CN220915253U - 一种光伏导热散热模块 - Google Patents
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Abstract
一种光伏导热散热模块涉及太阳能光电光热综合利用及建筑一体化领域。该模块包括光伏光热组件和弹性支架组件；所述光伏光热组件最外层为光伏电池板，中间层为导热膜，底层为平板热管；所述平板热管顶端高出所述光伏电池板和所述导热膜，所述平板热管顶端的上表面与散热鳍片贴合连接，所述平板热管顶端的下表面与平板导流管贴合连接，所述散热鳍片由风道外壳所包裹，所述风道外壳的一头装有散热风扇；该模块接受太阳辐射产生电能时，太阳能电池片在发电时产生的热量迅速传递至导热散热组件，提高太阳能电池片的光电转换效率。在需要供热或供暖时关闭散热功能，通过导热的方式补充建筑供能；在高温炎热时期开启散热功能将热量快速释放到空气中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光电光热综合利用及建筑一体化技术领域，具体涉及一种光伏导热散热模块。
背景技术
太阳能是绿色能源中最重要的能源，具有丰富、洁净、安全等优点。光伏建筑一体化作为建筑可再生能源应用最具潜力的方式之一，其得到了行业普遍推广。现有光伏建筑一体化由于缺乏有效的冷却散热方式，在实际运行中存在由于组件发热引发的严重的温度效应问题，导致组件的光电转换效率下降甚至停止工作，影响组件寿命。另外，现有光伏建筑一体化利用太阳能的方式单一，太阳能光电转化率仅15％左右，太阳能综合利用效率低，缺乏光伏光热集成利用技术。太阳能光伏光热一体化结合光伏建筑一体化，可同时提供电能和热能，并在高温炎热时有效降低光伏板温度提高发电效率，具有安全可靠、环保节能、方便使用、经济实惠等特点。
发明内容
为了解决光伏建筑一体化由于缺乏有效的散热冷却方式，导致光电转化效率下降甚至停止工作的问题，并充分利用光伏电池板获得的太阳能热能补充建筑供热或供暖，本实用新型提供了一种光伏导热散热模块。
本实用新型的一种光伏导热散热模块的技术方案如下：
一种光伏导热散热模块，包括光伏光热组件和弹性支架组件；所述光伏光热组件最外层为光伏电池板，中间层为导热膜，底层为平板热管；所述平板热管顶端高出所述光伏电池板和所述导热膜，所述平板热管顶端的上表面与散热鳍片贴合连接，所述平板热管顶端的下表面与平板导流管贴合连接，所述散热鳍片由风道外壳所包裹，所述风道外壳的一头装有散热风扇；
本实用新型的一种光伏导热散热模块中，光伏建筑一体化的太阳能电池片接受太阳辐射产生电能时，太阳能电池片在发电时产生的热量迅速传递至导热散热组件，使太阳能电池片能在一个较佳的温度下工作，从而提高太阳能电池片的光电转换效率。在需要供热或供暖时关闭散热功能，通过导热的方式将光伏电池板产生的太阳能热量补充建筑供能；在高温炎热时期开启散热功能将光伏电池板的太阳能热量快速释放到空气中，极端高温条件可同时开启散热和导热功能，将光伏电池热量集中导出并快速散热，保证电池板处于高效发电温度区间。
1、本模块可快速收集光伏板热量，同时具有导热和散热的功能，可根据需求自动开启导热或散热：需要供热或供暖时开启导热功能充分利用太阳能光电光热能量，炎热高温时自动开启散热功能保证电池板处于高效发电温度区间，极端条件时同时开启散热和导热功能，保证光伏板高效发电同时避免高温对设备的损害。
2、本模块采用平板热管、平板散热鳍片、平板导流管三位一体的整体成型热压焊技术，大幅降低三者之间的传热热阻，并大幅提高整体强度。这种整体热压焊技术可大幅提高传热效率，传热介质为金属，可做到与光伏建筑一体化同寿命免维护。
3、实施光伏建筑一体化时，避免光伏板下的冷却水循环，降低漏水漏电风险，大幅延长使用寿命；光伏板顶端自带散热导热模块，可实现模块化组装，便于施工安装及设备维护。
4、内置控制器和温度传感器，在检测到光伏板温度过高时可在本地开启散热功能，不需要通过漫长的循环来进行散热；在需要供暖供热时，控制器和温度传感器可提供温度信息，由供暖或供热系统自动调节循环流量以达到最佳的运行状态。
5、本模块采用的平板导流管为微通道平板流道，与平板热管、平板散热鳍片整体焊接，创新的提出一种全新的微通道平板热管散热器，非常适合平面的换热和导热，尤其适合光伏板的热量收集和传导。
附图说明
图1是本实用新型一种光伏导热散热模块的结构示意图；
图2是弹性支架组件的结构示意图；
图3是所述实施例的光伏导热散热模块的爆炸视图；
具体实施方式
一种光伏导热散热模块，其特征在于，包括光伏光热组件(1)和弹性支架组件(2)；所述光伏光热组件(1)最外层为光伏电池板(11)，中间层为导热膜(12)，底层为平板热管(13)，所述平板热管(13)顶端高出所述光伏电池板(11)和所述导热膜(12)，所述平板热管(13)顶端的上表面与散热鳍片(14)贴合连接，所述平板热管(13)顶端的下表面与平板导流管(15)贴合连接，所述散热鳍片(14)由风道外壳(16)所包裹，所述散热鳍片(14)上装有温度探头(18)，所述风道外壳(16)的一头装有散热风扇(17)，所述风道外壳(16)内部装有小型控制器(19)，所述小型控制器(19)与温度探头(18)和散热风扇(17)相连；
