CN201667623U - 太阳能光伏发电系统的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏发电系统的冷却装置，属于利用太阳能来发电的机械产品中可对太阳能电池组件自动降温的太阳能发电设备结构的技术领域。包括：至少一个冷却组件、冷却液池、至少一个水泵、进水管路和出水管路；所述的至少一个冷却组件呈直立板形依次顺序排列的结构，该依次顺序排列的冷却组件一端与进水管路分别依次紧固密封连接，同时该依次顺序排列的冷却组件另一端与出水管路分别依次紧固密封连接，形成进水管路通过至少一个冷却组件的下部和出水管路通过至少一个冷却组件的上部依次循环导通的结构；采用本实用新型的结构使冷却液的循环过程更趋于合理和完善，可达到自动调节太阳能电池表面光板温度的效果。

Description

太阳能光伏发电系统的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电系统的冷却装置，属于利用太阳能来发电设备的产品结构技术领域，具体说属于利用太阳能来发电的机械产品中可对太阳能电池组件自动降温的太阳能发电设备结构的技术领域。

背景技术

人类利用太阳能虽然已有3000多年的历史，但把太阳能作为一种能源和动力加以利用，却只有不到400年的历史。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。我们知道太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量，太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。目前太阳能发电分光热发电和光伏发电，但是不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳的辐射将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统其基本装置就是太阳能电池，太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。太阳能光伏发电系统由太阳能光板组成的太阳能电池组件(太阳电池板组件)、控制器和逆变器三大部分组成，太阳能电池板(光板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能光板在不同的季节(尤其是夏天)和不同的地区(尤其是日照时间长的西北地区)受到的光辐射不同，我们知道太阳的辐射会产生热，在长时间光照下造成光板表面温度升高会直接影响太阳能的利用效率，当太阳能光板表面温度过高时，太阳能电池会停止工作，同时也会由于温度过高而大量产生热直接影响发电的效率。因此如何有效地改变或降低太阳能光板由于长期光照升高的表面温度一直是太阳能光伏发电领域急需解决的问题。

发明内容

本实用新型提供了一种太阳能光伏发电系统的冷却装置，实现可自动调节光板表面温度，简单、易于安装维修，提高太阳能利用效率的目的。

为达到上述目的本实用新型的技术方案是：

一种太阳能光伏发电系统的冷却装置，包括：至少一个冷却组件、冷却液池、至少一个水泵、进水管路和出水管路；

所述的至少一个冷却组件呈直立板形依次顺序排列的结构，该依次顺序排列的冷却组件一端与进水管路分别依次紧固密封连接，同时该依次顺序排列的冷却组件另一端与出水管路分别依次紧固密封连接，形成进水管路通过至少一个冷却组件的下部和出水管路通过至少一个冷却组件的上部依次循环导通的结构；

所述的冷却液池为直立的密闭容器，所述的出水管路端头部分与该冷却液池上端面焊接连接导通，所述的进水管路端头部分插入该冷却液池内；

所述的水泵连接导通在该进水管路上，并位于该进水管路端头与该进水管路与冷却组件的连接点之间。

该冷却组件外观为矩形结构，矩形结构的边框截面为开口向内且中间分隔的两个槽形结构；

该边框以所述的一个槽形结构整体卡箍在依顺序相互呈叠置状态的绒面钢化玻璃、太阳电池单片、背板和冷却水箱的周边并将其固定；该绒面钢化玻璃和冷却水箱分别位于依顺序相互叠置成整体的外侧；

该绒面钢化玻璃和该太阳电池单片之间紧密填充结合EVA胶膜A；

该太阳电池单片和该背板之间紧密填充结合EVA胶膜B；

该背板和该冷却水箱之间紧密填充结合导热胶；

该太阳电池单片以电缆与接线盒连接，该接线盒固定位于所述的冷却水箱表面并连接固定。

该背板为PVC材料制成的板状体。

该冷却水箱为呈矩形的板状结构，由金属板A和金属板B相对叠置且四周密封呈中空结构结合形成；该金属板A上一体压制成型有波浪状凸起的水管管路，该水管管路的两端分别设置进水口和出水口，该出水口高于该进水口位置设置；该金属板A上一体设置有线状凸起部，该凸起部沿水管管路间隔穿插均匀分布且与所述的水管管路不相交；该金属板B上相对所述的金属板A上设置的凸起部位置处对应设置有条状橡胶，所述的橡胶顶抵住对应位置的该凸起部的内侧。

