CN212588303U - 一种蒸发制冷式光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸发制冷式光伏发电装置，包括：光伏板；还包括：吸水层，所述吸水层固定连接在光伏板下表面；输水管道，所述输水管道的一部分插入吸水层，插入吸水层的端部封闭，插入吸水层中的输水管道侧壁开有一个以上毛细孔，毛细孔沿输水管道长度方向均匀分布。以解决现有技术依靠自然风冷却光伏板，冷却效率较低导致光伏板温度过高，使得光伏板发电效率低的问题。

Description

一种蒸发制冷式光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种蒸发制冷式光伏发电装置。

背景技术

光伏发电站所使用的光伏板是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种装置，半导体界面的光生伏特效应在光伏板PN结产生的电压会随着温度的上升而下降，因此在炎热的夏天，虽然光照条件良好，却有可能由于光照过强使得光伏板温度上升，使得光伏板PN结电压下降，从而降低光伏板的发电效率。现有技术中，仅通过将光伏板裸露通过自然风冷却光伏板，但这种冷却方式存在冷却效率低的问题，使得光伏板在夏天发电效率较低。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的是提供一种蒸发制冷式光伏发电装置。

本实用新型的技术方案是：一种蒸发制冷式光伏发电装置，包括：光伏板；还包括：

吸水层，所述吸水层固定连接在光伏板下表面；

输水管道，所述输水管道的一部分插入吸水层，插入吸水层的端部封闭，插入吸水层中的输水管道侧壁开有一个以上毛细孔，毛细孔沿输水管道长度方向均匀分布。

进一步地，还包括：

蓄电池；

控制器，所述控制器与蓄电池电连接；

温度传感器，所述温度传感器设置在光伏板上，温度传感器与控制器电连接；

电子阀门，所述电子阀门设置在输水管道未插入吸水层的中段，电子阀门与控制器电连接。

进一步地，所述输水管道插入吸水层中的部分包括：

直管部，所述直管部包括2根以上，直管部间相互平行且间距相等；

连接管部，所述连接管部两端分别连通相邻两直管部的端部使直管部与连接管部组成一根管道。

进一步地，还包括：

雨水收集器，所述雨水收集器高度高于输水管道插入吸水层的部分，雨水收集器上部开有倒圆锥形槽，倒圆锥形槽底部与输水管道连通。

进一步地，所述雨水收集器底部设有与雨水收集器底部相匹配的海绵。

进一步地，还包括：

雨水储存箱，所述雨水储存箱设置在雨水收集器和电子阀门之间，雨水储存箱的高度大于输水管道。

进一步地，还包括：

过滤器，所述过滤器设置在雨水收集器和雨水储存箱之间。

进一步地，还包括：

充气泵，所述充气泵的充气口与雨水储存箱内部连通，充气泵与控制器电连接；

单向逆止阀，所述单向逆止阀设置在雨水收集器与雨水储存箱之间的连通管道上，单向逆止阀从雨水储存箱到雨水收集器截止。

进一步地，还包括：

电源管理模块，蓄电池和光伏板通过电源管理模块与控制器电连接。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，

1）本实用新型通过输水管道向吸水层输送水，吸水层通过毛细孔吸收水分，吸水层吸水水分以后将水分充分散布到光伏板下表面，使水分充分与光伏板下表面接触，水分接触高温的光伏板以后发生相变，从液态转化为气态吸收光伏板热量，使得光伏板降温，提升光伏板PN结电压，使光伏板发电效率得到提升，由于水的导热效率相比空气高得多，因此本实用新型具即使在高温天气也能高效率发电的优点；

2）本实用新型通过蓄电池供电，通过温度传感器检测光伏板的温度，控制器根据接收到的温度传感器检测到的光伏板温度值控制电子阀门开合，如果光伏板温度值过高，控制器控制电子阀门打开使水通过输水管道流入吸水层，从而实现对光伏板的降温的自动控制；

3）本实用新型通过输水管道的直管部和连接管部，使得输水管道均匀的分布在光伏板下表面，从而使得吸水层各处吸收的水分均匀，达到使光伏板均匀降温的效果；

4）本实用新型通过雨水收集器，收集雨水来给光伏板降温，从而可避免外接水管浪费水，另外雨水在倒圆锥形槽内汇集，直接通过倒圆锥形槽的最低部孔流出，不会在雨水收集器内残留水，使得收集的雨水能够被充分利用；

