CN209562503U - 一种太阳能光伏板及用于太阳能光伏板的清雪及降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏板及用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，包括：换热板、循环泵、储液箱和地埋换热管；换热板用于固定覆盖在太阳能光伏板的背面；换热板内设置有液体通道；液体通道的出口通过第一输液管道与储液箱的进口相连通；液体通道的进口通过地埋换热管与储液箱的出口相连通；其中，地埋换热管设置于地下，第一输液管道设置于地上；储液箱存储有用于循环的换热液体；第一输液管道上设置有循环泵和阀门。本实用新型的装置，在冬季可及时清除太阳能光伏板积雪，不会损伤光伏板，成本较低，性价比高，且也不会降低发电效率；另外，在夏季还可对光伏板降温保证发电效率。

Description

一种太阳能光伏板及用于太阳能光伏板的清雪及降温装置

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏板技术领域，特别涉及一种太阳能光伏板及用于太阳能光伏板的清雪及降温装置。

背景技术

太阳能光伏板上积雪后，会显著降低光电转化效率，造成光伏电池发电量的损失，影响组件的寿命，导致能源浪费。当雪后天气依然较为寒冷时，自然化雪较为缓慢，容易结冰，若不及时清理，有破坏板面光学结构和光电转化材料的可能。综上，太阳能光伏板积雪后，及时清理是必要的。

目前，太阳能光伏板积雪清理主要有以下几种方法：人工清理、机械清理、纳米自清洁涂层和增加光伏板倾斜角度等。对于人工清理，成本较高，且容易对光伏板造成损伤；机械清理存在的问题是操作不便，且同样有刮坏板面的可能；纳米自清洁层尚未投入大规模使用，性价比低；增加倾斜角则会导致发电效率降低。另外，以上现有方法只能针对除雪问题，针对夏季由于温度升高导致的效率降低问题均未涉及。

综上，亟需一种新型的用于太阳能光伏板的清雪及降温装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能光伏板及用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本实用新型的装置，在冬季可及时清除太阳能光伏板积雪，不会损伤光伏板，成本较低，性价比高，且也不会降低发电效率；另外，在夏季还可对光伏板降温保证发电效率。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，包括：换热板、循环泵、储液箱和地埋换热管；

所述换热板用于固定覆盖在太阳能光伏板的背面；所述换热板内设置有液体通道；所述液体通道的出口通过第一输液管道与所述储液箱的进口相连通；所述液体通道的进口通过所述地埋换热管与所述储液箱的出口相连通；

其中，所述地埋换热管设置于地下，所述第一输液管道设置于地上；所述储液箱存储有用于循环的换热液体；所述第一输液管道上设置有循环泵和阀门，用于实现液体循环。

本实用新型的进一步改进在于，所述换热板不用于与太阳能光伏板安装接触的一面设置有保温层；第一输液管道的外壁设置有保温层。

本实用新型的进一步改进在于，所述地埋换热管为蛇形管。

本实用新型的进一步改进在于，所述储液箱的进口处于地上，出口处于地下。

本实用新型的进一步改进在于，所述换热液体为水或防冻液。

本实用新型的进一步改进在于，各管道的连接处设置有防渗密封装置。

本实用新型的进一步改进在于还包括：蓄电池；蓄电池的充电端用于所述太阳能光伏板的输电端相连接；蓄电池用于为所述循环泵供电。

一种太阳能光伏板，所述太阳能光伏板安装有本实用新型任一项上述的清雪及降温装置。

一种太阳能光伏板，基于本实用新型任一项上述的清雪及降温装置；所述太阳能光伏板的背面通过导热胶安装有所述换热板。

本实用新型的进一步改进在于，还包括：支撑架；所述支撑架的一端固定在地面上，另一端抵接在所述太阳能光伏板的背面，用于使太阳能光伏板保持预设角度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的清雪及降温装置，通过储液箱储存换热液体，通过设置于地下的地埋换热管实现土壤和换热液体的热交换，通过地埋换热管处理后的换热液体进入换热板的液体通道，实现与太阳能光伏板的换热，冬季能够及时清雪，夏季能够控制太阳能光伏板的温升，保证发电效率。具体体现在，本实用新型的装置在清雪时，通过热量使积雪融化，清除积雪的同时也通过融化的水进行太阳能光伏板的除尘，且不会损伤光伏板；无需改变太阳能光伏板的倾斜角，不会降低发电效率；结构简单，改造方便，成本较低，可大范围推广。

综上，本实用新型兼具冬季除雪和夏季降温提效功能，能够有效提升光伏电站夏季发电效率，保护光伏板，延长其使用寿命。对光伏板板面保护较好，化雪过程中并不接触板面，热量从光伏板背后以热传导方式传到积雪，使其融化。且融化的雪水可以冲刷板面除尘。本实用新型方案合理，结构简单，容易实现。

本实用新型的太阳能光伏板，冬季能够及时清除积雪，夏季能够控制温升，不用改变预设倾斜角度，具有较高的发电效率，使用寿命较长。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置的结构示意图；

图1中：1是太阳能光伏板，2是导热胶，3是冷板，4是保温材料外层，5是水泵，6是支撑架，7是循环水道，8是蛇形管，9是蓄水箱，10是阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

请参阅图1，本实用新型实施例的一种基于地源太阳能光伏板的冬季自动除学及夏季冷却装置，包括：太阳能光伏板1、蓄电池、冷板3、水泵5、蛇形管8、循环水道7和保温材料外层4七个部分。

