CN203859726U - 一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器 - Google Patents

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闫素英
胡俊虎
史志国
田瑞
姜鑫
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雷胜楠
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Abstract

本实用新型公开一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，包括第一散热板、第二散热板、第三散热板、第一隔离板、第二隔离板和扰流板；第二散热板设在第一、第三散热板之间，第一、第二散热板之间竖直安装有第一隔离板，相邻的两块第一隔离板和第一、第二散热板围成本实用新型的流体第一通道，第二、第三散热板之间竖直安装有第二隔离板，相邻的两块第二隔离板和第二、第三散热板围成本实用新型的流体第二通道，流体第一通道和流体第二通道互相垂直，流体第一、第二通道内设有扰流板，扰流板的两端分别固定在流体第一通道或流体第二通道的两个侧壁上。本实用新型能提高散热介质携热效率还能使太阳能电池整片硅光片均匀、高效降温。

Description

一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器
技术领域
本发明涉及一种散热器，特别涉及一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器。
背景技术
普通硅电池板在高倍聚光的太阳光下，一段时间后电池板就会起泡，太阳能电池板也会被氧化，此外由于起泡后受热不均匀，太阳能电池还会发生爆炸，因而在光伏发电系统中为了保证太阳能电池的发电效率和延长太阳能电池的使用寿命，通常会对太阳能电池散热，然而使用铝或者铜制的散热片进行自然散热，需要大量的散热片，造价特别贵，甚至比硅光片还要贵；如果使用强制风冷，就要使用大量的电能，得不偿失，并且风扇的寿命与可靠性不高，要想达到高可靠性必须有错误检查与冗余设置，这样就会成几倍增加造价，如果在夏天的中午风扇坏了，整个硅光电池板有可能被彻底烧坏，而如果使用水冷，除了要使用电力外，造价也不便宜，水冷由于管路多，连接点多，还需要水泵，故障点必然多，可靠性还不如风冷，当然水冷的效率要高于风冷，但是在故障率决定一票否决制的太阳能系统中不可用。而微通道散热器具有高效、低能耗的特点，再则随着微通道散热技术的发展，微通道散热器的应用领域越来越广泛，但通常的微通道散热器无法使太阳能电池的整个硅光片均匀散热降温，加之热辐射的作用，使得太阳能电池的硅光片内部温度高于太阳能电池的硅光片其他部分的温度，此外一般的微通道散热器的散热介质在流经微通道的过程中表层流体和内部流体一般不会出现混合和流体交换，这就使微通道内的散热介质表层流体的温度和内部流体的温度不一致，从而不能使散热介质携带热量的效率趋于最大化。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种不仅可以提高微通道内散热介质的携带热量的效率还可以使太阳能电池整片硅光片均匀、高效降温的用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，包括第一散热板、第二散热板、第三散热板、第一隔离板、第二隔离板和扰流板；所述第二散热板设置在所述第一散热板和所述第三散热板之间，所述第一散热板与所述第二散热板之间竖直安装有所述第一隔离板，相邻的两块所述第一隔离板和所述第一散热板及所述第二散热板围成所述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器的流体第一通道，所述第二散热板与所述第三散热板之间竖直安装有所述第二隔离板，相邻的两块所述第二隔离板和所述第二散热板及所述第三散热板围成所述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器的流体第二通道，所述流体第二通道和所述流体第一通道互相垂直，所述流体第二通道和所述流体第一通道内设有所述扰流板，所述扰流板的两端分别固定在所述流体第二通道或所述流体第一通道的两个侧壁上。
上述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，每个流体第一通道内所设的所述扰流板的数量大于或等于2块。
上述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，每个流体第二通道内所设的所述扰流板的数量大于或等于2块。
上述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，所述流体第一通道的宽度大于或等于100微米且小于1000微米。
上述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，所述流体第二通道的宽度大于或等于100微米且小于1000微米。
上述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，所述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器中，所述第一散热板、所述第二散热板和所述第三散热板为脱落石墨的压缩颗粒片层板。
本发明的有益效果是：
1.本实用新型的扰流板使散热介质内部发生流体扰动，从而使散热介质表层流体和内部流体进行混合，进而使流体通道内散热介质的表层流体温度和内部流体温度趋于相同，提高散热介质的携带热量的效率。
2.本实用新型双层流体通道的设计不仅保持了微通道散热器的高效散热的性能，还可以使太阳能电池整片硅光片均匀、高效降温。