所述弹性支架组件(2)由弹性纵向固定条(21)、横向固定拉条(22)、支撑框架(23)和隔热保温板(24)组成，所述弹性纵向固定条(21)和所述横向固定拉条(22)与所述支撑框架(23)通过铆钉连接或螺栓连接的方式紧密连接形成一体，隔热保温板(24)贴合在横向固定拉条(22)的背面；横向固定拉条(22)通过铆钉连接或螺栓连接的方式与支撑框架(23)连接，弹性纵向固定条(21)的两端通过铆钉连接或螺栓连接的方式与横向固定拉条(22)连接，弹性纵向固定条(21)具有弧度。
弹性纵向固定条(21)有多条，弹性纵向固定条(21)与平板热管(13)位置一一对应，通过弹性力对平板热管(13)起到弹性支撑作用；横向固定拉条(22)也有多条，横向固定拉条(22)最端部的两条和弹性纵向固定条(21)的两端分别连接。支撑框架(23)和隔热保温板(24)组成一个没有盖的空心长方体。
横向固定拉条(22)通过铆钉连接或螺栓连接的方式与支撑框架(23)连接，对弹性纵向固定条(21)起到支撑作用，从而对平板热管(13)和光伏电池板(11)也起到支撑作用。弹性纵向固定条(21)的两端通过铆钉连接或螺栓连接的方式与横向固定拉条(22)连接，对平板热管(13)起到支撑作用。弹性纵向固定条(21)具有一定的弧度，在与平板热管(13)接触时由于弹性形变会产生一定的反向支撑力，通过这个反向支撑力使平板热管(13)与导热膜(12)之间更紧密的贴合，避免因接触不紧密产生界面热阻影响传热效果。隔热保温板(24)通过粘接的方式贴合在横向固定拉条(22)的背面。
所述光伏光热组件(1)整体放入所述弹性支架组件(2)形成一体时，所述弹性支架组件(2)中的所述弹性纵向固定条(21)，与所述光伏光热组件(1)中的所述平板热管(13)相接触，通过弹性预应力将所述平板热管(13)向上拱起，与所述导热膜(12)紧密接触，保证换热效果；所述导热膜(12)整体粘接在所述光伏电池板(11)背面，充分吸收并传递太阳能热量；
所述光伏电池板(11)吸收太阳能辐射产生的热量，传递给所述导热膜(12)，再传递给所述平板热管(13)，所述平板热管(13)将热量向上传递，并在顶端把热量传递给所述散热鳍片(14)和所述平板导流管(15)，所述散热鳍片(14)通过所述散热风扇(17)的驱动下将热量散发到周边空气中，所述平板导流管(15)将热量导入建筑物供热或供暖系统中；
一种光伏导热散热模块的使用方法，包括如下步骤：
一、在需要供热或供暖时关闭散热功能，通过导热的方式将光伏电池板产生的太阳能热量补充建筑供能系统，本模块自带的控制器和温度传感器可提供光伏板温度信息，由供暖或供热系统自动调节循环流量以达到最佳的运行状态。
二、在高温炎热时期自动开启散热功能将光伏电池板的太阳能热量快速释放到空气中，本模块自带小型控制器和温度传感器，在检测到光伏板温度过高时可在本地开启散热功能；
三、极端高温条件可同时开启散热和导热功能，光伏电池板产生的太阳能热量就地散热到周边环境，剩余的热量集中循环导出并统一散热，保证电池板处于高效发电温度范围。
Claims (2)
1.一种光伏导热散热模块，其特征在于，包括光伏光热组件(1)和弹性支架组件(2)；
所述光伏光热组件(1)最外层为光伏电池板(11)，中间层为导热膜(12)，底层为平板热管(13)，所述平板热管(13)顶端高出所述光伏电池板(11)和所述导热膜(12)，所述平板热管(13)顶端的上表面与散热鳍片(14)贴合连接，所述平板热管(13)顶端的下表面与平板导流管(15)贴合连接，所述散热鳍片(14)由风道外壳(16)所包裹，所述散热鳍片(14)上装有温度探头(18)，所述风道外壳(16)的一头装有散热风扇(17)，所述风道外壳(16)内部装有小型控制器(19)，所述小型控制器(19)与温度探头(18)和散热风扇(17)相连；
所述弹性支架组件(2)由弹性纵向固定条(21)、横向固定拉条(22)、支撑框架(23)和隔热保温板(24)组成，所述弹性纵向固定条(21)和所述横向固定拉条(22)与所述支撑框架(23)通过铆钉连接或螺栓连接的方式紧密连接形成一体，隔热保温板(24)贴合在横向固定拉条(22)的背面；横向固定拉条(22)通过铆钉连接或螺栓连接的方式与支撑框架(23)连接，弹性纵向固定条(21)的两端通过铆钉连接或螺栓连接的方式与横向固定拉条(22)连接，弹性纵向固定条(21)具有弧度。
2.根据权利要求1所述的一种光伏导热散热模块，其特征在于，横向固定拉条(22)有多条，弹性纵向固定条(21)也有多条；横向固定拉条(22)最端部的两条和弹性纵向固定条(21)的两端分别连接。
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