CN205490294U - 一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体地说是一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：在冷却塔的塔体外表面的至少局部覆设光伏组件；或者在冷却塔的塔体的至少局部的钢结构网架外部采用光伏组件形成密封的围护结构。本实用新型与现有技术相比，能有效提高发电效率；并能有效防止沙尘等杂物附着在光伏组件表面；光伏组件外表面几乎和地面垂直布置，只要太阳一出地平线，光伏组件就可以接受较大强度的光照，当太阳逐渐接近正午时，虽然光照强度提高，但日光对于组件表面的入射角下降，两者相抵，中午前后的发电能力无论早晨或者傍晚时分并没有明显的差异，这也有利于逆变器的容量配置选型。

Description

一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体地说是一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置。
背景技术
目前常规的光伏发电形式多样，包括单纯的地面光伏，单纯的屋顶光伏，还有复合型的鱼光互补光伏，复合型的农光互补光伏，等等。
此类光伏发电装置，由于全部靠近地面或者屋顶布置，只能水平排列。在夏季太阳照射下，水平面上的空气对流冷却效果差，光伏组件温度急剧升高，光伏组件内部电阻上升，发电能力下降，出现越是光照好的夏季中午前后，发电能力越是下降的情况。
与此同时，近几年也出现了钢结构间接空冷塔，其在逐渐代替以往的滑模双曲线混凝土冷却塔。
钢结构间接空冷塔具有施工不受气温、影响施工速度快、工厂制作率高等等优点。钢结构间接空冷塔主要包括在圆筒形的钢结构网架的外部包覆铝合金板组成。
外部铝合金板用于形成密封的围护结构，保证塔体内部的自生通风性能，要求具有抗降雨腐蚀、易安装、抗风压等性质。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，将光伏组件和各类外形的冷却塔相结合，在塔体的至少局部垂直向设光伏组件，在提高清洁度的同时，还能提高发电效率。
为实现上述目的，设计一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：在冷却塔的塔体外表面的至少局部覆设光伏组件；或者在冷却塔的塔体的至少局部的钢结构网架外部采用光伏组件形成密封的围护结构。
所述的冷却塔采用钢结构间接空冷塔，或者采用双曲线钢塔；或者采用滑模双曲线混凝土冷却塔。
所述的冷却塔采用圆筒形的钢结构间接空冷塔时，在钢结构网架上至少局部固定光伏组件形成密封的围护结构。
所述的光伏组件分别固定在钢结构间接空冷塔的垂直段和该垂直段下方的钢结构间接空冷塔的第二过渡段上的钢结构网架上。
光伏组件之间采用螺栓相互连接并采用橡胶垫或橡胶条或耐候胶密封。
所述的光伏组件的光伏线缆支吊在钢结构网架上。
所述的冷却塔采用双曲线钢塔时，在双曲线钢塔喉部下方的双曲线钢塔的抬升段的钢结构网架上布置光伏组件；在双曲线钢塔喉部上方的双曲线钢塔的扩散段采用铝合金板封闭。
相邻列的光伏组件之间的缝隙，缝隙足以容纳光伏组件时，缝隙内采用光伏组件封闭，不足以填充光伏组件的缝隙采用铝合金板封闭。
所述的冷却塔采用滑模双曲线混凝土冷却塔时，在滑模双曲线混凝土冷却塔的塔体的喉部下方的滑模双曲线混凝土冷却塔的抬升段采用预埋件或者膨胀螺栓固定光伏组件。
所述的光伏组件的光伏线缆固定在光伏组件之间的混凝土塔的塔体外表面上。
本实用新型与现有技术相比，能有效提高发电效率；并能有效防止沙尘等杂物附着在光伏组件表面，所以对于我国光照条件较好、淡水资源短缺的西北地区尤其适用；光伏组件外表面几乎和地面垂直布置，只要太阳一出地平线，光伏组件就可以接受较大强度的光照，当太阳逐渐接近正午时，虽然光照强度提高，但日光对于组件表面的入射角下降，两者相抵，中午前后的发电能力无论早晨或者傍晚时分并没有明显的差异，这也有利于逆变器的容量配置选型。
附图说明
图1为本实用新型在一个实施例中的结构示意图。
图2为本实用新型在另一个实施例中的结构示意图。
图3为本实用新型在又一个实施例中的结构示意图。
参见图1～图3，13为钢结构间接空冷塔的第二过渡段；14为钢结构间接空冷塔的垂直段；2为光伏组件；22为双曲线钢塔的抬升段；23为双曲线钢塔的扩散段；32为滑模双曲线混凝土冷却塔的抬升段；33为滑模双曲线混凝土冷却塔的扩散段。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步地说明。
实施例1
参见图1，所述的冷却塔采用圆筒形的钢结构间接空冷塔时，在钢结构网架上至少局部固定光伏组件形成密封的围护结构，一般可选用阳光较充足的面设光伏组件，也可在该钢结构网架上全部设光伏组件。
本例中钢结构间接空冷塔的塔体从下到上划分为四段，依次为钢结构间接空冷塔的进风段、钢结构间接空冷塔的第一过渡段、钢结构间接空冷塔的第二过渡段13、钢结构间接空冷塔的垂直段14。其中，所述的光伏组件2分别固定在钢结构间接空冷塔的垂直段14和垂直段下方的钢结构间接空冷塔的第二过渡段13上阳光较充足的一个面的钢结构网架上。光伏组件2之间采用螺栓相互连接并采用橡胶垫或橡胶条或耐候胶密封。所述的光伏组件2的光伏线缆支吊在钢结构网架上。
以直径100米，有效塔高150米的圆筒形的钢结构间接空冷塔为例，在其垂直段，沿圆周方向划分为52个网格，宽度6米；沿垂直方向划分为16个网格，高度8米，共832个网格，每个网格面积为48平方米；每个网格布置24块光伏板，每块光伏板宽1米，高2米，面积为2平方米，在其垂直段共布置19968块光伏板。在其第二过渡段，沿圆周方向划分为52个网格，宽度6到7.2米；沿垂直方向划分为5个网格，仍高度8米；共260个网格，每个网格面积为48到52.8平方米；每个网格布置24块光伏板，其中最下面一圈布置26块，每块光伏板宽1米，高2米，面积为2平方米。在其第二过渡段共布置6344块光伏板。
可见，在本例中的钢结构间接空冷塔的塔体上总计布置了26312块光伏组件。在晴好天气状况下，塔体外部的迎光面积为15000平方米，发电功率可达2000千瓦，再考虑塔体背光侧电表漫反射的发电效果，配备两座冷却塔时，总的发电能力可达5000千瓦，不仅能够给常规化石能源发电带来有效补充收益，还能完全满足电厂的保安电源负荷，甚至会启动用电需求；年有效光照时间按3000h计算，年可发电1500万度电，极大提高了发电效率。
实施例2
参见图2，本例中冷却塔采用双曲线钢塔，在双曲线钢塔的喉部下方的双曲线钢塔的抬升段22的钢结构网架上布置光伏组件；在双曲线钢塔喉部上方的双曲线钢塔的扩散段23采用铝合金板封闭。
相邻列的光伏组件之间的缝隙，缝隙足以容纳光伏组件的，缝隙内采用光伏组件封闭，不足以填充光伏组件的缝隙再采用铝合金板封闭。
实施例3
本例中的冷却塔采用滑模双曲线混凝土冷却塔，在滑模双曲线混凝土冷却塔的塔体的喉部下方的滑模双曲线混凝土冷却塔的抬升段32采用预埋件或者膨胀螺栓固定光伏组件。
本例中，所述的光伏组件的光伏线缆固定在光伏组件之间的混凝土塔的塔体外表面上。
安装在塔体上的光伏组件，一般能够高出自然地平面10米以上，在夏季高温天气，光伏组件能够远离地表的高温，并且随着高度上升，自然风速也逐渐升高，有利于光伏组件表面温度进一步降低，提高发电效率。
风吹携带的沙尘等杂物，在重力作用下无法在塔体外近乎垂直的组件上附着，能够使光伏组件表面保持较高的清洁度，提高发电效率，所以对于我国光照条件较好、淡水资源短缺的西北地区尤其适用。
当光伏组件用在钢结构间接空冷塔时，塔体内部的自生通风对光伏组件的冷却效果，也有利于降低塔外光伏组件的温度，提高发电效率。
因为光伏组件外表面几乎和地面垂直布置，只要太阳一出地平线，光伏组件就可以接受较大强度的光照，当太阳逐渐接近正午时，虽然光照强度提高，但日光对于组件表面的入射角下降，两者相抵，中午前后的发电能力无论早晨或者傍晚时分并没有明显的差异，这也有利于逆变器的容量配置选型。
本实用新型包括但不限于钢结构间接空冷塔和湿冷塔、混凝土间接空冷塔和湿冷塔、双曲线、圆柱塔等。光伏组件的布置范围包括且不限于半圆周、四分之三圆周、全圆周以及其他覆盖角度，根据实际需要，灵活布置。

