CN210168011U - 一种太阳能聚光光伏冷却集热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能利用技术领域，尤其是一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，现提出以下方案，包括底座，所述底座的顶部外壁一体连接有仓体，且仓体的顶部外壁焊接有支撑筒，所述仓体的顶部四侧边缘处均开有插孔，且插孔内壁插接有导风管，所述导风管的顶端外壁一体连接有集热铜板，且集热铜板的底端外壁开有通槽。本实用新型通过水冷和风冷相结合，水冷结构的液冷交换和处理结构外置在仓体外，减少工质渗漏问题，水冷采用包裹性结构，通过电池组单片在液冷板内部达到最大化热传导，风冷结构在外侧呈格栅式结构分布，半导体散热片引导热量至循环风向内排出，内部温度降低遵循温度高低迁移，达到温度的均匀下降。

Description

一种太阳能聚光光伏冷却集热装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种太阳能聚光光伏冷却集热装置。

背景技术

太阳能(solarenergy)，是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式：辐射)，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高。其中光伏聚光过程中，通过聚光器能使焦点处的光强成倍增加，但同时也必然带来大量的热量。而光-电转换效率与光伏电池温度有着密切的关系，温度越高，光-电转换效率越低，长时间的高温还将导致电池不可逆转地损坏。因此对光伏电池采取换热冷却是提高光伏电池光电转换效率的关键措施。

现有的常见的光伏电池冷却的方法有风冷，水冷两种形式。风冷以自然对流或强制对流的方式将冷空气通过电池背面带走热量,以达到散热的目的。如果采用风冷方式效果有限,且这部分热量会损失到环境中得不到利用。如果采用水冷则需要考虑的是电池和冷却工质间良好的热传导性和电绝缘性,同时还要考虑工质的渗漏问题及光伏冷却的均匀性问题。

实用新型内容

基于现有的光伏冷却集热设备存在的技术问题，本实用新型提出了一种太阳能聚光光伏冷却集热装置。

本实用新型提出的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，包括底座，所述底座的顶部外壁一体连接有仓体，且仓体的顶部外壁焊接有支撑筒，所述仓体的顶部四侧边缘处均开有插孔，且插孔内壁插接有导风管，所述导风管的顶端外壁一体连接有集热铜板，且集热铜板的底端外壁开有通槽，所述通槽和支撑筒的内壁相连通，且支撑筒的四侧外壁均开有通风孔，所述仓体的另外比两个相对的外壁均通过螺栓固定有水冷结构，所述水冷结构包括两个交换仓、散热陶片和固定板，且交换仓底部外壁连接有热导管，所述热导管的另一端和散热陶片相连接，且散热陶片的底端卡接在固定板的内壁上，所述交换仓的内壁一体连接有侧连通管组，所述仓体的两侧内壁焊接有液冷板，且液冷板的两端和侧连通管组之间对夹连接有连接法兰，所述连接法兰的内壁对夹连接有控制阀，且控制阀的内壁对挤连接有耐温连接管，所述液冷板的顶端外壁通过螺栓固定有微处理器，且仓体的顶端通过螺栓固定有过热保护器，过热保护器通过导线和微处理器相串联，所述仓体的顶端内壁通过螺栓固定有散热风机，且散热风机位于微处理器的正上方，所述液冷板的内壁留有等距离分布的四至六个单片仓，且四至六个单片仓的内壁均插接有电池组单片，四至六个所述电池组单片的端口之间通过导线相串联。

进一步地，所述仓体的两个相对的外壁开有凹槽，且凹槽内壁通过螺栓固定有侧网板。

进一步地，所述底座的内壁留有空腔，且空腔和插孔相连通，所述空腔的顶部内壁通过螺栓固定有对流风机。

进一步地，所述液冷板为T型结构叠合而成，且液冷板的两侧外壁均通过螺栓固定有半导体散热片，半导体散热片和侧网板相互平行，所述导风管靠近半导体散热片的外壁均开有换热气孔。

进一步地，所述液冷板的外壁和电池组单片的连接处焊接有接触铜阶。

进一步地，所述散热陶片的内壁开有固定槽，且固定槽内壁通过螺栓固定有温度传感器，所述温度传感器的信号端通过信号线连接有感温支线，且感温支线的端部焊接有温感片，温感片粘接在液冷板和电池组单片的连接处。

