CN205992885U - 一种光伏组件水冷降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所揭示的一种光伏组件水冷降温系统，包括光伏组件，水冷散热组件，蓄冷槽，蓄热槽以及回流管路，其中蓄热槽设置在光伏组件上方，所述蓄冷槽设置在蓄热槽下方，所述水冷散热组件通过导热胶层与光伏组件背层贴合，所述水冷散热组件，蓄热槽，蓄冷槽之间通过回流管路连通，且蓄热槽与蓄冷槽之间的回流管路上设有单向阀控制回流管路水流只可从蓄热槽流入蓄冷槽，所述水冷散热组件与蓄热槽之间设有单向阀，控制水流只可从水冷散热组件流入蓄热槽。整体结构简单，设备投入低，能量利用率高。

Description

一种光伏组件水冷降温系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能组件降温系统，具体涉及一种光伏组件水冷降温系统。

背景技术

太阳能是一种可持续、无污染的绿色能源，近10年来，光伏发电已经取得跨越式的发展，光伏组件生产技术日臻完善。

光伏组件由于日照以及自身发电均会产生热量，一般来讲，温度每升高一度，输出功率会降低0.3~0.5％，在电池片生产技术日臻完善的基础上，通过降低组件的工作温度，提升组件和光伏系统的发电能力，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

为解决组件散热问题，许多光伏技术人员提出了水冷降温方案，一般分为以下三种类型：

1）、通过泵加入循环冷却水冷却组件表面，这种方案虽然可以实现对光伏组件的降温，但需要利用循环泵且消耗大量的冷却水源，不仅设备投入高、管路结构复杂，而且循环泵自身也消耗一部分电能，维护成本相对较高；

2）、通过光伏-光热系统，利用冷水热水密度差形成对流实现组件散热，这种方案不需要使用循环泵，而且不需要大量冷却水，但是这种方案在光伏组件内的自循环系统内的水流流速慢，导致散热效率较低。由于组件的温度随光照强度及环境温度变化很快，当热水温度高于组件温度表面时，水流蓄热将通过管道水流传递给组件，使组件温度升高，反而降低组件效率；

3）、通过电动流量调节阀调控冷水、热水流量，在组件低温工作时切断冷热水回路，以避免热水对组件的加热，但此类方案需温度传感设备、智能分析系统，投资较大，维护成本高昂（如专利：CN201110376148.1）。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种光伏组件水冷降温系统，通过毛细管路型的散热层，增大了换热面积，提高了冷却水循环的流速，增加的单向阀可实现冷水与热水的阻隔，避免热量散失及热水蓄热给组件加热问题，整体结构简单，设备投入低，能量利用率高。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下 ：一种光伏组件水冷降温系统，包括光伏组件，水冷散热组件，蓄冷槽，蓄热槽以及回流管路，其中蓄热槽设置在光伏组件上方，所述蓄冷槽设置在蓄热槽下方，所述水冷散热组件通过导热胶层与光伏组件背层贴合，所述水冷散热组件，蓄热槽，蓄冷槽之间通过回流管路连通，且蓄热槽与蓄冷槽之间的回流管路上设有单向阀控制水流只可从蓄热槽流入蓄冷槽，所述水冷散热组件与蓄热槽之间设有单向阀，控制水流只可从水冷散热组件流入蓄热槽。

所述水冷散热组件包括分流管，汇流管以及平行设置在所述分流管与汇流管之间的多根金属毛细管路，所述分流管设置在所述水冷散热组件下方，与金属毛细管路连通，所述汇流管设置在所述水冷散热组件上方，与所述金属毛细管路连通。

所述蓄热槽上方设有进水管连接自来水管道。

所述蓄冷槽底部设有排空管路。

所述蓄热槽下方还连接有附属管路连接到用户热水管路。

所述蓄热槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.2~0.4 L/W，所述蓄冷槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.3~0.5L/W。

