[实用新型]太阳能光伏电池冷却装置

说明书

技术领域

发明是一种热交换装置，涉及太阳能光伏电池的冷却技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁可再生能源，近年来越来越受到能源与环境等行业的重视，并且得到普通大众的广泛认可。太阳能的热利用、电利用的研究价值逐渐被人们重视，特别是电利用。作为无污染、取之不尽用之不竭的可再生能源，太阳能适应了当今的经济发展与社会进步的要求。太阳能技术的开发与研究势必在很长一段时间内成为政府的关心焦点和学者的研究重心。这是由于一方面避免了化石燃料燃烧带来的一系列环境问题，比如温室效应和酸雨；另一方面传统能源的不断枯竭，节能减排的生活理念逐渐植入普通家庭，人类急需一种低成本、无污染的新能源。并且温总理在哥本哈根论坛上提出中国到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%－45%，为太阳能技术在中国的发展提供了更为现实的意义。

太阳能光伏发电对太阳能的整体利用率并不高。太阳能光伏电池由于直接暴露在太阳光辐射下，电池表面温度较高，而太阳能光伏电池的发电效率是与温度成反比，温度过高一方面影响电池寿命，另一方面降低发电效率。如何对太阳能电池降温成为许多学者探讨与研究的课题。同时还可以得到一部分光热产生的热水。目前，国内的东南大学、中国科技大学、浙江大学、清华大学、南京自动化有限公司等都在纷纷进行太阳能光伏光热系统技术的开发与研究。在太阳能电池冷却的研究中，众多学者的成果早已证实水冷的冷却效果优于风冷。而水冷方式又有众多的结构形式，例如：扁盒式流道结构、管板式流道结构、背部流道式结构等。这些结构冷却方式各有所长，投资成本以及结构重量、紧凑性也互不相同。本技术通过对传统的冷却方式改进，从冷却效果、投资成本、结构重量等方面综合考虑，采用附加L型强化换热肋片的蛇形管板式接触结构。该技术可以很好地和建筑专业合作，光伏发电用于居民用电，冷却管产生的热水与地源热泵结合用于房间采暖及生活用水。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是提供一种太阳能光伏电池冷却装置，弥补了现有装置中换热方面的不足。

技术方案： 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种太阳能光伏电池冷却装置，该冷却装置包括光伏组件、流量计，保温桶，冷水水源，水泵；其中

光伏组件的输入端与流量计相连，光伏组件的输出端与保温桶的输入端相连；流量计与水泵的输出端相连，水泵的输入端分别与冷水水源的输出端和保温桶的输出端相连；

在流量计与水泵之间安装有第一阀门，在水泵与保温桶之间安装有第二阀门，在水泵与冷水水源之间安装有第三阀门。

优选的，光伏组件包括光伏电池输出电量接线盒，冷却管，若干平行设置的换热肋片，光伏电池；其中

接线盒位于光伏电池背面上部，用于汇总光伏电池的发电量并对外输出；

每个换热肋片包括肋底和与肋底垂直连接的肋壁两个部分，肋底贴在光伏电池背面，肋底的作用是增加与光伏电池的接触面积，肋壁的作用是固定冷却管并且增加换热面积；

冷却管水平穿过肋壁。 

优选的，冷却管为管径8-15mm的紫铜管；换热肋片厚度为3-5mm，换热肋片之间间隔8-10mm；换热肋片贴在光伏电池的肋长要求为15-25mm。

有益效果：

（1）与传统的单一的冷却结构相比，采用附加L型换热肋片蛇形管作为冷却水通道，一方面加强了普通蛇形冷却管道与太阳能电池之间的换热问题；另一方面比流道式、扁盒式冷却方式在结构上、重量上都更紧凑、轻盈。整体上具有更好的稳固性、更好的抗压能力、更好的传热效果，更小的流动阻力等。

（2）在铝板盖板封盖装订以后注入保温材料聚氨酯，由于L型肋片的固定、支撑作用，膨胀的聚氨酯以L型肋片为支撑结构充满全部空隙，使得内部更加紧凑、坚固。

（3）冷却水流量有较大的调节范围，相比扁盒式流道具有更低的流量下限，可得到温度更高的热水。

（4）采用附加L型强化换热肋片的蛇形管流道弥补了换热方面的不足，同时相比扁盒式流道、背面流道式等结构，具有更少的金属投入、更少的初步投资，降低成本。

附图说明

图1是运行流程图；

图2是附加肋片的光伏电池结构图；

图3是图2沿AA的剖面图；

图4是图2沿BB的剖面图。