CN204013376U

CN204013376U - 一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件

Info

Publication number: CN204013376U
Application number: CN201420131515.0U
Authority: CN
Inventors: 姚登祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2024-03-21

Abstract

本实用新型公开了一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件，将光伏玻璃进行开槽，在槽中植入电加热部件，使得电加热部件的热量直接传递于玻璃。上述光伏玻璃开槽的形状为圆弧形或长方形。本实用新型对光伏组件电池片的排列距离进行细微的调整，目的是不影响光照的情况下，对电池片对应的玻璃四周进行加热，以达到对应电池片的玻璃温度升高至达到及时除霜、融雪的效果。

Description

一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件

技术领域

本实用新型涉及一种自动除霜和除雪的光伏组件，尤其涉及一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件。

背景技术

1、太阳能电池组件主要构成部件及其功能(如图1)：

1)钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片)，透光其选用是有要求的，

1.透光率必须高(一般91％以上)；2.超白钢化处理

2)EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片)，

3)电池片主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片等。

4)EVA作用如上，主要粘结封装发电主体和背板。

5)背板作用，密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质)。

此类太阳能组件在目前市场为主流。在使用过程中发现，在寒冷地带经常受到霜、雪的困扰，特别在一场大雪后(气温在零下)，即使阳光明媚，此时的太阳能发电站只能“罢工”，另外在基础设施方面，为了应对暴雪天气，投资方只能无条件加大基础投资。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的问题，对光伏组件电池片的排列距离进行细微的调整，目的是不影响光照的情况下，对电池片对应的玻璃四周进行加热，以达到对应电池片的玻璃温度升高至达到及时除霜、融雪的效果，提供一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件。

本实用新型的技术方案是：一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件，其将光伏玻璃进行开槽，在槽中植入电加热部件，使得电加热部件的热量直接传递于玻璃。

优选地，光伏玻璃开槽的形状为圆弧形或长方形。

其具体的制作方式如下：

A、开槽的光伏玻璃

1)确定光伏玻璃和组件的电池片的对应位置。

2)根据对应位置对光伏玻璃进行技术设计。对两块电池片的距离进行放大并且以放大部分对应的光伏玻璃上的位置进行开槽。开槽可以采用加温压制、机械开槽等手段而成。所开槽的形状和长、宽、深度等以加热设计要求而变化。

3)在光伏玻璃槽中(图2)安置电加热部件，该电加热部件可采用电热丝、电热元件、电热膜、电热板和电热管等。

4)找出电加热部件与光伏组件的线路交汇点(或面)处进行绝缘处理。

5)对开槽的超白玻璃进行钢化或者将安装电加热部件的超白玻璃一起进行钢化。

6)安装温度感应器并且与背板后的温度控制器相链接。

7)其他安装零件与市场上的光伏组件一样。

B、电加热部件植入光伏玻璃内

1)根据对应位置对光伏玻璃进行技术设计。对两块电池片的距离进行放大并且以放大部分对应的光伏玻璃上的位置进行电加热部件定位。

2)(图2)安置电加热部件，该电加热部件可采用电热丝、电热元件、电热膜、电热板和电热管等。

3)找出电加热部件与光伏组件的线路交汇点(或面)处进行绝缘处理。

4)加温至光伏玻璃接近融化及时将电加热部件压入超白玻璃内，并随后进行钢化。

5)安装温度感应器并且与背板后的温度控制器相链接。

6)其他安装零件与市场上的光伏组件一样。

附图说明

图1为光伏组件的主要部件，由光伏玻璃、EVA、光伏电池片、EVA和背板；

图2为一块光伏组件的光伏玻璃布置的加热线路图；

其中右面1.2.3.4.5.6为电流进入，左面1.2.3.4.5.6为电流出口；

图3为光伏玻璃布置的加热线路的局部图；

其中图3中的7表示1/4电池片对应光伏玻璃的加热布置图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、技术特征、实用新型目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件，是将光伏玻璃进行开槽，并在该槽中植入电加热部件，使得电加热部件的热量直接传递于玻璃。本实用新型中的光伏玻璃开槽的形状可以为圆弧形或者长方形，以便容纳上述的电加热部件。