3.本实用新型采用石墨材质的散热板，从整体上提高了微通道散热器的散热性能。
附图说明
图1为本实用新型用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器正面结构示意图；
图2为为本实用新型用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器B-B向结构示意图。
图中，1-第一散热板，2-第二散热板，3-第三散热板，4-第一隔离板，5-扰流板，6-流体第一通道，7-流体第二通道，8-第二隔离板。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，包括第一散热板1、第二散热板2、第三散热板3、第一隔离板4、第二隔离板8和扰流板5，其中，所述第二散热板2设置在所述第一散热板1和所述第三散热板3之间，所述第一隔离板4设置在所述第一散热板1和所述第二散热板2之间，所述第二隔离板8设置在所述第二散热板2和所述第三散热板3之间。
如图1所示，相邻的两块所述第一隔离板4与所述第一散热板1以及所述第二散热板2围成了本实用新型的流体第一通道6，且所述流体第一通道6的宽度大于或等于100微米且小于1000微米，而所述流体第一通道6中设有扰流板5，且每个所述流体第一通道6中所设所述扰流板5的数量大于或等于2块。
如图2所示，相邻的两块所述第二隔离板8与所述第二散热板2以及所述第三散热板3围成了本实用新型的流体第二通道7，且所述流体第二通道7的宽度大于或等于100微米且小于1000微米，而所述流体第二通道7与所述流体第一通道6互相垂直，且所述流体第二通道7中也设有所述扰流板5，每个所述流体第二通道7中所设所述扰流板5的数量也大于或等于2块。
而为了实现对流经所述流体第一通道6和所述流体第二通道7中纳米流体的流动产生扰动，所述扰流板5应将所述流体第一通道6或所述流体第二通道7的部分管道分为两个管，进而使纳米流体在流经所述扰流板5时发生分流，并在经过所述扰流板5之后进行合流，从而使纳米流体表层液体和流体内部液体进行混合，使整个纳米流体受热均匀，从而能带走更多的热量，达到更好的散热效果，因而本实施例中所述扰流板5的两端分别固定在所述流体第一通道6或所述流体第二通道7的两个侧壁上。
由于石墨具有良好的化学稳定性以及较强的导热性能，本实施例中，所述第一散热板1、所述第二散热板2和所述第三散热板3全采用脱落石墨的压缩颗粒片层板制成。
使用本实用新型时，采用分流管和集流管使流经相邻的两个所述流体第一通道6或所述流体第二通道7中的纳米流体的流动方向相反，这种情况下所述第一散热板1、所述第二散热板2和所述第三散热板3的板面温度都相差不大，也就可以使太阳能电池的硅光片上各点与所述第一散热板1或所述第三散热板3之间交换的热量接近相等，从而可以实现使用本实用新型对太阳能电池中的硅光片进行整体均匀、高效降温。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，其特征在于，包括第一散热板(1)、第二散热板(2)、第三散热板(3)、第一隔离板(4)、第二隔离板(8)和扰流板(5)；所述第二散热板(2)设置在所述第一散热板(1)和所述第三散热板(3)之间，所述第一散热板(1)与所述第二散热板(2)之间竖直安装有所述第一隔离板(4)，相邻的两块所述第一隔离板(4)和所述第一散热板(1)及所述第二散热板(2)围成所述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器的流体第一通道(6)，所述第二散热板(2)与所述第三散热板(3)之间竖直安装有所述第二隔离板(8)，相邻的两块所述第二隔离板(8)和所述第二散热板(2)及所述第三散热板(3)围成所述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器的流体第二通道(7)，所述流体第二通道(7)和所述流体第一通道(6)互相垂直，所述流体第二通道(7)和所述流体第一通道(6)内设有所述扰流板(5)，所述扰流板(5)的两端分别固定在所述流体第二通道(7)或所述流体第一通道(6)的两个侧壁上。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，其特征在于，每个流体第一通道(6)内所设的所述扰流板(5)的数量大于或等于2块。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，其特征在于，每个流体第二通道(7)内所设的所述扰流板(5)的数量大于或等于2块。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，其特征在于，所述流体第一通道(6)的宽度大于或等于100微米且小于1000微米。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，其特征在于，所述流体第二通道(7)的宽度大于或等于100微米且小于1000微米。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器，其特征在于，所述用于太阳能电池的纳米流体石墨微通道散热器中，所述第一散热板(1)、所述第二散热板(2)和所述第三散热板(3)为脱落石墨的压缩颗粒片层板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113224628A (zh) * 2020-09-17 2021-08-06 南昌航空大学 采用石墨、白石墨材料及微通道水冷的包层功率剥离器
CN115940796A (zh) * 2022-11-16 2023-04-07 深圳市丰瑞德机电技术有限公司 一种光伏导热管散热器

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