5）本实用新型通过海绵过滤进入雨水收集器中的雨水，避免带杂质的雨水进入输水管道，阻塞输水管道，或者进入吸水层污染吸水层；

6）本实用新型通过雨水储存箱储存雨水，一是使得收集的雨水可封闭的保存起来避免蒸发，二是使得雨水被大量收集起来，在晴天使用；

7）本实用新型通过过滤器进一步过滤从雨水收集器流出的水，避免杂物在雨水储存箱内累积；

8）本实用新型通过充气泵向雨水储存箱充气使得输水管道输向吸水层的水被加压，而单向逆止阀使得压力不能通过雨水收集器释放，从而达到控制出水速度的目的，使得降温速度可自动控制；

9）本实用新型通过电源管理模块连接光伏板和蓄电池，使得当光伏板不能供电时，通过蓄电池还能供电，增加了系统的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施实例1的立体结构示意图；

图2为图1中A处的局部示意图；

图3为本实用新型实施实例1的前视图；

图4为图3中J-J剖面线的剖视图；

图5为图3中K-K剖面线的剖视图；

图6为图4中M处的局部示图；

图7为本实用新型的电路连接框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍：

实施实例1：参考图1至图7一种蒸发制冷式光伏发电装置，包括：光伏板1；还包括：吸水层2，所述吸水层2粘结连接在光伏板1下表面；输水管道7，所述输水管道7的一部分插入吸水层2，插入吸水层2的端部封闭，插入吸水层2中的输水管道7侧壁开有一个以上毛细孔701，毛细孔701沿输水管道7长度方向均匀分布。这里的吸水层2可以是海绵。

进一步地，还包括：蓄电池12；控制器8，所述控制器8与蓄电池12导线连接；温度传感器9，所述温度传感器9设置在光伏板1上，温度传感器9与控制器8导线连接；电子阀门5，所述电子阀门5设置在输水管道7未插入吸水层2的中段，电子阀门5与控制器8导线连接。这里的控制器8可以是PLC、Arduino或树莓派等带外围电路的控制器。这里的电子阀门5可采用品牌为惠彩，型号为DN15的电磁阀。

进一步地，所述输水管道7插入吸水层2中的部分包括：直管部702，所述直管部702包括2根以上，直管部702间相互平行且间距相等；连接管部703，所述连接管部703两端分别连通相邻两直管部702的端部使直管部702与连接管部703组成一根管道。

进一步地，还包括：雨水收集器4，所述雨水收集器4高度高于输水管道7插入吸水层2的部分，雨水收集器4上部开有倒圆锥形槽，倒圆锥形槽底部与输水管道7连通。

进一步地，所述雨水收集器4底部设有与雨水收集器4底部相匹配的海绵401。

进一步地，还包括：雨水储存箱3，所述雨水储存箱3设置在雨水收集器4和电子阀门5之间，雨水储存箱3的高度大于输水管道7。

进一步地，还包括：过滤器6，所述过滤器6设置在雨水收集器4和雨水储存箱3之间。

进一步地，还包括：充气泵11，所述充气泵11的充气口与雨水储存箱3内部连通，充气泵11与控制器8导线连接；单向逆止阀10，所述单向逆止阀10设置在雨水收集器4与雨水储存箱3之间的连通管道上，单向逆止阀10从雨水储存箱3到雨水收集器4截止。

进一步地，还包括：电源管理模块13，蓄电池和光伏板通过电源管理模块13与控制器导线连接。

一种所述蒸发制冷式光伏发电装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

S1、控制器8接收温度传感器9的测量温度T，如果T≥T1控制器8控制电子阀门5打开直到T<T1，T1为设定在控制器8中的第一档动作温度，T1=35°；

S2、控制器8接收温度传感器9的测量温度T，如果T>T2控制器8控制充气泵11打开直到T<T2，T2为设定在控制器8中的第二档动作温度，其中T2>T1，T2=50°。

本实用新型的优点是：

1）本实用新型通过输水管道7向吸水层2输送水，吸水层2通过毛细孔吸收水分，吸水层2吸水水分以后将水分充分散布到光伏板1下表面，使水分充分与光伏板1下表面接触，水分接触高温的光伏板1以后发生相变，从液态转化为气态吸收光伏板1热量，使得光伏板1降温，提升光伏板1PN结电压，使光伏板1发电效率得到提升，由于水的导热效率相比空气高得多，因此本实用新型具即使在高温天气也能高效率发电的优点；

2）本实用新型通过蓄电池12供电，通过温度传感器9检测光伏板1的温度，控制器8根据接收到的温度传感器9检测到的光伏板1温度值控制电子阀门5开合，如果光伏板1温度值过高，控制器8控制电子阀门5打开使水通过输水管道7流入吸水层2，从而实现对光伏板1的降温的自动控制；

