CN208781867U - 光伏电池板降温设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏电池板降温设备，包括：喷涂在光伏电池板背部表面的热传导涂层，并且通过空气冷却方式、液体冷却方式、固体冷却方式技术进行降温散热，同时实现热能回收。利用光伏电池板背部表面喷涂高效热传导石墨烯涂料，通过空气、液体、固体等冷却方式，一方面实现了光伏电池板的高效降温，提高了光电转化效率；另一方面将光伏电池板热量高效散发在空气中或进行热量回收供应热能，全面提高了太阳能的综合利用效率。

Description

光伏电池板降温设备

技术领域

本发明属于光伏电池板技术领域，尤其涉及一种光伏电池板降温设备。

背景技术

光伏发电技术作为绿色能源，在全世界能源生产结构中的占比越来越高，光伏发电逐步取代传统化石能源已成为大势所趋。但是，随着光伏发电技术的日益普及和发电规模的不断增加，光伏发电的优势越来越明显，同时其发电性能受温度影响的劣势也越来越突显。

单体光伏电池的开路电压是随温度的升高而降低的，同时光伏电池短路电流随温度的升高而升高。光伏电池的功率与发电效率具有直接关系，然而光伏电池的峰值功率随温度的升高而降低，即温度每升高1℃，光伏电池的峰值功率损失率约为0.35～0.45％，例如工作在20℃的光伏电池，其输出功率要比工作在70℃时高20％。因此，光伏电池在较高温度下工作时，开路电压随温度升高而大幅下降，同时输出功率随温度的升高也大幅下降，致使光伏电池组件不能充分发挥最大性能，也就意味着电站发电量会减少。

为解决上述技术问题，本领域技术人员采用风冷或液冷的方式进行降温，风冷是利用空气自然或强制对流对光伏电池板进行降温，液冷是利用冷流体带走光伏电池板表面温度，但是上述降温方式存在结构复杂、前期投入量大、散热能力低下且具有一定的散热极限的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏电池板降温设备。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种光伏电池板降温设备，包括：喷涂在光伏电池板背部表面的热传导涂层。

在一些可选的实施例中，所述热传导涂层由石墨烯涂料均匀喷涂在光伏电池板背部表面而形成。

在一些可选的实施例中，所述的光伏电池板降温设备，还包括：设置在光伏电池板背部表面的散热片，所述散热片的表面由石墨烯涂料喷涂一层石墨烯涂层。

在一些可选的实施例中，所述的光伏电池板降温设备，还包括：导热管及热交换器，所述导热管与光伏电池板背部表面贴合，且所述导热管的两端分别与所述热交换器的热媒进口及热媒出口连接。

在一些可选的实施例中，所述的光伏电池板降温设备，还包括：导热装置及换热装置，所述导热装置与光伏电池板背部表面贴合，且所述导热装置与所述换热装置连接。

在一些可选的实施例中，所述导热装置为导热片或石墨烯金属混合填充管；所述导热片的表面由石墨烯涂料喷涂一层石墨烯涂层；

在一些可选的实施例中，所述换热装置包括：换热箱，所述换热箱内盛装换热液体或换热气体，所述换热箱上设置通孔，所述导热片或石墨烯金属混合填充管穿过所述通孔伸入所述换热箱内部。

在一些可选的实施例中，所述散热片同时设置于逆变器表面。

在一些可选的实施例中，所述导热管同时与逆变器背部表面贴合。

在一些可选的实施例中，所述导热装置同时与逆变器背部表面贴合

本发明所带来的有益效果：本发明通过在光伏电池板背部表面喷涂热传导涂层实现了高效率的快速降温，利用石墨烯的高效热传导性能，均匀、高效地将光伏电池板背部表面热量传递出去，从而降低PN结温度约50℃，使得光电转换效率大幅度提高；同时，在对光伏电池板降温的过程中，有效地进行了热能回收，综合提高了太阳能的利用效率，更加节能环保。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明光伏电池板与热传导涂层的位置示意图；

图2是本发明光伏电池板降温设备的空气冷却方式的结构图；

图3是本发明光伏电池板降温设备的液体冷却方式的结构图；

图4是本发明光伏电池板降温设备的固体冷却方式的结构图；

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

在一些说明性的实施例中，如图1所示，提供一种光伏电池板降温设备，包括：喷涂在光伏电池板1的背部表面的热传导涂层2，热传导涂层2由石墨烯涂料均匀喷涂在光伏电池板的1背部表面而形成。利用石墨烯的高效热传导性能，均匀、高效地将光伏电池板背部表面热量传递出去，通过光伏电池板背部表面温度的迅速降低，从而降低PN结的温度，PN结温度降低后，光电转换效率将大幅度提高。光伏电池板背部表面温度迅速降低的同时，与光伏电池板的正面之间会产生温度差，根据温差发电效应，热能释放出的电子流向温度较低的一面，导致温度高的一面带正电，温度较低的一面带负电，使得两面的温度差产生电流，转换效率可达到3％至8％。

