CN219351681U - 一种光伏板余热温差发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏板余热温差发电装置包括：硅晶电池片；导热均温板，设于所述硅晶电池片的背部；至少一个温差发电芯片，与所述导热均温板相贴合设置；散热装置，用于对所述温差发电芯片进行降温；本实用新型可解决太阳能电池板背部的余热不能进行有效利用，从而造成能源浪费的问题。

Description

一种光伏板余热温差发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏板温差发电技术领域，具体涉及一种光伏板余热温差发电装置。

背景技术

光伏发电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技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

目前，为提高太阳电池板的发电效率，通常会在太阳电池板背部利用水冷或风冷的方式对太阳电池板进行散热，但是，通过水冷、风冷的方式不能将余热进行有效利用，造成能源浪费，而目前对太阳电池板背部余热进行回收利用的结构较为复杂，不能在尽可能节省成本的情况下，实现对太阳电池板背部余热的回收利用。

基于此，本申请提出一种能够将太阳电池板背部余热再利用以产生电能的装置。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种光伏板余热温差发电装置。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案包括：

硅晶电池片；

导热均温板，设于所述硅晶电池片的背部；

至少一个温差发电芯片，与所述导热均温板相贴合设置；

散热装置，用于对所述温差发电芯片进行降温。

硅晶电池片背部的余热被导热均温板所吸收并传导至温差发电芯片的热端，温差发电芯片的冷端上连接的散热装置为温差发电芯片的冷端降温，使得冷端温度低于热端温度，温差发电芯片利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，实现对硅晶电池片散热的同时，能够对其背部存留余热的循环再利用；本申请仅通过导热均温板、设于导热均温板上的散热装置，以及设置在导热均温板和散热装置之间的温差发电芯片，即可实现对硅晶电池片背部余热的回收利用，极大的降低了生产成本，利于企业发展。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述散热装置包括至少一个水箱和与所述水箱连通的出水管和进水管。溪流流动的溪水通过进水管进入水箱，并通过出水管排出水箱，以实现对温差发电芯片冷端的散热降温，通过该种设置，进一步提高了能源的循环利用。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述散热装置包括散热翅片、铜管、热管中的任一种。铜片或瓷片制成的散热翅片能够始终保持对温差发电芯片冷端的散热降温，无需电力驱动风扇即可实现对温差发电芯片散热作用。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述硅晶电池片于远离所述导热均温板一侧表面可拆卸安装有玻璃基板，所述玻璃基板表面喷涂有防尘涂层。玻璃基板是可以省略的；玻璃基板的作用是为了防止鸟类粪便附着在硅晶电池片表面上而设立的，玻璃基板为透明设置，同时，通过设置防尘涂层，可有效减少灰尘附着在玻璃基板上的可能，具备实用性。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述导热均温板于远离所述硅晶电池片一侧安装有保温层。保温层能够将导热均温板上吸收硅晶电池片的热量进行有效保留，从而使得温差发电芯片的冷端和热端具有较大温差，继而提高温差发电芯片的发电效率。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述玻璃基板、硅晶电池片和导热均温板外部套设有边框。边框用于形成对硅晶电池片和导热均温板的保护，避免硅晶电池片和导热均温板出现磕碰而受到损伤，提高两者的使用寿命。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述导热均温板还设置有折弯部，所述温差发电芯片设置在所述折弯部。通过折弯部相对硅晶电池片1向下弯曲，可避免散热装置产生的阴影将硅晶电池片遮挡，影响硅晶电池片的工作。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，所述折弯部的折弯角度为5-40°。

在上述光伏板余热温差发电装置的优选技术方案中，还包括电性连接所述温差发电芯片的电源输出逆变器，用于将所述温差发电芯片所产生的电压向外部存储装置输送。通过设置电源输出逆变器为双向逆变器，以使多个温差发电芯片向外部存储装置所输出的电流属于同一方向。

本实用新型的有益效果是，硅晶电池片背部的余热被导热均温板所吸收，并能够传导至温差发电芯片的热端，温差发电芯片的冷端上连接的散热装置能够为温差发电芯片提供冷源，以使温差发电芯片利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，并通过电源输出逆变器向外部电能存储装置输送，实现对硅晶电池片散热的同时，能够对其背部存留余热的循环再利用，具备实用性。

附图说明

图1为本实用新型的第一立体示意图；

图2为本实用新型的第二立体示意图；

图中：硅晶电池片1、导热均温板2、折弯部21、散热装置3、水箱31、出水管32、进水管33、散热翅片34、温差发电芯片4、电源输出逆变器5、玻璃基板6、保温层7、边框8。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图2所示，本实用新型的一种光伏板余热温差发电装置包括：

硅晶电池片1；

导热均温板2，设于所述硅晶电池片1的背部；

至少一个温差发电芯片4，与所述导热均温板2相贴合设置；

散热装置3，用于对所述温差发电芯片4进行降温。

参见图1，硅晶电池片1用于将太阳能转化为电能，附图未示出收集硅晶电池片1产生电能的装置；可以理解的是，硅晶电池片1在工作时，其背部会产生大量的热，本申请通过导热均温板2、散热装置3、温差发电芯片4即可实现将该余热、废热重新回收利用，以形成额外电能，提高能源利用率。