该水管管路截面为圆弧状，该条状橡胶截面为正梯形形状。

该金属板A上一体压制成型的水管管路凸起可为弧状，折线状或曲线状。

该水管管路波浪状凸起在该金属板A上可呈横向分布或呈纵向分布。

采用本实用新型的技术方案由于形成了进水管路通过至少一个冷却组件的下部和出水管路通过至少一个冷却组件的上部依次循环导通的结构，相当于将每个冷却组件上的冷却水箱的进水口串联在一起，将每个冷却组件上的冷却水箱的出水口串联在一起；这种结构的设置可使循环水(或冷却液)通过进水管路(主管路)并行的从每个冷却水箱的进水口进入，同时又能通过出水管路(主管路)并行的从每个冷却水箱的出水口排出，这是一个循环水的大循环。另一方面由于每一个冷却组件上的冷却水箱都有一个进水口与进水管路(主管路)相连，同时每一个冷却组件上的冷却水箱都有一个出水口与出水管路(主管路)相连，使得每个冷却组件上的冷却水箱内的循环水又可以实时地排出，这是一个循环水的小循环；且大、小循环可以同时进行，这样就加快了循环的进行，使冷却液(水)的循环更趋于合理和完美，可达到实现自动调节光板(太阳能电池板)表面温度的效果；如果在每个冷却水箱出水口加装温度传感器测温，则为特定的冷却组件的温度控制提供了条件，从而达到实现智能化自动调节光板(太阳能电池板)表面温度的效果。本实用新型结构简单，易于安装维修，同时由于水流温度检测装置不断检测出水口的温度，将信号发送给控制装置，控制装置可以根据出水口温度的变化确定太阳能光板的温度变化，实时启动冷却装置中的可控制水流的动力设备(例如水泵)，加快或减慢通过冷却管路入口进入冷却装置的水流速度，水流速度的变化进一步调整了通过冷却管入口进入冷却板回路中的水流速度，以适应与冷却板贴合在一起的光板的温度变化，温度过高可降温，温度低了可节能，使整体太阳能电池组件总处于最佳工作温度的状态，以最大限度地提高太阳能电池组件的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型冷却组件结构示意图；

图3为图2沿A-A截面示意图；

图4为图3局部放大示意图；

图5为本实用新型冷却组件中冷却水箱结构示意图；

图6为图5沿B-B截面示意图。

图中标号说明

1、接线盒

2、绒面钢化玻璃

3、EVA胶膜A

4、太阳电池单片

5、EVA胶膜B

6、背板

7、导热胶

8、冷却水箱

801、金属板A

802、金属板B

803、橡胶

804、进水口

805、水管管路

806、凸起部

807、出水口

9、边框

10、冷却液池

11、水泵

12、进水管路

13、出水管路

14、冷却组件

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型详细说明如下，如图1-图6所示。

如图1所示为本实用新型整体结构示意图，由图中可知本实用新型一种太阳能光伏发电系统的冷却装置，包括：至少一个冷却组件14(建议按太阳能光伏发电系统光板的数量设置)、冷却液池10、至少一个水泵11、进水管路12和出水管路13；

所述的至少一个冷却组件14呈直立板形依次顺序排列的结构(例如各冷却组件14沿矩形长边直立，边边对接成线性排列)，该依次顺序排列的冷却组件14一端(下端)与进水管路12分别依次紧固密封连接，同时该依次顺序排列的冷却组件14另一端(上端)与出水管路13分别依次紧固密封连接，形成进水管路12通过至少一个冷却组件14的下部和出水管路13通过至少一个冷却组件14的上部依次循环导通的结构；

进水管路12为通管，可根据排列的冷却组件14的数量设置长度(也可采用分段连接的形式)，目的为分别与每个冷却组件14上的冷却水箱8的进水口804依次顺序连接，即相当于将每个冷却组件14上的冷却水箱8的进水口804串联在一起(如图1和图5)；

出水管路13为通管，可根据排列的冷却组件14的数量设置长度(也可采用分段连接的形式)，目的为分别与每个冷却组件14上的冷却水箱8的出水口807依次顺序连接，即相当于将每个冷却组件14上的冷却水箱8的出水口807串联在一起(如图1和图5)；

