CN109936334B - 一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件，包括太阳能电池板、固定框架、复合吸湿管、过滤器、支撑杆、固定支架和复合散热片，太阳能电池板背面安装在固定框架上，固定框架背面设有一根横杆，且所述固定支架的上端与横杆中心处铰接，固定支架上开有竖直向下的滑槽，固定框架的下端与支撑杆的一端铰接，支撑杆的另一端滑动连接在固定支架的滑槽内，且通过螺栓固定，复合散热片通过固定框架贴合于太阳能电池板背面，复合散热片的下端与若干复合吸湿管头端连接，复合吸湿管的末端与所述过滤器固定。本发明适用于适应各种浅水区水面布置，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。

Description

一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件

技术领域

本发明涉及一种基于固定支架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4×10⁵ MW,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2000 h。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固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件，适用于适应各种浅水区水面布置，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：

一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件，包括太阳能电池板、固定框架、复合吸湿管、过滤器、支撑杆、固定支架和复合散热片，所述太阳能电池板背面安装在固定框架上，所述固定框架背面设有一根横杆，且所述固定支架的上端与横杆中心处铰接，所述固定支架上开有竖直向下的滑槽，所述固定框架的下端与支撑杆的一端铰接，且所述支撑杆绕固定框架下端转动，所述支撑杆的另一端滑动连接在固定支架的滑槽内，且通过螺栓固定，所述复合散热片通过固定框架贴合于太阳能电池板背面，所述复合散热片的下端与若干复合吸湿管头端连接，所述复合吸湿管的末端与所述过滤器固定 。

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。

有益效果：本发明提出一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件，通过复合吸湿材料利用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为本发明支撑杆的结构示意图；

图4为本发明过滤器的结构示意图；

图5为本发明过滤器的局部结构示意图；

图6为本发明固定支架的结构示意图；

图中：太阳能电池板1、固定框架2、横杆2-1、复合吸湿管3、过滤器4、空心圆球4-1、空心圆锥4-2、出水口4-3、吸水口4-4、支撑杆5、固定支架6、滑槽6-1、复合散热片7。

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：

一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件，包括太阳能电池板1、固定框架2、复合吸湿管3、过滤器4、支撑杆5、固定支架6和复合散热片7，所述太阳能电池板1背面安装在固定框架2上，所述固定框架2背面设有一根横杆2-1，且所述固定支架6的上端与横杆2-1中心处铰接，所述固定支架6上开有竖直向下的滑槽6-1，所述固定框架2的下端与支撑杆5的一端铰接，且所述支撑杆5绕固定框架2下端转动，所述支撑杆5的另一端滑动连接在固定支架6的滑槽6-1内，且通过螺栓固定，所述复合散热片7通过固定框架2贴合于太阳能电池板1背面，所述复合散热片7的下端与若干复合吸湿管3头端连接，所述复合吸湿管3的末端与所述过滤器4固定。

优选地，所述复合吸湿管3内填充有复合吸湿材料，使净化水通过湿度差自主上升。

优选地，所述过滤器4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4两端开有出水口4-3和吸水口4-4，所述出水口4-3连通所述复合吸湿管3的末端。

如图4所示，本发明中，所述过滤器4包括空心圆球4-1和空心圆锥4-2，且空心圆球4-1和空心圆锥4-2一体成型，所述空心圆锥4-2的尖顶处开有吸水口，所述空心圆球4-1上开有出水口4-3，且吸水口的中心和出水口4-3的中心位于过滤器4的中心线上，所述空心圆球4-1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4-3和吸水口4-4均为网状结构。

本发明中，固定框架2背部可以打开，可以定期更换复合散热板7，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1在阳光的照射下温度升高后，会使太阳能电池板1背面的复合散热片7里面的水分蒸发，从而导致背板复合散热片7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4的吸水口经过滤后渗透到复合吸湿管3中的复合吸湿材料里，最后进入复合散热片7。本发明中，过滤器4固定于复合吸湿管3末端，用于净化水质，而复合吸湿管3内的吸湿材料将水分输送至复合散热片，复合散热片7通过固定框架2贴合于太阳能电池板背面，复合散热片7下端连接复合吸湿管3上端，从而给太阳能电池板降温，使太阳能电池板处于一个适宜的工作温度，提高其发电效率。固定框架2设置于太阳能电池板1背面，可自由拆卸，当达到复合散热片的寿命时，可以通过拆卸固定框架进行更换。本发明中，在布置太阳能电池板1的时候，可以根据不同地方的辐照特性，利用固定支架和固定框架之间的支撑杆调整太阳能电池板的角度进行布置。

本发明中，复合吸湿管3的设置数量可根据实际需求进行选择。

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 (3)

1.一种基于固定支架的新型自主降温水上太阳能光伏组件，其特征在于，包括太阳能电池板、固定框架、复合吸湿管、过滤器、支撑杆、固定支架和复合散热片，所述太阳能电池板背面安装在固定框架上，所述固定框架背面设有一根横杆，且所述固定支架的上端与横杆中心处铰接，所述固定支架上开有竖直向下的滑槽，所述固定框架的下端与支撑杆的一端铰接，且所述支撑杆绕固定框架下端转动，所述支撑杆的另一端滑动连接在固定支架的滑槽内，且通过螺栓固定，所述复合散热片通过固定框架贴合于太阳能电池板背面，所述复合散热片的下端与若干复合吸湿管头端连接，所述复合吸湿管的末端与所述过滤器固定，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，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。

2.根据权利要求1所述的一种基于固定支架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所述的一种基于固定支架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。

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