有益效果：本实用新型所揭示的一种光伏组件水冷降温系统，具有如下有益效果：

将水冷却散热组件的水循环管路设置成毛细管路形式，增加散热面积，以提高传热效率；

在蓄热槽与光伏组件之间的回流管路上增加单向阀，使得水流只可以朝一个方向流动，有效防止组件低温工作时下蓄热槽内的热水向光伏散热组件流动使光伏组件温度升高；

本实用新型中的降温系统不仅结构简单，不需要额外设备，还可以提高光伏组件的输出效率，同时利用光伏组件的吸热特性，将加热后的水位建筑内用户提供生活热水。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型水冷却散热组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型所揭示的一种光伏组件水冷降温系统，包括光伏组件1，水冷却散热组件2，蓄冷槽3，蓄热槽4，回流管路5及单向阀6，其中水冷却散热组件通过导热胶层7紧紧贴合在光伏组件1的背层上，其面积大于光伏组件1，所述水冷却散热组件包括分流管11，汇流管12以及平行设置在所述分流管11与汇流管12之间的多根金属毛细管路13，所述分流管11设置在所述水冷散热组件下方，与金属毛细管路13连通，所述汇流管12设置在所述水冷散热组件上方，与所述金属毛细管路13连通。

所述蓄热槽设置在光伏组件1上方，所述蓄冷槽4设置在蓄热槽正下方，所述蓄热槽，蓄冷槽及水冷却散热组件之间通过回流管路依次连通，且在蓄热槽与水冷却散热组件之间的回流管路5上设有单向阀6，使得管路内的热水只能从水冷却散热组件流入蓄热槽4，所述蓄热槽与蓄冷槽之间的回流管路5上设置有单向阀6使得水流只能从蓄热槽流向蓄冷槽。

所述蓄热槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.2~0.4 L/W，其上端设有进水管8连通自来水管道以补充循环水，所述蓄热槽下端连接有附属管路9连接到用户热水管路，用以将蓄热槽内的热水送入热水管路内供用户使用，所述蓄冷槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.3~0.5 L/W，其下端连接有排空管路10，用于排空整个系统内的循环水。

对于蓄热槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.2~0.4L/W，蓄冷槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.3~0.5 L/W，比如光伏组件的输出功率要求为260W，则蓄热槽腔体容积为50~100L，蓄冷槽腔体容积为80~130L。

本实用新型所揭示的一种光伏组件水冷降温系统，其工作原理为：通过进水管向蓄热槽内加入足量冷水，冷水需完全充满蓄冷槽及水冷散热组件。

随着光伏组件温度的升高，水冷散热组件内的冷水被加热成热水，而热水密度小于冷水，因此热水不断上浮直至进入蓄热槽，将蓄热槽内温度低的水压在底部进入蓄冷槽，在蓄热槽与蓄冷槽之间形成热对流，实现水循环闭路。

当光伏组件运行温度降低时，单向阀自动关闭，切断水循环闭路，将热水与冷水之间完全阻隔，从而阻止蓄热槽，蓄冷槽以及水冷散热组件之间的热量交换。

以上对本实用新型创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均归属于本实用新型创造的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种光伏组件水冷降温系统，其特征在于：包括光伏组件，水冷散热组件，蓄冷槽，蓄热槽以及回流管路，其中蓄热槽设置在光伏组件上方，所述蓄冷槽设置在蓄热槽下方，所述水冷散热组件通过导热胶层与光伏组件背层贴合，所述水冷散热组件，蓄热槽，蓄冷槽之间通过回流管路连通，且蓄热槽与蓄冷槽之间的回流管路上设有单向阀控制回流水流只可从蓄热槽流入蓄冷槽，所述水冷散热组件与蓄热槽之间设有单向阀，控制水流只可从水冷散热组件流入蓄热槽。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件水冷降温系统，其特征在于：所述水冷散热组件包括分流管，汇流管以及平行设置在所述分流管与汇流管之间的多根金属毛细管路，所述分流管设置在所述水冷散热组件下方，与金属毛细管路连通，所述汇流管设置在所述水冷散热组件上方，与所述金属毛细管路连通。

3.根据权利要求1所述的一种光伏组件水冷降温系统，其特征在于：所述蓄热槽上方设有进水管连接自来水管道。

4.根据权利要求1所述的一种光伏组件水冷降温系统，其特征在于：所述蓄冷槽底部设有排空管路。

5.根据权利要求1所述的一种光伏组件水冷降温系统，其特征在于：所述蓄热槽下方还连接有附属管路连接到用户热水管路。

6. 根据权利要求1所述的一种光伏组件水冷降温系统，其特征在于：所述蓄热槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.2~0.4 L/W，所述蓄冷槽的腔体容积与光伏组件的功率比为0.3~0.5L/W。