Claims (10)

1.一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：在冷却塔的塔体外表面的至少局部覆设光伏组件；或者在冷却塔的塔体的至少局部的钢结构网架外部采用光伏组件形成密封的围护结构。
2.如权利要求1所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的冷却塔采用钢结构间接空冷塔，或者采用双曲线钢塔；或者采用滑模双曲线混凝土冷却塔。
3.如权利要求2所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的冷却塔采用圆筒形的钢结构间接空冷塔时，在钢结构网架上至少局部固定光伏组件形成密封的围护结构。
4.如权利要求3所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的光伏组件(2)分别固定在钢结构间接空冷塔的垂直段(14)和该垂直段下方的钢结构间接空冷塔的第二过渡段(13)上的钢结构网架上。
5.如权利要求3所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：光伏组件(2)之间采用螺栓相互连接并采用橡胶垫或橡胶条或耐候胶密封。
6.如权利要求2～5任一项所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的光伏组件的光伏线缆支吊在钢结构网架上。
7.如权利要求2所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的冷却塔采用双曲线钢塔时，在双曲线钢塔喉部下方的双曲线钢塔的抬升段(22)的钢结构网架上布置光伏组件；在双曲线钢塔喉部上方的双曲线钢塔的扩散段(23)采用铝合金板封闭。
8.如权利要求7所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：相邻列的光伏组件之间的缝隙，缝隙足以容纳光伏组件时，缝隙内采用光伏组件封闭，不足以填充光伏组件的缝隙采用铝合金板封闭。
9.如权利要求2所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的冷却塔采用滑模双曲线混凝土冷却塔时，在滑模双曲线混凝土冷却塔的塔体的喉部下方的滑模双曲线混凝土冷却塔的抬升段(32)采用预埋件或者膨胀螺栓固定光伏组件。
10.如权利要求9所述的一种布置于高塔的自然冷却高效光伏发电装置，其特征在于：所述的光伏组件的光伏线缆固定在光伏组件之间的混凝土塔的塔体外表面上。
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