底座形成稳定的三角形结构。

Description

基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件
技术领域
本发明涉及基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，属于太阳能水面光伏技术领域。
背景技术
传统化石能源的大量使用,不仅造成了化石能源本身的短缺，也给世界环境带来了极大的危害，给人类生存空间造成了严重威胁。太阳能作为可再生清洁能源蕴藏着巨大能量，被普遍认为是理想的新能源。太阳辐射到达地球表面的能量高达4×105MW,相当于每年3.6×105亿吨标准煤，约为全球能耗的2000倍。我国太阳能资源丰富,全国2/3以上地区年日照时数大于2000h。太阳能的有效利用,对缓解我国能源问题、减少CO2排放、保护生态环境都有着重大意义。
虽然我国太阳能光伏电池生产迅速发展，但在国内的规模化应用还很不理想。其主要制约因素就是光伏电池价格昂贵且光电转化效率低,使得光伏发电的成本过高。实验表明，光伏板仅将入射太阳能的15-20%转化为电能，其余能量都转化为了热能，这些热量大部分被光伏组件自身吸收，使光伏板的工作温度高达80℃以上。研究表明，晶体硅太阳能板温度每升高一度效率将下降0.4-0.65%，过高的温度会降低太阳能电池板的工作效率和使用寿命，所以降低太阳能电池板的温度显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，适用于各种水面光伏站，能有效降低太阳能光伏板的温度，提升光伏板的工作效率和使用寿命。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，包括固定框架、太阳能电池板、浮台、复合吸湿管、过滤器、支撑框架、支撑杆和复合散热片，所述固定框架的背面设有一条滑槽，所述固定框架的一端与支撑框架的一端铰接，且固定框架绕支撑框架固定轴转动，所述支撑框架的另一端与支撑杆下端铰接，且支撑杆绕支撑框架固定轴转动，所述支撑杆的上端滑动连接在固定框架的滑槽内，所述太阳能电池板背面安装在固定框架上，所述复合散热片通过固定框架贴合在太阳能电池板背面，所述复合散热片下端与若干复合吸湿管的头端连接，所述过滤器固定在复合吸湿管末端，所述支撑框架固定安装在浮台上。
优选地，所述复合吸湿管内填充复合吸湿材料，使净化水通过湿度差自主上升。
优选地，所述支撑杆上端为半圆形滑头，滑动连接在滑槽内，且通过螺栓固定相对位置，调节支撑杆与滑槽的相对位置改变固定框架的角度。
优选地，所述过滤器的内部为空心结构，且空心结构内填充多层过滤材料，且所述过滤器两端开有出水口和吸水口，所述出水口连通所述复合吸湿管的末端。
优选地，所述多层过滤材料由内至外填充有蓬松棉层、纱布层、活性炭层、石英砂层和小卵石层。
优选地，所述出水口和吸水口均为网状结构。
优选地，所述浮台的上表面倾斜设置，且上表面中间设有凹槽，凹槽内开有通槽，用于穿过复合吸湿管。
有益效果：本发明提出一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，采用复合吸湿材料，利用其湿度梯度将水吸附并均匀扩散至太阳能光伏板背面。水分吸热蒸发，持续有效地降低太阳能电池板温度，提升光伏板的工作效率和使用寿命，同时采用球型网状过滤器，能优化水质，减少杂质对光伏板的损害，提高光伏板寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明固定框架的结构示意图；
图3为本发明支撑框架的结构示意图；
图4为本发明支撑杆的结构示意图；
图5为本发明过滤器的结构示意图；
图6为本发明过滤器的局部结构示意图；
图7为本发明浮台的结构示意图；
图中：固定框架1、滑槽1-1、太阳能电池板2、浮台3、凹槽3-1、通槽3-2、复合吸湿管4、过滤器5、空心圆球5-1、空心圆锥5-2、出水口5-3、吸水口5-4、支撑框架6、支撑杆7、半圆形滑头7-1、复合散热片8。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本发明的技术方案做了进一步的详细说明：
一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，包括固定框架1、太阳能电池板2、浮台3、复合吸湿管4、过滤器5、支撑框架6、支撑杆7和复合散热片8，所述固定框架1的背面设有一条滑槽1-1，所述固定框架1的一端与支撑框架6的一端铰接，且固定框架1绕支撑框架6固定轴转动，所述支撑框架6的另一端与支撑杆7下端铰接，且支撑杆7绕支撑框架6固定轴转动，所述支撑杆7的上端滑动连接在固定框架1的滑槽1-1内，所述太阳能电池板2背面固定安装在固定框架1上，所述复合散热片8通过固定框架1贴合在太阳能电池板2背面，所述复合散热片8下端与若干复合吸湿管4的头端连接，所述过滤器5固定在复合吸湿管4末端，所述整个装置安装在浮台3上。
