CN114679129A - 一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件及降温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，包括光伏板和第一风机，光伏板的背面设有密闭风腔，密闭风腔的一端设有放置第一风机的换热室，密闭风腔内通过隔板分隔为热风道和冷风道，换热室的侧壁上开设有连通热风道的进风口和连通冷风道的出风口，第一风机的进风端口与所述进风口之间，和/或第一风机的出风端口与所述出风口之间设有换热器。本发明通过在光伏板背面设置密闭风腔，利用风机的作用使密闭风腔内形成循环气流，空气在循环流动过程中与换热器进行热交换，不仅降低了气体温度，实现对光伏板的降温，而且利用换热器对光伏板自身产生的热量进行收集，避免了热能浪费。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及到太阳能光伏组件的降温技术领域，具体是指一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件及降温方法。
背景技术
光伏板是将太阳能转化为电能的重要部件，在发电的同时，光伏板不可避免的出现自身温度的升高，一方面，光伏板的温度升高会影响发电效率，降低发电量，另一方面，存在光伏板自身热量损失的情况，造成热能浪费。
目前，针对光伏板发电时自身温度升高的问题，通常采用设置风扇的方式，增大光伏板背面的气流流动速度，属于开放式的降温，适合在温度较低的环境使用，在外界温度较高时，此种降温方式的效果不明显，无法有效降低光伏板的温度。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件及降温方法，利用密闭空间内的气流流动、换热，实现了光伏板的降温，而且便于将光伏板所散热量进行利用，避免了热能浪费。
本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，包括光伏板和第一风机，光伏板的背面设有密闭风腔，密闭风腔的一端设有放置第一风机的换热室，密闭风腔内通过隔板分隔为热风道和冷风道，换热室的侧壁上开设有连通热风道的进风口和连通冷风道的出风口，第一风机的进风端口与所述进风口之间，和/或第一风机的出风端口与所述出风口之间设有换热器。
本方案通过设置冷风道和热风道，使得密闭风腔内的空气在风机的作用下形成循环气流，气体在流动过程中与换热器进行热交换，通过换热器将光伏板散发的热量进行收集，同时降低了光伏板的温度。
作为优化，密闭风腔远离换热室的一端设有循环室，循环室内设有第二风机，第二风机的进风端口与冷风道连通，第二风机的出风端口与热风道连通。本优化方案的设置，通过第二风机加速了密闭风腔内的气流速度，提高对光伏板的降温效果。
作为优化，所述换热器为具有散热翅片的水冷式结构，散热翅片之间形成通风孔，换热器的进水管和出水管分别延伸出换热室，且换热器的进水管和出水管穿出换热室的位置密封设置。本优化方案的换热器结构简单，而且便于利用通风孔作为空气通道，进一步提升热交换效率。
作为优化，第一风机的进风端口与所述进风口之间，以及第一风机的出风端口与所述出风口之间均设有换热器，且两换热器为一体式结构。本优化方案使得气体在每个循环中两次进行热交换，进一步提高了降温效果，将两换热器设置为一体式结构，方便安装，便于结构设置。
作为优化，第一风机包括主轴、驱动主轴转动的电机，以及沿主轴轴向依次排布且与主轴转动连接的第一罩体、第二罩体，第一罩体内设有与主轴固接的第一叶轮，第一罩体上设有延伸至换热器的进风端口和位于换热室内的出风端口；第二罩体内设有与主轴固接的第二叶轮，第二叶轮的旋风方向与第一叶轮的旋风方向相反，第二罩体上设有延伸至换热器的出风端口和位于换热室内的进风端口。本优化方案采用同轴的双叶轮结构，在主轴转动时，第一叶轮吸风，第二叶轮鼓风，增大了气流速度，从而进一步提升了降温效果。
作为优化，所述热风道和冷风道均为多个，且热风道与冷风道相互平行，热风道的宽度和冷风道的宽度相同。本优化方案的设置，使气流宽度相应减小，便于提高流速，避免出现紊流。
本方案还提供一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件降温方法，在光伏板的背面设置密闭风腔，并将密闭风腔分隔成若干热风道和冷风道，在光伏板工作时，光伏板散发的热量进入密闭风腔，启动风机，使密闭风腔内的气体沿热风道和冷风道形成循环气流，气流在经过换热器时与换热器进行热交换，实现对光伏板的降温。
作为优化，风机采用同轴双叶轮式结构，由同一电机带动两叶轮同时旋转，且两个叶轮的旋风方向相反，热风道内的气体依次经换热器、第一叶轮进入换热室，并在换热室内流至第二叶轮一侧，并依次经第二叶轮、换热器进入冷风道，气流在每个循环中至少进行两次热交换。
本发明的有益效果为：通过在光伏板背面设置密闭风腔，利用风机的作用使密闭风腔内形成循环气流，空气在循环流动过程中与换热器进行热交换，不仅降低了气体温度，实现对光伏板的降温，而且利用换热器对光伏板自身产生的热量进行收集，避免了热能浪费；并且本发明是在密闭风腔中进行气体循环和热交换，避免了受外部环境的影响。
附图说明
图1为本发明俯视剖视图（不含盖板）；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为图1中B-B剖视图；
图4为图1中C-C剖视图；
图5为图1中D-D剖视图；
图中所示：
1、光伏板，2、冷风道，3、隔板，4、循环室，5、第二风机，6、热风道，7、出水管，8、第一叶轮， 9、第二叶轮，10、换热室，11、进水管，12、换热器，13、密闭风腔，14、第一风机，15、主轴，16、盖板，图中箭头表示气体流动方向。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1所示一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，包括光伏板1和第一风机14，光伏板采用现有技术，光伏板的背面密封固接有盖板16，光伏板与盖板之间形成密闭风腔13，密闭风腔的一端设有放置第一风机的换热室10，密闭风腔内通过隔板3分隔为热风道6和冷风道2，换热室的侧壁下部开设有连通热风道的进风口和连通冷风道的出风口，第一风机的进风端口与所述进风口之间，以及第一风机的出风端口与所述出风口之间均设有换热器12，且两换热器为一体式结构。
