TWI622264B - 用於太陽能板之重力冷卻系統 - Google Patents

Abstract

本發明用於太陽能板之重力冷卻系統，其主要在於傾斜設置的太陽能板貼設有一重力冷卻系統，而該重力冷卻系統包含有一蒸發段，一冷凝段，以及分別連接該蒸發段與該冷凝段間之輸送管路；其中，該蒸發段具有一貼附於該太陽能板上之熱管，以及一充填於該熱管內之冷煤，透過該熱管內的冷煤與該太陽能板產生的熱能進行熱交換，致使汽化後的冷煤於該蒸發段順著該太陽能板之傾斜角度產生一上升輸出動作，最後再配合該冷凝段的冷凝，使得該汽化冷煤冷卻為液化冷煤供該蒸發段使用，藉此重覆循環，除不需產生任何能源耗費就可有效降低該太陽能板溫度外，並且大大提升該太陽能板的能源轉換效率與提高其使用壽命。

Description

用於太陽能板之重力冷卻系統

本發明是有關於一種冷卻系統，特別是一種用於太陽能板之重力冷卻系統。

參閱圖1所示，習知用於太陽能板2之散熱裝置1包含有一呈傾斜設置之導流板11，一由該導流板11向下延伸之集水槽12，一連接該集水槽12之抽水馬達13，複數連接該抽水馬達13之灑水器14，以及一貼設於該太陽能板2下方之散熱板15，而該等灑水器14係朝向該散熱板15設置，且該太陽能板2所轉換之部分電能供該抽水馬達13進行冷卻作業。

仍續前述，使用時，利用該太陽能板2吸收光能所轉換之部份電能供應該抽水馬達13進行運作，該抽水馬達13進一步由該集水槽12抽取水，並藉由該等灑水器14將水噴向該貼附於該太陽能板2下之散熱板15，利用冷卻之散熱板15吸收該太陽能板2受照射所產生之熱能，藉以降低該太陽能板2之溫度，而該水則可滴落於該導流板11上，並順著該導流板11傾斜角度重新進入該集水槽12內，以供下次使用，藉此重複循環即完成該太陽能板2之冷卻作業。

然，實際使用後發現，該用於太陽能板2之散熱裝置1具有下列缺失，茲詳述如後：

1.習知用於太陽能板2之散熱裝置1雖然不需消耗市電以供該抽水馬達13運作，惟，該抽水馬達13仍需依賴該太陽能板2輸出之部份電能運作，其不僅消耗該太陽能板2所轉換之電能，若遇光照不足或該太陽能板2能源轉換效率不佳時，更可能因該抽水馬達13消耗之額外電能，而導致該太陽能板2提供之電能不足以達到使用者用電之需求，致使該太陽能板2效益不彰。

2.再者，使用者若為彌補單一太陽能板2轉換之電能無法滿足用電需求之問題而設置多組太陽能板2，其更容易使得該抽水馬達13為降低該等太陽能板2之溫度而消耗過多電能外，若再加上寒流來臨時而使得環境溫度驟降，該集水槽12內的水更可能受低溫影響而結冰，進而造成該抽水馬達13無法有效控制該太陽能板2之溫度，實有待改進。

因此，本發明之目的，是在提供一種用於太陽能板之重力冷卻系統，其利用重力原理，因此不需耗費任何能源即可降低該太陽能板之溫度外，亦有效提升該太陽能板之能源轉換效率並大幅延長其使用壽命。

於是，本發明用於太陽能板之重力冷卻系統，其主要在於呈傾斜設置的太陽能板貼設有一重力冷卻系統，而該重力冷卻系統包含有一蒸發段，一冷凝段，以及連接該蒸發段與該冷凝段間之輸送管路；其中，該蒸發段具有一貼設於該太陽能板上且充填有冷煤之熱管，且該冷煤利用該輸送管路循環於該蒸發段與該冷凝段之間；是以，利用該冷煤與該太陽能板受照射所產生之熱能進行熱交換，同時配合該太陽能板呈傾斜設置，使得汽化之冷煤可順著該太陽能板之傾斜角度上升，並依循該輸送管路進入該冷凝段冷卻為液化之冷煤，以供該蒸發段使用，藉由如此重複循環，即可在不需耗費任何能源的情況下，達到降低該太陽能板溫度功效外，同時並因該太陽能板產生之溫降，亦有助提升該太陽能板之能源轉換效率，以及延長該太陽能板之使用壽命等功效。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

參閱圖2及圖3所示，本發明用於太陽能板4之重力冷卻系統3之第一較佳實施例，該太陽能板4係與地面（圖中未示）呈傾斜設置，且供該重力冷卻系統3設置其上，本實施例該重力冷卻系統3包含有一蒸發段31，一冷凝段32，以及分別與該蒸發段31及該冷凝段32連接之輸送管路33；其中，該蒸發段31具有一貼設於該太陽能板4上之熱管311，以及一充填於該熱管311內之冷煤（圖中未示），而該熱管311兩端分別形成有一輸入端3111，以及一輸出端3112，而該輸入端3111與該輸出端3112分別與該輸送管路33連接，以使該冷煤可透過該輸入端3111及該輸出端3112輸送出，並利用該輸送管路33循環於該蒸發段31及該冷凝段32之間，而本實施例中，該熱管311係呈繞設型態貼設於該太陽能板4，且該熱管311外包覆有一隔板312為例加以說明，使得該熱管311設於該隔板312與該太陽能板4之間。