3）本实用新型通过输水管道7的直管部702和连接管部703，使得输水管道7均匀的分布在光伏板1下表面，从而使得吸水层2各处吸收的水分均匀，达到使光伏板1均匀降温的效果；

4）本实用新型通过雨水收集器4，收集雨水来给光伏板1降温，从而可避免外接水管浪费水，另外雨水在倒圆锥形槽内汇集，直接通过倒圆锥形槽的最低部孔流出，不会在雨水收集器4内残留水，使得收集的雨水能够被充分利用；

5）本实用新型通过海绵401过滤进入雨水收集器4中的雨水，避免带杂质的雨水进入输水管道7，阻塞输水管道7，或者进入吸水层2污染吸水层2，另外通过更换海绵401还可以使雨水收集器4对水的过滤效果保持；

6）本实用新型通过雨水储存箱3储存雨水，一是使得收集的雨水可封闭的保存起来避免蒸发，二是使得雨水被大量收集起来，在晴天使用；

7）本实用新型通过过滤器进一步过滤从雨水收集器4流出的水，避免杂物在雨水储存箱3内累积；

8）本实用新型通过充气泵11向雨水储存箱3充气使得输水管道7输向吸水层2的水被加压，而单向逆止阀10使得压力不能通过雨水收集器4释放，从而达到控制出水速度的目的，使得降温速度可自动控制；

9）本实用新型通过电源管理模块13连接光伏板1和蓄电池12，使得当光伏板1不能供电时，通过蓄电池12还能供电，增加了系统的稳定性；

10）本发明通过温度传感器9检测光伏板1温度，并使用控制器8对T1和T2两档进行判断，当光伏板1温度大于35度小于50度时，只打开电子阀门5，即可对光伏板1有效降温，当光伏板1温度大于50度时，光伏板1温度过高，需要使用更多的水降温，因此控制充气泵对雨水储存箱3加压以提升输水管道7的流速，加快光伏板1降温，及时将光伏板1温度降低以提升光伏板1发电效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种蒸发制冷式光伏发电装置，包括：光伏板（1）；其特征在于，还包括：

吸水层（2），所述吸水层（2）固定连接在光伏板（1）下表面；

输水管道（7），所述输水管道（7）的一部分插入吸水层（2），插入吸水层（2）的端部封闭，插入吸水层（2）中的输水管道（7）侧壁开有一个以上毛细孔（701），毛细孔（701）沿输水管道（7）长度方向均匀分布。

2.根据权利要求1所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，还包括：

蓄电池（12）；

控制器（8），所述控制器（8）与蓄电池（12）电连接；

温度传感器（9），所述温度传感器（9）设置在光伏板（1）上，温度传感器（9）与控制器（8）电连接；

电子阀门（5），所述电子阀门（5）设置在输水管道（7）未插入吸水层（2）的中段，电子阀门（5）与控制器（8）电连接。

3.根据权利要求2所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，所述输水管道（7）插入吸水层（2）中的部分包括：

直管部（702），所述直管部（702）包括2根以上，直管部（702）间相互平行且间距相等；

连接管部（703），所述连接管部（703）两端分别连通相邻两直管部（702）的端部使直管部（702）与连接管部（703）组成一根管道。

4.根据权利要求2所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，还包括：

雨水收集器（4），所述雨水收集器（4）高度高于输水管道（7）插入吸水层（2）的部分，雨水收集器（4）上部开有倒圆锥形槽，倒圆锥形槽底部与输水管道（7）连通。

5.根据权利要求4所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，所述雨水收集器（4）底部设有与雨水收集器（4）底部相匹配的海绵（401）。

6.根据权利要求4或5所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，还包括：

雨水储存箱（3），所述雨水储存箱（3）设置在雨水收集器（4）和电子阀门（5）之间，雨水储存箱（3）的高度大于输水管道（7）。

7.根据权利要求6所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，还包括：

过滤器（6），所述过滤器（6）设置在雨水收集器（4）和雨水储存箱（3）之间。

8.根据权利要求4或5所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，还包括：

充气泵（11），所述充气泵（11）的充气口与雨水储存箱（3）内部连通，充气泵（11）与控制器（8）电连接；

单向逆止阀（10），所述单向逆止阀（10）设置在雨水收集器（4）与雨水储存箱（3）之间的连通管道上，单向逆止阀（10）从雨水储存箱（3）到雨水收集器（4）截止。

9.根据权利要求8所述蒸发制冷式光伏发电装置，其特征在于，还包括：

电源管理模块（13），蓄电池和光伏板通过电源管理模块（13）与控制器电连接。

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