这种结构的设置可使循环水(或冷却液)通过进水管路12(主管路)并行的从每个冷却水箱8的进水口804进入，同时又能通过出水管路13(主管路)并行的从每个冷却水箱8的出水口807排出，这是一个循环水的大循环。另一方面由于每一个冷却组件14上的冷却水箱8都有一个进水口804与进水管路12(主管路)相连，同时每一个冷却组件14上的冷却水箱8都有一个出水口807与出水管路13(主管路)相连，使得每个冷却组件14上的冷却水箱8内的循环水又可以实时地排出，这是一个循环水的小循环；且大、小循环可以同时进行，这样就加快了循环的进行，可达到实现自动调节光板(太阳能电池板)表面温度的效果；如果在每个冷却水箱8出水口807加装温度传感器测温，则为特定的冷却组件14的温度控制提供了条件，从而达到实现智能化自动调节光板(太阳能电池板)表面温度的效果。

所述的冷却液池10(内装冷却液或循环水)为直立的密闭容器(例如，箱式容器)，所述的出水管路13(这里主要指主管路部分)端头部分与该冷却液池10上端面焊接连接导通，所述的进水管路12(这里主要指主管路部分)端头部分插入该冷却液池10内，可插入冷却液池10内冷却液(或循环水)面以下或接近冷却液池10底部的位置(如图1)；

所述的水泵11连接导通在该进水管路12上(例如安装于进水管路12主管路上)，并位于该进水管路12端头与该进水管路12与冷却组件14的连接点之间(如图1)。

如图2，图3和图4所示，该冷却组件14外观为矩形结构，矩形结构的边框9截面为开口向内且中间分隔的两个槽形结构(例如截面象一个开口向下的E字型)，边框9为刚性一体成型结构(例如采用铝合金或金属或塑钢一体成型)。

该边框9以所述的一个(或一侧)槽形结构整体卡箍在依顺序相互呈叠置状态的绒面钢化玻璃2、太阳电池单片4、背板6和冷却水箱8的周边并将其固定(叠置的顺序为绒面钢化玻璃2、太阳电池单片4、背板6和冷却水箱8)；也可以在该边框9上通过螺钉紧固将依顺序相互呈叠置状态的绒面钢化玻璃2、太阳电池单片4、背板6和冷却水箱8的周边固定；该绒面钢化玻璃2和冷却水箱8分别位于依顺序相互叠置成整体的外侧(例如该绒面钢化玻璃2贴近槽形结构的外槽边，该冷却水箱8贴近槽形结构中分隔两个槽形结构的分隔边，这样的结构当太阳电池单片4通过绒面钢化玻璃2接收太阳的辐射时，该冷却水箱8在他们的背面，则与之连接的该进水管路12和该出水管路13可位于边框9另一个槽形结构内，使边框9另一个槽形结构实际形成对进水管路12和该出水管路13的保护和遮蔽的作用；

该绒面钢化玻璃2和该太阳电池单片4之间紧密填充结合EVA胶膜A3；

该太阳电池单片4和该背板6之间紧密填充结合EVA胶膜B5；

EVA胶膜是一种热固性有粘性的胶膜，用于放在夹胶玻璃中间(EVA是Ethylene乙烯Vinyl乙烯基Acetate醋酸盐的简称)。

该背板6和该冷却水箱8之间紧密填充结合导热胶7，实际是背板6和该冷却水箱8的金属板B802之间紧密填充结合导热胶7(结合图3、图4、图6)；

这样实际上叠置的顺序变为绒面钢化玻璃2、EVA胶膜A3、太阳电池单片4、EVA胶膜B5、背板6、导热胶7和冷却水箱8(图3，图4所示)。

该太阳电池单片4以电缆与接线盒1连接，该接线盒1固定位于所述的冷却水箱8表面并连接固定，可连接固定在该冷却水箱8表面接近边框9处(图2)。

该背板6为PVC材料制成的板状体。

如图5，图6所示，该冷却水箱8为呈矩形的板状结构，由金属板A801和金属板B802相对叠置且四周密封呈中空结构结合形成；该金属板A801上一体压制成型有波浪状凸起的水管管路805，该水管管路805截面为圆弧状，该水管管路805波浪状凸起在该金属板A801上可呈横向分布或呈纵向分布；该金属板A801上一体压制成型的水管管路805凸起可为弧状，折线状或曲线状。