本实用新型主要靠如下方式来实现，已知条件：

a)124mm*124mm*0.1mm倒圆角半径20mm的电池片；

b)玻璃的导热系数1.1w/mk；

c)电加热部件采用银浆铸成；

d)二氧化硅的比热9.66*10^2j/kg·℃＝0.966j/(g℃)；

e)银浆的比热设定0.35j/(g℃)；

f)温度从零下30度提升至零上10度，ΔT＝40度；

g)加热时间60s；

h)图3-7加热线路设定2v、0.12A；

i)加热线路的截面积0.016cm²。

A、设计和生产步骤

1、将4块电池片进行串联并对4条串联件进行并联。在串、并联的过程中，将电池片之间的联结的距离放大。

2、对电池片之间的联结的距离对应的光伏玻璃上位置进行开槽。

3、用银浆朝光伏玻璃上的槽里进行填充、烘干等工艺。

4、加温烧结。

5、将光伏玻璃上线路对应电池片之间空间。

6、其他与常规光伏组件工艺一致。

B、可行性计算

1、有关加热功率在理想状态下的计算公式如下：

1)系统起动时所需要的功率＝(m₁*c₁+m₂*c₂)*Δt/(864*h)+q/2

2)系统运行时所需要的功率＝m₃*c₃*Δt/(864*h)+Q

3)加热系统的散热量Q＝Δt*λ*δ*s

4)式中符号，含义如下：

P 功率：kW Q 散热量：管道为W/m；平面为W/m²

m₁ 介质重量：kg λ 保温材料的导热数：W/mk

c₁ 介质比热：kcal/kg℃ δ 保温材料厚度：mm

m₃ 每小时增加的介质重量或流量：kg/h S 系统的散热面积：m²

c₃ 介质比热：kcal/kg℃ ΔT 介质和环境温度之差或温升：℃

h 加热时间：h

2、理论计算

A、根据图3-7玻璃实际加热面积S＝6.2cm*6.2cm＝38.44cm²；体积＝12.3008cm³；质量M3＝12.3008cm³*2.66g/cm³≈32.7g

B、假设图3-7加热线路的银浆质量M1＝0.1g

C、加热系统的散热量Q＝40℃*1.1w/mk·*3.2mm*0.003844m2≈0.54j

D、系统起动时所需要的功率P＝{32.7g*0.966J/g·℃+0.1g*0.35j/g·℃}*40℃/(864*60s)+0.54j/2≈0.294j

E、系统运行时所需要的功率＝32.7g*0.966J/g·℃*40℃/(864*60)+0.54j≈0.564j

F、放大系数1.2，得到图3-7升温40℃需要热能＝1.2*0.564j≈0.678j

G、根据P＝U2/R公式，0.678j＝2v*2v/R，得到R＝5.9Ω。

H、根据R＝ρ*L/S公式，

ρ为电阻率——常用单位Ω·m

S为横截面积——常用单位m²

R为电阻值——常用单位Ω

L为导线的长度——常用单位m

由纵向和横向各0.062m长的加热丝，并且其一半热能为图3-7玻璃加热，故6.9Ω＝ρ*1/2*2*0.062m/0.00000016m2≈1.78*10∧-5Ω.m。

根据ρ≈1.78*10∧-5Ω.m的结果，只要选择合适的银浆配料进行布局，可以判定完全能达到自动除霜和除雪。

I、综上所述仅为本发明的一种实施例。并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请范围的内容所作的类似变化及修饰，皆应属于本发明的技术范围。

Claims

1.一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件，其特征在于：将光伏玻璃进行开槽，在槽中植入电加热部件，使得电加热部件的热量直接传递于玻璃。

2.根据权利要求1所述的新颖的自动除霜和除雪的光伏组件，其特征在于：光伏玻璃开槽的形状为圆弧形或长方形。