冷板3通过导热胶2固定覆于太阳能光伏板1背后(即不朝向太阳的一面)，与光伏板紧密接触；冷板3冬季作为热源与太阳能光伏板1进行换热，夏季作为冷源与太阳能光伏板1进行换热。

蛇形管8埋于地底，与土壤进行热量交换，冬季时土壤对蛇形管8加热，夏季时土壤对蛇形管8降温。冷板3经过循环水道7与水泵5相连通，水泵5经管道与蛇形管8相连通，最后蛇形管8与冷板3连通，形成循环流域，各管道连接处均采用防水密封，已达到封闭循环。

可选的，循环系统内所用流体为防冻液，以防止冬季装置不运行时流体结冰堵塞。

可选的，水泵5由蓄电池供电，必要时可接其他电源，蓄电池储存太阳能电板产生的电量。

冷板3不与太阳能光伏板1接触的一面以及地面以上的管路均包裹保温材料外层4。

可选的，通过支撑架6使得太阳能光伏板1保持预设倾斜角度。

综上，现有太阳能发电系统包括：太阳能光伏板、电线和蓄电池。蓄电池可储存由太阳能光伏板转化的电能，其中一部分可用于水泵的运行。本实用新型的循环系统包括：管道、地埋管、冷板、保温材料以及水泵。冷板通过导热胶固定在太阳能光伏板的背面，蛇形管埋在土壤中，三者通过橡胶管道串联成闭合水循环管路，水泵为水循环提供动力，蓄水箱起到缓冲减压的作用。本实用新型实施例提供的装置，在冬季零下低温的环境下，能够利用地热融化覆盖于太阳能光伏板表面的积雪；同时，在夏季高温的环境下，可对太阳能光伏板起到降温作用，能够提高发电效率。本实用新型的装置可以与现有的太阳能发电系统相结合，改造方便。

本实用新型的工作过程：

冬季降雪后太阳能板被积雪覆盖，无法发电。此时，循环泵运转，水或冷却液在地下蛇形管中与零上一定温度的“高温”土壤换热，被加热到一定温度后的水通过水循环管路送往地上太阳能板背后的冷板中，加热太阳能板，使积雪逐渐融化；泵运转一定时间后，积雪完全消融或者部分融化后在重力作用下滑落，清洁了板面，可以正常投入发电工作。与人工除雪相比，该除雪系统提升了除雪效率，实现了除雪自动化。

在设置太阳能光伏板的某些地区，夏季白天温度较高，温升会极大的降低太阳能板的发电效率。夏季当温度上升到一定值后，循环泵运转，水在地下与深处低温土壤换热被冷却后循环到冷板中与太阳能电池板换热，降低其温度，以提高发电效率。

综上所述，本实用新型的装置可解决冬季pv板被雪覆盖后难以工作的问题，在夏季也可进行冷却降低温升，可提高发电效率。本实用新型的优点具体还体现在：

(A)自动化程度高，操作简单，系统安装完成后，使用时只需要根据积雪情况开关水泵，或者调节水泵功率即可。甚至可以借助传感器，电子电路等实现完全的自动化启停。

(B)化雪效率高，并且节能性能好。经过数值模拟和实验验证，在模拟土壤温度下，光伏板吸热效率远远大于水泵驱动功率。

(C)兼具冬季除雪和夏季降温提效功能，能够有效提升光伏电站夏季发电效率，保护光伏板，延长其使用寿命。

(D)对光伏板板面保护较好，化雪过程中并不接触板面，热量从光伏板背后以热传导方式传到积雪，使其融化。且融化的雪水可以冲刷板面除尘。

(E)本实用新型方案合理，结构简单，容易实现。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，包括：换热板、循环泵、储液箱和地埋换热管；

所述换热板用于固定覆盖在太阳能光伏板的背面；所述换热板内设置有液体通道；所述液体通道的出口通过第一输液管道与所述储液箱的进口相连通；所述液体通道的进口通过所述地埋换热管与所述储液箱的出口相连通；

其中，所述地埋换热管设置于地下，所述第一输液管道设置于地上；所述储液箱存储有用于循环的换热液体；所述第一输液管道上设置有循环泵和阀门。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，所述换热板不用于与太阳能光伏板安装接触的一面设置有保温层；第一输液管道的外壁设置有保温层。

3.根据权利要求1所述的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，所述地埋换热管为蛇形管(8)。

4.根据权利要求1所述的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，所述储液箱的进口处于地上，出口处于地下。

5.根据权利要求1所述的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，所述换热液体为水或防冻液。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，各管道的连接处设置有防渗密封装置。

7.根据权利要求6所述的一种用于太阳能光伏板的清雪及降温装置，其特征在于，还包括：蓄电池；

蓄电池的充电端用于所述太阳能光伏板的输电端相连接；蓄电池用于为所述循环泵供电。

8.一种太阳能光伏板，其特征在于，所述太阳能光伏板安装有权利要求1至7中任一项所述的清雪及降温装置。

9.一种太阳能光伏板，其特征在于，基于权利要求1至7中任一项所述的清雪及降温装置；

所述太阳能光伏板的背面通过导热胶(2)安装有换热板。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能光伏板，其特征在于，还包括：支撑架；

所述支撑架的一端固定在地面上，另一端抵接在所述太阳能光伏板的背面，用于使太阳能光伏板保持预设角度。