如图2所示，本发明的光伏电池板降温设备，还包括：散热片3，散热片3 设置在光伏电池板1的背部表面，且散热片3的表面由石墨烯涂料喷涂一层石墨烯涂层。在光伏电池板1背部表面的热传导涂层2的基础上，在光伏电池板背部表面空气顺流方向固定散热片3，在不影响空气正常流动的情况下，以增加光伏电池板背部表面与空气的接触面积，加快光伏电池板背部表面散热，从而快速降低光伏电池板温度，使光伏电池板1温度下降到接近于空气温度。

如图3所示，本发明的光伏电池板降温设备，还包括：导热管4及热交换器5，导热管4与光伏电池1的板背部表面贴合，且导热管4的两端分别与热交换器的热媒进口及热媒出口连接。在光伏电池板1背部表面的热传导涂层2的基础上，通过导热管4中液体的流动，将热量迅速、均匀地从光伏电池板背部表面带至热交换器5。在有效降低光伏电池板背部表面温度的同时，通过热交换器5将热能高效地进行回收。

如图4所示，本发明的光伏电池板降温设备，还包括：导热装置6及换热装置7，导热装置6与光伏电池板1的背部表面贴合，且导热装置6与换热装置 7连接。其中，导热装置6为导热片或石墨烯金属混合填充管，导热片的表面由石墨烯涂料喷涂一层石墨烯涂层；石墨烯金属混合填充管包括：金属管以及填塞在所述金属管内铝粉、石墨烯粉、镁粉的一种或几种。通过高效热传导，将热量迅速、均匀地从光伏电池板背部表面带至换热装置7，在有效降低光伏电池板背部表面温度的同时，通过换热装置7将热能高效地进行回收。

换热装置7包括：换热箱71，换热箱71内盛装换热液体或换热气体，换热液体可为水，换热箱上设置通孔，导热片或石墨烯金属混合填充管穿过通孔伸入换热箱71内部。通过循环利用换热箱71内的换热液体或换热气体，导出换热液体或换热气体，当换热液体或换热气体将热量散发至其他空间后再导回换热箱71内，保证换热液体或换热气体可吸收导热片或石墨烯金属混合填充管带来的热量。

在逆变器8上设置散热片3，同时通过散热片3为逆变器8进行降温，或者使得导热管4或导热装置6布置经过逆变器8，与逆变器8的背部表面进行贴合，在为光伏电池板降温的同时为逆变器8进行降温，逆变器8温度较低，使得逆变器8转化效率提升。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (8)

1.光伏电池板降温设备，其特征在于，包括：喷涂在光伏电池板背部表面的热传导涂层，所述热传导涂层由石墨烯涂料均匀喷涂在光伏电池板背部表面而形成；散热片设置在光伏电池板的背部表面，在光伏电池板背部表面的热传导涂层的基础上，在光伏电池板背部表面空气顺流方向固定散热片，所述散热片的表面由石墨烯涂料喷涂一层石墨烯涂层。

2.根据权利要求1所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，还包括：导热管及热交换器，所述导热管与光伏电池板背部表面贴合，且所述导热管的两端分别与所述热交换器的热媒进口及热媒出口连接。

3.根据权利要求1所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，还包括：导热装置及换热装置，所述导热装置与光伏电池板背部表面贴合，且所述导热装置与所述换热装置连接。

4.根据权利要求3所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，所述导热装置为导热片或石墨烯金属混合填充管；所述导热片的表面由石墨烯涂料喷涂一层石墨烯涂层。

5.根据权利要求4所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，所述换热装置包括：换热箱，所述换热箱内盛装换热液体或换热气体，所述换热箱上设置通孔，所述导热片或石墨烯金属混合填充管穿过所述通孔伸入所述换热箱内部。

6.根据权利要求1所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，所述散热片同时设置于逆变器表面。

7.根据权利要求2所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，所述导热管同时与逆变器背部表面贴合。

8.根据权利要求5所述的光伏电池板降温设备，其特征在于，所述导热装置同时与逆变器背部表面贴合。