具体的，所述换热器12为具有散热翅片的水冷式结构，散热翅片之间形成通风孔，换热器的进水管11和出水管7分别延伸出换热室10，且换热器的进水管和出水管穿出换热室的位置密封设置。
密闭风腔远离换热室的一端设有循环室4，循环室内设有第二风机5，第二风机的进风端口与冷风道连通，第二风机的出风端口与热风道连通，通过第二风机的作用加速密闭风腔内的气体流动速度。
第一风机包括主轴15、驱动主轴转动的电机，以及沿主轴轴向依次排布且与主轴转动连接的第一罩体、第二罩体，第一罩体内设有与主轴固接的第一叶轮8，第一罩体上设有延伸至换热器的进风端口和位于换热室内的出风端口。第二罩体内设有与主轴固接的第二叶轮9，第二叶轮的旋风方向与第一叶轮的旋风方向相反，第二罩体上设有延伸至换热器的出风端口和位于换热室内的进风端口。
为了提高气体流动的规则性，避免出现紊流，本实施例的热风道6和冷风道2均为多个，且热风道与冷风道相互平行，热风道的宽度和冷风道的宽度相同。
使用本实施例一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件进行的降温方法，在光伏板的背面设置密闭风腔，并将密闭风腔分隔成若干热风道和冷风道，在光伏板工作时，光伏板散发的热量进入密闭风腔，启动风机，使密闭风腔内的气体沿热风道和冷风道形成循环气流，气流在经过换热器时与换热器进行热交换，实现对光伏板的降温。作为优化方案，本方法的风机采用同轴双叶轮式结构，由同一电机带动两叶轮同时旋转，且两个叶轮的旋风方向相反，热风道内的气体依次经换热器、第一叶轮进入换热室，并在换热室内流至第二叶轮一侧，并依次经第二叶轮、换热器进入冷风道，气流在每个循环中至少进行两次热交换。换热器的出水管连通生活用热水管，使得换热器内的冷却水被加热后作为生活用水使用，提高了热能利用率，避免了热能浪费。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (8)
1.一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，包括光伏板，其特征在于：还包括第一风机，光伏板的背面设有密闭风腔，密闭风腔的一端设有放置第一风机的换热室，密闭风腔内通过隔板分隔为热风道和冷风道，换热室的侧壁上开设有连通热风道的进风口和连通冷风道的出风口，第一风机的进风端口与所述进风口之间，和/或第一风机的出风端口与所述出风口之间设有换热器。
2.根据权利要求1所述的一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，其特征在于：密闭风腔远离换热室的一端设有循环室，循环室内设有第二风机，第二风机的进风端口与冷风道连通，第二风机的出风端口与热风道连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，其特征在于：所述换热器为具有散热翅片的水冷式结构，散热翅片之间形成通风孔，换热器的进水管和出水管分别延伸出换热室，且换热器的进水管和出水管穿出换热室的位置密封设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，其特征在于：第一风机的进风端口与所述进风口之间，以及第一风机的出风端口与所述出风口之间均设有换热器，且两换热器为一体式结构。
5.根据权利要求4所述的一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，其特征在于：第一风机包括主轴、驱动主轴转动的电机，以及沿主轴轴向依次排布且与主轴转动连接的第一罩体、第二罩体，第一罩体内设有与主轴固接的第一叶轮，第一罩体上设有延伸至换热器的进风端口和位于换热室内的出风端口；
第二罩体内设有与主轴固接的第二叶轮，第二叶轮的旋风方向与第一叶轮的旋风方向相反，第二罩体上设有延伸至换热器的出风端口和位于换热室内的进风端口。
6.根据权利要求1所述的一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件，其特征在于：所述热风道和冷风道均为多个，且热风道与冷风道相互平行，热风道的宽度和冷风道的宽度相同。
7.一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件降温方法，其特征在于：在光伏板的背面设置密闭风腔，并将密闭风腔分隔成若干热风道和冷风道，在光伏板工作时，光伏板散发的热量进入密闭风腔，启动风机，使密闭风腔内的气体沿热风道和冷风道形成循环气流，气流在经过换热器时与换热器进行热交换，实现对光伏板的降温。
8.根据权利要求7所述的一种基于密闭式风腔降温的光伏发电组件降温方法，其特征在于：风机采用同轴双叶轮式结构，由同一电机带动两叶轮同时旋转，且两个叶轮的旋风方向相反，热风道内的气体依次经换热器、第一叶轮进入换热室，并在换热室内流至第二叶轮一侧，并依次经第二叶轮、换热器进入冷风道，气流在每个循环中至少进行两次热交换。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116826564A (zh) * | 2022-12-31 | 2023-09-29 | 苏州大学应用技术学院 | 一种防潮防尘防震的自动化设备电气柜 |
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2022
- 2022-04-12 CN CN202210380076.6A patent/CN114679129A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN116826564A (zh) * | 2022-12-31 | 2023-09-29 | 苏州大学应用技术学院 | 一种防潮防尘防震的自动化设备电气柜 |
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