仍續前述，該冷凝段32具有一供該輸送管路33穿置之冷卻組321，而本實施例中，該冷卻組321係具有一供該輸送管路33穿置之儲液箱3211，以及一儲存於該儲液箱3211內之冷卻液3212，而前述該儲液箱3211上分別設有一進水口3213，以及一出水口3214，以利該冷卻液3212可經該進水口3213及該出水口3124進行溫度之調整，另，該熱管311並聯有一透明且設置於該太陽能板4側邊之液位管313，故使用者可利用該液位管313觀察該熱管311內冷煤液位及流動循環之情形，如圖4-1及4-2所示。

參閱圖2及圖3所示，該重力冷卻系統3於作動時，其藉由透過該輸入端3111進入該熱管313內之液化冷煤與該太陽能板4受照射所產生之熱能進行熱交換，藉以帶走該太陽能板4所產生之熱能，且利用該隔板312包覆該熱管311，使得該熱管311內的液化冷煤得以不受外在環境溫度影響下與該太陽能板4之熱能進行熱交換，更加有效降低該太陽能板4之溫度，而吸收該太陽能板4之熱能而汽化之冷煤則受氣體上升之原理作用進一步經由該熱管311之輸出端3112沿著該太陽能板4的傾斜角度上升進入該輸送管路33，並藉由該輸送管路33進入該儲液箱3211內，此時利用該儲液箱3211內的該冷卻液321吸收該汽化冷煤所帶之熱能並將該汽化冷煤冷卻為液化冷煤，同時該液化冷煤則受重力原理作用而再次進入該輸送管路33內循環，以供該蒸發段31使用，藉由如此重複循環，不僅不需耗費任何能源即可有效降低該太陽能板4之溫度外，該太陽能板之溫降亦有助於大幅提升該太陽能板4之光電轉換效率並延長該太陽能板4之使用壽命，因此該太陽能板4所轉換之電能得以完整回饋應用於使用者身上，藉以達致使用者用電之需求。

仍續前述，當該儲液箱3211內之冷卻液3212因吸收該冷煤之熱能而溫度過高時，使用者可藉由該儲液箱3211之出水口3214將溫度過高之冷卻液3212抽送出，以作為沐浴或其他用途之使用，並透過該進水口3213將新的冷卻液3212補充進該儲液箱3211內，既達循環再利用及環境保護等功效，亦可有效維持該冷卻液3212之溫度。

歸納前述，本發明用於太陽能板之重力冷卻系統係利用該太陽能板呈傾斜設置且貼設有該重力冷卻系統，是以，利用該熱管內的液化冷煤與該太陽能板受照射所產生之熱能進行熱交換，使得吸收熱能而汽化的冷煤進一步沿該太陽能板傾斜方向產生一向上作動並進入該儲液箱中，此時利用該儲液箱內之冷卻液冷卻該汽化冷煤，以使得該汽化冷煤因放熱冷卻而轉變成液化冷煤，並受重力原理作用而進入該輸送管路循環，以供該蒸發段使用，藉此重複循環，不僅不需耗費任何能源即可有效降低該太陽能板之溫度，同時該太陽能板之溫降更有助於提升該太陽能板之能源轉換效率與大幅延長該太陽能板之使用壽命。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

（習知）

1‧‧‧散熱裝置

11‧‧‧導流板

12‧‧‧集水槽

13‧‧‧抽水馬達

14‧‧‧灑水器

15‧‧‧散熱板

2‧‧‧太陽能板

（本發明）

3‧‧‧重力冷卻系統

31‧‧‧蒸發段

32‧‧‧冷凝段

33‧‧‧輸送管路

311‧‧‧熱管

312‧‧‧隔板

313‧‧‧液位管

321‧‧‧冷卻組

3111‧‧‧輸入端

3112‧‧‧輸出端

3211‧‧‧儲液箱

3212‧‧‧冷卻液

3213‧‧‧進水口

3214‧‧‧出水口

4‧‧‧太陽能板

圖1是習知用於太陽能板之散熱裝置之示意圖。 圖2是本發明第一較佳實施例之示意圖。 圖3是該第一較佳實施例之冷煤作動示意圖。 圖4-1是該第一較佳實施例之局部構件作動示意圖。 圖4-2是該第一較佳實施例之局部構件另一作動示意圖。

Claims (3)

1. 一種用於太陽能板之重力冷卻系統，該太陽能板係與地面呈傾斜設置，且供重力冷卻系統設置其上，而該重力冷卻系統包含有一蒸發段，一冷凝段，以及分別連接該蒸發段與該冷凝段之輸送管路；其中，該蒸發段具有一貼附於該太陽能板一側之熱管，以及一充填於該熱管內之冷煤，而前述該熱管繞設於該太陽能板之該側上，同時該熱管兩端分別形成一輸入端及一輸出端，而該輸入端與該輸出端分別與該輸送管路連接，以使該冷煤吸收該太陽能板產生之熱能而產生汽化順著該太陽能板上升，且經該輸出端及該輸送管路處予以輸送出；另，該冷凝段具有一供該輸送管路穿置之冷卻組，而該冷卻組具有一包覆部分輸送管路之儲液箱，以及一設於該儲液箱內之冷卻液，而前述該儲液箱上分別設有一進水口及一出水口，以利該冷卻液可經該進、出水口而產生循環，以便該冷卻組可針對該輸送管路內之汽化冷煤進行熱交換，以利該冷卻組保持冷卻效果，使得該汽化冷煤冷卻成液化冷煤，且該液化冷煤再經該輸送管路及該輸入端進入該熱管內循環使用。
2. 依據申請專利範圍第1項所述用於太陽能板之重力冷卻系統，其中，該熱管外包覆有一隔板，使得該熱管介於該太陽能板及該隔板間。
3. 依據申請專利範圍第1項所述用於太陽能板之重力冷卻系統，其中，該熱管並聯有一透明且設於該太陽能板側邊之液位管，而該液位管可顯示該熱管內之該冷煤液位。