CN201796926U - 具有传热结构的光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有传热结构的光伏组件，包括框架以及设于框架内的玻璃顶板、电池片和背板，所述背板的背面设有导热层，导热层的背面设有热管；还设有换热器，换热器的一端与所述热管连接，另一端与外部热循环系统连接。本实用新型可以大大降低热管的温度，因而能大大降低组件的温度，具有良好的传热效果，且充分利用了热能，符合节能环保的主题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏组件，具体涉及一种具有传热结构的光伏组件，属于太阳能领域。
背景技术
目前，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列经济和社会问题，发展光伏组件是解决上述问题的途经之一。因此，世界各国都在积极开发光伏组件，而高转换效率、低成本是光伏组件发展的主要趋势，也是技术研究者追求的目标。
现有的光伏组件主要包括框架以及设于框架内的玻璃顶板、电池片和背板；其工作原理是通过光电效应将太阳光能转化为电能。处于阳光下的光伏组件在将光能转换为电能的同时，会将大部分的光能转换为热能，使光伏组件的温度大幅度升高，而太阳电池温度每升高1度，输出功率就会降低约0.4％，因此在高温时，组件的能量损失是很严重的。同时，长时间处于高温状态的太阳电池，其寿命也会相应降低，从而使光伏组件的寿命缩短。在辐射较好的天气，太阳电池的温度可达70度以上，可见这种热能的影响是非常大的。
针对上述问题，出现了在光伏组件上设置散热结构的方式，如中国实用新型专利CN201298559Y公开了一种背面安装有散热装置的太阳能电池组件，即在太阳能电池板的背面安装有散热装置，如热管或鳍片式散热片。以将光伏组件内部的热量迅速传递到热源外，继而提高组件的光电转换效率。
然而，上述结构的光伏组件只是将热能直接散发到周围环境中，并没有利用这部分热能；此外，在辐射较好、风速较小的天气，由于外界环境的温度较高，上述结构的组件散热效果是非常有限的。
发明内容
本实用新型目的是提供一种具有传热结构的光伏组件，以降低组件温度，并将这部分热能导出充分利用。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有传热结构的光伏组件，包括框架以及设于框架内的玻璃顶板、电池片和背板，所述背板的背面设有导热层，导热层的背面设有热管；还设有换热器，换热器的一端与所述热管连接，另一端与外部热循环系统连接。
上述技术方案中，所述导热层的设置是为了降低整块组件温度分布的不均匀性，导热层为导热板或导热膜，导热层与背板通过导热胶粘固连接。该导热层是现有技术，可以采用现有的导热材料。该导热层优选铺满电池对应背面，即采用大面积板状或膜状导热材料，平铺于组件背板背后。所用导热层的材料可以是金属材料或其与有机材料的混合物，也可以是单组份或多组分高导热率无机物材料或其与有机材料的混合物；所用热管材质为铜或铝或不锈钢或陶瓷材料，蒸发段与冷凝段可为上述同种材质或异种材质。所述换热器是现有技术，外部热循环系统也是现有技术，以利用从换热器传来的这部分热能。
进一步的技术方案，所述热管的外围设有保温材料。以防止热能散失，进一步的提高热能的利用率。在保温材料的表面还可以设置装饰板，以提高其外观效果。
上文中，所述热管与导热层的连接可以通过导热胶粘固连接，也可以将热管直接设于导热层内，两者紧密接触连接；所述热管为有吸液芯热管或无吸液芯重力热管，其蒸发段为圆柱体或多面柱体结构，平铺于板状材料背后，热管冷凝段为圆柱体或多面柱体结构，置于换热器通道内，换热器与外部热循环系统相连。
本实用新型的工作原理是：利用导热层将光伏组件产生的热能导出，然后传递给热管，热管通过换热器和热循环系统进行热交换，从而不断地将热量导出，以降低光伏组件的温度；同时，通过换热器将热量导入外部热循环系统，以充分利用这部分热能。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：