进一步地，所述交换仓的相向两侧外壁均对夹连接有电磁阀和微型水泵，且电磁阀和微型水泵的外壁通过管道连接有外置水箱。

进一步地，所述底座的底部内壁通过螺栓固定有防尘网板，且底座的两侧外壁焊接有固定耳，所述仓体的底部外壁两侧均卡接有散热铜片，且散热铜片卡接在导风管的底端外壁上。

进一步地，所述散热风机、对流风机、半导体散热片、电磁阀和微型水泵连接有开关，且开关通过导线和微处理器相连接。

本实用新型中的有益效果为：

1、本光伏冷却集热装置通过水冷和风冷相结合，水冷结构的液冷交换和处理结构外置在仓体外，减少工质的渗漏问题，整体的水冷采用包裹性结构，通过电池组单片插接在液冷板内部达到最大化热传导，风冷结构在外侧呈格栅式结构分布在仓体外壁，通过半导体散热片引导热量至循环风向内排出，内部的温度降低遵循温度高低迁移，将热量迅速排出，达到温度的均匀下降；

2、本光伏冷却集热装置通过外置水箱避免风冷系统中断或水冷泵突然中断的情况下光伏电池液冷沸腾，造成管道被蒸气膨胀脱落造成电池组损坏，可有效保护光伏电池，具有更高的安全性，液冷板的进出水口可串、并联，组成更大的系统阵列使用，液冷结构紧凑，安装方便，稳定性高；

3、本光伏冷却集热装置通过集热铜板和导风管之间相互连通，在支撑筒内形成负压流向，将携带有热量的循环风快速流动，加快热量的迁移速度，提高风冷效果。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置的仓体剖面结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置的水冷结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置的液冷板结构示意图。

图中：1底座、2散热铜片、3侧网板、4导风管、5集热铜板、6仓体、7交换仓、8热导管、9外置水箱、10固定板、11散热陶片、 12固定耳、13温度传感器、14对流风机、15半导体散热片、16微处理器、17散热风机、18支撑筒、19过热保护器、20液冷板、21 电池组单片、22感温支线、23侧连通管组、24耐温连接管、25接触铜阶、26连接法兰。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，包括底座1，底座1的顶部外壁一体连接有仓体6，且仓体6的顶部外壁焊接有支撑筒18，仓体6的顶部四侧边缘处均开有插孔，且插孔内壁插接有导风管4，导风管4的顶端外壁一体连接有集热铜板5，且集热铜板 5的底端外壁开有通槽，通槽和支撑筒18的内壁相连通，且支撑筒 18的四侧外壁均开有通风孔，仓体6的另外两个相对的外壁均通过螺栓固定有水冷结构，水冷结构包括两个交换仓7、散热陶片11 和固定板10，且交换仓7底部外壁连接有热导管8，热导管8的另一端和散热陶片11相连接，且散热陶片11的底端卡接在固定板10的内壁上，交换仓7的内壁一体连接有侧连通管组23，仓体6的两侧内壁焊接有液冷板20，且液冷板20的两端和侧连通管组23之间对夹连接有连接法兰26，连接法兰26的内壁对夹连接有控制阀，且控制阀的内壁对挤连接有耐温连接管24，液冷板20的顶端外壁通过螺栓固定有微处理器16，且仓体6的顶端通过螺栓固定有过热保护器 19，过热保护器19通过导线和微处理器16相串联，过热保护器19 的型号为QZ2-80E12，仓体6的顶端内壁通过螺栓固定有散热风机17，且散热风机17位于微处理器16的正上方，液冷板20的内壁留有等距离分布的四至六个单片仓，且四至六个单片仓的内壁均插接有电池组单片21，四至六个电池组单片21的端口之间通过导线相串联，仓体6的两个相对的外壁开有凹槽，且凹槽内壁通过螺栓固定有侧网板 3，底座1的内壁留有空腔，且空腔和插孔相连通，空腔的顶部内壁通过螺栓固定有对流风机14，液冷板20为T型结构叠合而成，且液冷板20的两侧外壁均通过螺栓固定有半导体散热片15，半导体散热片15和侧网板3相互平行，导风管4靠近半导体散热片15的外壁均开有换热气孔，液冷板20的外壁和电池组单片21的连接处焊接有接触铜阶25，散热陶片11的内壁开有固定槽，且固定槽内壁通过螺栓固定有温度传感器13，温度传感器13的信号端通过信号线连接有感温支线22，温度传感器13的型号为BM100，且感温支线22的端部焊接有温感片，温感片粘接在液冷板20和电池组单片21的连接处，交换仓7的相向两侧外壁均对夹连接有电磁阀和微型水泵，且电磁阀和微型水泵的外壁通过管道连接有外置水箱9，底座1的底部内壁通过螺栓固定有防尘网板，且底座1的两侧外壁焊接有固定耳12，仓体6 的底部外壁两侧均卡接有散热铜片2，且散热铜片2卡接在导风管4 的底端外壁上，散热风机17、对流风机14、半导体散热片15、电磁阀和微型水泵连接有开关，且开关通过导线和微处理器16相连接。