该水管管路805的两端分别设置进水口804和出水口807，该出水口807高于该进水口804位置设置；如果冷却水箱8直立，该出水口807在上，该进水口804在下；该金属板A801上一体设置有线状凸起部806，该凸起部806沿水管管路805间隔穿插均匀分布且与所述的水管管路805不相交(如图5)，例如凸起部806从冷却水箱8两侧沿盘成波浪状的相邻两段水管管路805之间的空档插入；该金属板B802上相对所述的金属板A801上设置的凸起部806位置处对应设置有条状橡胶803(条状橡胶803设置在金属板A801和金属板B802之间，且紧密结合或粘接于金属板B802上，与金属板A801于凸起部806内侧处呈密封压合状态)，所述的橡胶803顶抵住对应位置的该凸起部806的内侧(橡胶803与金属板A801于凸起部806处呈密封压合状态，就是在密封压合处不漏水)，该条状橡胶803截面为正梯形形状，该金属板A801之凸起部806截面为正梯形形状。

这样的结构使该冷却水箱8呈四周密封的中空结构，不光水管管路805凸起处中空，其他部分也是中空的(如图6)，只在紧密结合或粘接于金属板B802上的条状橡胶803与金属板A801于凸起部806处呈密封压合状态，实际上将水管管路805向两侧延伸了，使水管管路过水的截面呈一个倒T型，从而扩大了过水面积，循环水(冷却液)沿延伸了的水管管路805按条状橡胶803限制形成的波浪型(S型)水路循环(如图5所示)，即有流速快的(在该水管管路805弧形凸起内)，又有流速稍慢的(在该水管管路805弧形凸起向两侧延伸处)，此种结构可更好的起到循环冷却的目的。

Claims (7)

1.一种太阳能光伏发电系统的冷却装置，其特征在于，包括：至少一个冷却组件(14)、冷却液池(10)、至少一个水泵(11)、进水管路(12)和出水管路(13)；

所述的至少一个冷却组件(14)呈直立板形依次顺序排列的结构，该依次顺序排列的冷却组件(14)一端与进水管路(12)分别依次紧固密封连接，同时该依次顺序排列的冷却组件(14)另一端与出水管路(13)分别依次紧固密封连接，形成进水管路(12)通过至少一个冷却组件(14)的下部和出水管路(13)通过至少一个冷却组件(14)的上部依次循环导通的结构；

所述的冷却液池(10)为直立的密闭容器，所述的出水管路(13)端头部分与该冷却液池(10)上端面焊接连接导通，所述的进水管路(12)端头部分插入该冷却液池(10)内；

所述的水泵(11)连接导通在该进水管路(12)上，并位于该进水管路(12)端头与该进水管路(12)与冷却组件(14)的连接点之间。

2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于该冷却组件(14)外观为矩形结构，矩形结构的边框(9)截面为开口向内且中间分隔的两个槽形结构；

该边框(9)以所述的一个槽形结构整体卡箍在依顺序相互呈叠置状态的绒面钢化玻璃(2)、太阳电池单片(4)、背板(6)和冷却水箱(8)的周边并将其固定；该绒面钢化玻璃(2)和冷却水箱(8)分别位于依顺序相互叠置成整体的外侧；

该绒面钢化玻璃(2)和该太阳电池单片(4)之间紧密填充结合EVA胶膜A(3)；

该太阳电池单片(4)和该背板(6)之间紧密填充结合EVA胶膜B(5)；

该背板(6)和该冷却水箱(8)之间紧密填充结合导热胶(7)；

该太阳电池单片(4)以电缆与接线盒(1)连接，该接线盒(1)固定位于所述的冷却水箱(8)表面并连接固定。 

3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于该背板(6)为PVC材料制成的板状体。

4.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于该冷却水箱(8)为呈矩形的板状结构，由金属板A(801)和金属板B(802)相对叠置且四周密封呈中空结构结合形成；该金属板A(801)上一体压制成型有波浪状凸起的水管管路(805)，该水管管路(805)的两端分别设置进水口(804)和出水口(807)，该出水(807)高于该进水(804)位置设置；该金属板A(801)上一体设置有线状凸起部(806)，该凸起部(806)沿水管管路(805)间隔穿插均匀分布且与所述的水管管路(805)不相交；该金属板B(802)上相对所述的金属板A(801)上设置的凸起部(806)位置处对应设置有条状橡胶(803)，所述的橡胶(803)顶抵住对应位置的该凸起部(806)的内侧。

5.如权利要求4所述的冷却装置，其特征在于该水管管路(805)截面为圆弧状，该条状橡胶(803)截面为正梯形形状。

6.如权利要求4所述的冷却装置，其特征在于该金属板A(801)上一体压制成型的水管管路(805)凸起可为弧状，折线状或曲线状。

7.如权利要求4-6任一所述的冷却装置，其特征在于该水管管路(805)波浪状凸起在该金属板A(801)上可呈横向分布或呈纵向分布。 

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