1、本实用新型在光伏组件的背板的背面设置了导热层，可以充分吸取组件的热量，并使降温后的组件的温度分布更加均匀，导热层吸收的热量传递给热管，再利用换热器将热量导入热循环系统，由于热循环系统相对独立，而不受外界环境的影响，可以根据要求在一定范围内降低组件的温度，相比直接向空气散热，具有更好的传热效果。
2、本实用新型利用换热器将热量导入热循环系统加以利用，从而充分利用了能源，符合节能环保的主题。
3、本实用新型可以同时提供电能和热能，提高了太阳能的利用率；与现有的分离式的光伏系统和太阳能集热系统相比，本实用新型的组件可共用大部分装置及材料，降低了系统成本、减少安装面积。
4、本实用新型结构简单，便于制备，适于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的横向剖视图；
图2是本实用新型实施例一的纵向剖视图；
图3是本实用新型实施例一的仰视图。(保温材料、装饰板未画出)
其中：1、框架；2、玻璃顶板；3、电池片；4、背板；5、导热层；6、热管；7、换热器；8、保温材料 9、导热胶；10、装饰板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一
参见图1～3所示，一种具有传热结构的光伏组件，包括框架1以及设于框架内的玻璃顶板2、电池片3和背板4，所述背板4的背面设有导热层5，导热层的背面设有热管6；还设有换热器7，换热器的一端与所述热管连接，另一端与外部热循环系统连接。所述热管的外围设有保温材料8。以防止热能散失，进一步的提高热能的利用率。在保温材料的表面还可以设置装饰板10，以提高其外观效果。
所述导热层为导热板或导热膜，导热层5与背板4通过导热胶9粘固连接。该导热层铺满组件背面，即采用大面积板状或膜状导热材料，平铺于组件背板背后；所用导热层的材料可以是具有高导热率的金属材料或其与有机材料的混合物。
所述热管材质为铜、铝、不锈钢或陶瓷材料，蒸发段与冷凝段可为上述同种材质或异种材质。所述热管与导热层的连接可以通过导热胶粘固连接，也可以将热管直接设于导热层内，两者紧密接触连接。所述热管为有吸液芯热管或无吸液芯重力热管，其蒸发段为圆柱体或多面柱体结构，平铺于板状材料背后，板状材料通过导热胶或紧密机械接触结构与热管蒸发段相连，热管冷凝段为圆柱体或多面柱体结构，置于换热器通道内，换热器与外部热循环系统相连。
本实用新型的工作原理是：利用导热层将光伏组件产生的热能导出，然后传递给热管，热管通过换热器和热循环系统进行热交换，从而不断地将热量导出，以降低光伏组件的温度；同时，通过换热器将热量导入外部热循环系统，以充分利用这部分热能。
Claims (3)
1.一种具有传热结构的光伏组件，包括框架(1)以及设于框架内的玻璃顶板(2)、电池片(3)和背板(4)，其特征在于：所述背板(4)的背面设有导热层(5)，导热层的背面设有热管(6)；还设有换热器(7)，换热器的一端与所述热管连接，另一端与外部热循环系统连接。
2.根据权利要求1所述的具有传热结构的光伏组件，其特征在于：所述导热层为导热板或导热膜，导热层与背板通过导热胶粘固连接。
3.根据权利要求1所述的具有传热结构的光伏组件，其特征在于：所述热管的外围设有保温材料(8)。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102290475A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 袁长胜 | 一种提高光伏电池发电能力的冷却装置 |
| CN104485381A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-01 | 孙绍军 | 光伏玻璃组件及设置有该光伏玻璃组件的光伏幕墙 |
| CN105610399A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-05-25 | 亿代科技（江苏）有限公司 | 一种具有集热功能的光伏组件 |
| CN109327188A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-12 | 上海电力学院 | 基于已安装光伏电站的光伏组件水冷降温装置 |
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