工作原理：本太阳能聚光光伏冷却集热装置在使用时，通过将所需工作的电池组单片21依次插入液冷板20的槽内，通过串联相连接作业，接着将其放入仓体6内，在作业时，通过水冷和风冷相结合共同作业，其中水冷结构的液冷交换通过液冷板20和交换仓7、散热陶片11和热导管8共同外置在仓体6外作业，通过电池组单片21插接在液冷板20内部达到最大化热传导，其次风冷结构在外侧通过导风管4和集热铜管5呈格栅式结构分布在仓体6外壁，通过半导体散热片15引导热量至循环风向内排出，内部的温度降低遵循温度高低迁移，将热量迅速排出，达到温度的均匀下降的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的顶部外壁一体连接有仓体(6)，且仓体(6)的顶部外壁焊接有支撑筒(18)，所述仓体(6)的顶部四侧边缘处均开有插孔，且插孔内壁插接有导风管(4)，所述导风管(4)的顶端外壁一体连接有集热铜板(5)，且集热铜板(5)的底端外壁开有通槽，所述通槽和支撑筒(18)的内壁相连通，且支撑筒(18)的四侧外壁均开有通风孔，所述仓体(6)的另外比两个相对的外壁均通过螺栓固定有水冷结构，所述水冷结构包括两个交换仓(7)、散热陶片(11)和固定板(10)，且交换仓(7)底部外壁连接有热导管(8)，所述热导管(8)的另一端和散热陶片(11)相连接，且散热陶片(11)的底端卡接在固定板(10)的内壁上，所述交换仓(7)的内壁一体连接有侧连通管组(23)，所述仓体(6)的两侧内壁焊接有液冷板(20)，且液冷板(20)的两端和侧连通管组(23)之间对夹连接有连接法兰(26)，所述连接法兰(26)的内壁对夹连接有控制阀，且控制阀的内壁对挤连接有耐温连接管(24)，所述液冷板(20)的顶端外壁通过螺栓固定有微处理器(16)，且仓体(6)的顶端通过螺栓固定有过热保护器(19)，过热保护器(19)通过导线和微处理器(16)相串联，所述仓体(6)的顶端内壁通过螺栓固定有散热风机(17)，且散热风机(17)位于微处理器(16)的正上方，所述液冷板(20)的内壁留有等距离分布的四至六个单片仓，且四至六个单片仓的内壁均插接有电池组单片(21)，四至六个所述电池组单片(21)的端口之间通过导线相串联。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述仓体(6)的两个相对的外壁开有凹槽，且凹槽内壁通过螺栓固定有侧网板(3)。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述底座(1)的内壁留有空腔，且空腔和插孔相连通，所述空腔的顶部内壁通过螺栓固定有对流风机(14)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述液冷板(20)为T型结构叠合而成，且液冷板(20)的两侧外壁均通过螺栓固定有半导体散热片(15)，半导体散热片(15)和侧网板(3)相互平行，所述导风管(4)靠近半导体散热片(15)的外壁均开有换热气孔。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述液冷板(20)的外壁和电池组单片(21)的连接处焊接有接触铜阶(25)。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述散热陶片(11)的内壁开有固定槽，且固定槽内壁通过螺栓固定有温度传感器(13)，所述温度传感器(13)的信号端通过信号线连接有感温支线(22)，且感温支线(22)的端部焊接有温感片，温感片粘接在液冷板(20)和电池组单片(21)的连接处。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述交换仓(7)的相向两侧外壁均对夹连接有电磁阀和微型水泵，且电磁阀和微型水泵的外壁通过管道连接有外置水箱(9)。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述底座(1)的底部内壁通过螺栓固定有防尘网板，且底座(1)的两侧外壁焊接有固定耳(12)，所述仓体(6)的底部外壁两侧均卡接有散热铜片(2)，且散热铜片(2)卡接在导风管(4)的底端外壁上。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能聚光光伏冷却集热装置，其特征在于，所述散热风机(17)、对流风机(14)、半导体散热片(15)、电磁阀和微型水泵连接有开关，且开关通过导线和微处理器(16)相连接。

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