优选地，所述复合吸湿管4内填充复合吸湿材料，使净化水通过湿度差自主上升。
优选地，所述支撑杆7上端为半圆形滑头7-1，滑动连接在滑槽1-1内，且通过螺栓固定相对位置，调节支撑杆7与滑槽1-1的相对位置改变固定框架的角度，
优选地，所述过滤器的内部为空心结构，且空心结构内填充多层过滤材料，且所述过滤器两端开有出水口和吸水口，所述出水口连通所述复合吸湿管的末端。
如图5所示，本发明中过滤器5包括空心圆球5-1和空心圆锥5-2，且空心圆球5-1和空心圆锥5-2一体成型，所述空心圆锥5-2的尖顶处开有吸水口5-4，所述空心圆球5-1上开有出水口5-3，且吸水口5-4的中心和出水口5-3的中心位于过滤器5的中心线上，所述空心圆球5-1内填充多层过滤材料。
优选地，所述多层过滤材料由内至外填充有蓬松棉层、纱布层、活性炭层、石英砂层和小卵石层。
优选地，所述出水口5-3和吸水口5-4为网状结构。
优选地，所述浮台3的上表面倾斜设置，且上表面中间设有凹槽3-1，凹槽3-1内开有通槽3-2，用于穿过复合吸湿管4。
本发明中，固定框架1背部可以打开，可以定期更换复合散热板，达到使该光伏系统的温度维持在一个较低水平，从而提高光伏板的发电效率。
本发明的工作原理如下：
当太阳能电池板2在阳光的照射下温度升高后，会使太阳能电池板2背面的复合散热片8里面的水分蒸发，从而导致太阳能电池板2背面的复合散热片8中的水有一个湿度差，从上到下水的湿度增大，所以在水蒸发的作用下，水利用这个湿度梯度自发地由海里（或者湖等）由过滤器5的吸水口5-4经过滤后渗透到复合吸湿管4中的吸湿材料里，最后进入复合散热片8。本发明中，过滤器5固定于复合吸湿管4末端，用于净化水质，而吸湿材料将水分运输至复合散热片，复合散热片8通过固定框架贴合于太阳能电池板背面，复合散热片8下端连接复合吸湿管上端，从而给太阳能电池板2降温，使太阳能电池板2处于一个适宜的工作温度，提高其发电效率。固定框架设置于太阳能电池板背面，可自由拆卸，当达到复合散热片8的寿命时，可以通过拆卸固定框架1进行更换。本发明中，在布置太阳能电池板2的时候，可以根据不同地方的辐照特性，利用支撑框架6和固定框架1之间的支撑杆调整太阳能电池板的角度进行布置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，包括固定框架、太阳能电池板、浮台、复合吸湿管、过滤器、支撑框架、支撑杆和复合散热片，所述固定框架的背面设有一条滑槽，所述固定框架的一端与支撑框架的一端铰接，且固定框架绕支撑框架固定轴转动，所述支撑框架的另一端与支撑杆下端铰接，且支撑杆绕支撑框架固定轴转动，所述支撑杆的上端滑动连接在固定框架的滑槽内，所述太阳能电池板背面安装在固定框架上，所述复合散热片通过固定框架贴合在太阳能电池板背面，所述复合散热片下端与若干复合吸湿管的头端连接，所述过滤器固定在复合吸湿管末端，所述支撑框架固定安装在浮台上。
2.根据权利要求1所述的一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，所述复合吸湿管内填充复合吸湿材料，使净化水通过湿度差自主上升。
3.根据权利要求1所述的一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，所述支撑杆上端为半圆形滑头，滑动连接在滑槽内，且通过螺栓固定相对位置，调节支撑杆与滑槽的相对位置改变固定框架的角度。
4.根据权利要求1所述的一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，所述过滤器的内部为空心结构，且空心结构内填充多层过滤材料，且所述过滤器两端开有出水口和吸水口，所述出水口连通所述复合吸湿管的末端。
5.根据权利要求4所述的一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，所述多层过滤材料由内至外填充有蓬松棉层、纱布层、活性炭层、石英砂层和小卵石层。
6.根据权利要求5所述的一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，所述出水口和吸水口均为网状结构。
7.根据权利要求1所述的一种基于浮台的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，所述浮台的上表面倾斜设置，且上表面中间设有凹槽，凹槽内开有通槽，用于穿过复合吸湿管。
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