参见图1，导热均温板2用于将硅晶电池片1背部所具有的热量进行吸收，并能够均匀的分散在其内部，以避免硅晶电池片1出现局部过热的现象；温差发电芯片4具有冷端和热端，其中热端贴合在导热均温板2上，冷端用于连接散热装置3。

本申请的光伏板余热温差发电装置工作时，硅晶电池片1背部的余热被导热均温板2所吸收，并能够传导至温差发电芯片4的热端，温差发电芯片4的冷端上连接的散热装置3能够为温差发电芯片4的冷端降温，并使得冷端温度低于热端温度，以使温差发电芯片4利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，实现对硅晶电池片1散热的同时，能够对其背部存留余热的循环再利用，具备实用性。

在一种或多种实施方式中，所述散热装置3包括至少一个水箱31和与所述水箱31连通的出水管32和进水管33。

参见图1，导热均温板2上设置有多个水箱31，每个水箱31之间通过水管相互连通设置，在位于首端的水箱31上安装有进水管33，位于末端的水箱31上安装有出水管32，其中，进水管33用于连接水泵，水泵采用间歇式工作方式，水泵能够将外部冷却水通过进水管33抽至各个水箱31内，从而使得水箱31与导热均温板2之间的温差发电芯片4的冷端和热端存在不同温度，确保温差发电芯片4的工作环境；亦或者将水箱31的进水管33连接溪流，通过溪流中流动的水流，以使水箱31内部的水源形成流动效果；多个水箱31可通过并联或串联的方式，具体不做限制。

在一种或多种实施方式中，所述散热装置3包括散热翅片34、铜管、热管中的任一种。

参见图2，散热装置3还可以是散热翅片34，散热翅片34可由瓷片或铜片制成，通过散热翅片34对温差发电芯片4的冷端进行降温，从而使得温差发电芯片4的冷端和热端具备较大温差，以提高温差发电芯片4的发电效率；替代的，散热装置3还可以是铜管、热管等能够自然对温差发电芯片4进行散热的装置，具体不做限制。

在一种或多种实施方式中，所述硅晶电池片1于远离所述导热均温板2一侧表面可拆卸安装有玻璃基板6，所述玻璃基板6表面喷涂有防尘涂层。

参见图1，玻璃基板为透明设置；防尘涂层可以是特氟龙涂层。

在一种或多种实施方式中，所述导热均温板2于远离所述硅晶电池片1一侧安装有保温层7。

参见图1，保温层7为PE材料制成，保温层7能够将导热均温板2上吸收硅晶电池片1的热量进行有效保留，从而使得温差发电芯片4的冷端和热端具有较大温差，继而提高温差发电芯片4的发电效率。

在一种或多种实施方式中，所述玻璃基板、硅晶电池片1和导热均温板2外部套设有边框8。

参见图1，边框8用于形成对硅晶电池片1和导热均温板2的保护，以此提高两者的使用寿命。

在一种或多种实施方式中，所述导热均温板2还设置有折弯部21，所述温差发电芯片4设置在所述折弯部21。

参见图1，折弯部21设置在导热均温板2的端部，保温层7具有与导热均温板2相同的结构；折弯部21用于安装温差发电芯片4和散热装置3，通过折弯部21相对硅晶电池片1向下弯曲，可避免散热装置3产生的阴影将硅晶电池片1遮挡，影响硅晶电池片1的工作，具备实用性；同时，本申请仅将温差发电芯片4和散热装置3设置在折弯部21，而非设置在整个硅晶电池片1所对应的区域，既提高了整体装置的占用体积，而且，对于太阳能发电的余热利用率高。

替代的，折弯部21也可设置在导热均温板2的其他部位，例如在导热均温板2的边缘，或是在导热均温板2的中部区域。

在一种或多种实施方式中，所述折弯部21的折弯角度为5-40°。

在一种或多种实施方式中，还包括电性连接所述温差发电芯片4的电源输出逆变器5，用于将所述温差发电芯片4所产生的电压向外部存储装置输送。

参见图1、图2，可以理解的是，温差发电芯片4不论那个端面为热端或冷端，只要存在有温差就会发电，但是，由于热端和冷端反向后，电流的方向也会同步向相反方向运动，本申请通过设置电源输出逆变器5为双向逆变器，以使多个温差发电芯片4向外部存储装置所输出的电流属于同一方向。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于，包括：

硅晶电池片；

导热均温板，设于所述硅晶电池片的背部；

至少一个温差发电芯片，与所述导热均温板相贴合设置；

散热装置，用于对所述温差发电芯片进行降温。

2.根据权利要求1所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述散热装置包括至少一个水箱和与所述水箱连通的出水管和进水管。

3.根据权利要求1所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述散热装置包括散热翅片、铜管、热管中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述硅晶电池片于远离所述导热均温板一侧表面可拆卸安装有玻璃基板，所述玻璃基板表面喷涂有防尘涂层。

5.根据权利要求1所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述导热均温板于远离所述硅晶电池片一侧安装有保温层。

6.根据权利要求4所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述玻璃基板、硅晶电池片和导热均温板外部套设有边框。

7.根据权利要求1所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述导热均温板还设置有折弯部，所述温差发电芯片设置在所述折弯部。

8.根据权利要求7所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：所述折弯部的折弯角度为5-40°。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种光伏板余热温差发电装置，其特征在于：还包括电性连接所述温差发电芯片的电源输出逆变器，用于将所述温差发电芯片所产生的电压向外部存储装置输送。

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