[发明专利]一种聚光光伏电池散热用多通道歧管系统

说明书

本发明公开了一种新型聚光光伏电池散热用多通道歧管系统，包括聚光光伏电池芯片阵列、密封板和歧管散热板，聚光光伏电池芯片阵列、密封板和歧管散热板由上到下依次设置，所述的歧管散热板上加工有一组或多组歧管通道槽，每组歧管通道槽由两支树形歧管构成，每支树形歧管有5级通道，入口是第1级通道，出口是第5级通道，所述密封板设置在歧管散热板上密封歧管散热板上的一组或多组歧管通道槽，所述聚光光伏电池芯片阵列排列在密封板上，所述聚光光伏电池芯片阵列的正下方是歧管的出口级通道。本发明可以高效地降低聚光光伏电池芯片阵列的温度，并解决了聚光光伏电池阵列中不同芯片之间温差较大的问题，可以保持阵列上电池间的温度均匀分布。

技术领域

本发明涉及一种聚光光伏电池散热系统，尤其涉及一种新型聚光光伏电池散热用多通道歧管系统。

背景技术

聚光光伏电池技术是指利用透镜或反光镜成倍聚光后的太阳光通过光伏电池直接转换为电能的技术。聚光光伏电池吸收的太阳光中除了一部分光能通过电池转化为电能外，大部分都转化为了热能。然而，聚光光伏电池的发电效率与电池温度是负相关关系。如果不进行有效散热，高温和温度分布不均匀会导致电池的发电效率降低和使用寿命缩短，甚至于电池会因过热而损坏。

为了提高聚光光伏电池的发电效率和保证电池正常工作，需要采取必要的措施对电池散热。根据散热机制的不同可以把散热方式分为主动散热与被动散热。被动散热主要是利用散热片或散热板进行自然对流散热。自然对流散热的设备安装方便且成本低，但是该冷却方式散热能力有限，而且受周围环境（温度、风速等）影响较大。

主动散热方式主要包括有浸液散热、射流冲击散热和一些通道换热器散热方式。浸液散热方式的散热效果较好，有很好的温度均匀性，但是液体会吸收和反射一部分太阳光，降低辐射强度，而且该散热方式成本会很高，结构比较复杂。射流冲击方式散热的热阻非常低，射流中心处的换热系数较大，但是随着远离射流中心，换热系数会快速降低。如果散热面积较大时要用到射流阵列，但是射流阵列中相邻射流之间会相互影响，进而降低整个散热效果。通道换热器具有高效的换热性能、紧凑的结构。但是当前所用的通道散热器的缺点是散热不均匀和耗能比较大。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用新型聚光光伏电池散热用多通道歧管系统。

本发明提出的一种新型聚光光伏电池散热用多通道歧管系统，包括聚光光伏电池芯片阵列、密封板和歧管散热板，聚光光伏电池芯片阵列、密封板和歧管散热板由上到下依次设置，所述的歧管散热板上加工有一组或多组歧管通道槽，每组歧管通道槽由两支树形歧管构成，每支树形歧管有5级通道，入口是第1级通道，出口是第5级通道，每级有2^i-1个平行通道，i表示通道所在级，每级通道的横截面均是四边形，各级通道的深度从第1级到最后一级逐级减小，每组歧管通道槽的两支树形歧管通道在同层加工，两支树形歧管通道的出口级通道交叉排列且通道内流体流动方向相反，所述密封板设置在歧管散热板上密封歧管散热板上的一组或多组歧管通道槽，所述聚光光伏电池芯片阵列排列在密封板上，所述聚光光伏电池芯片阵列的正下方是歧管的出口级通道；

歧管散热板上的歧管通道槽的设计是基于最小熵产法，第i级通道的当量直径D_eq,i与第i+1级通道的当量直径D_eq,i+1需要满足公式：

每级通道的长度受安装条件限制，所以不能过长；但是，通道的长度需要足够长，以保证通道内流体得到充分发展，否则通道内流体无法均匀分配到下级通道；第i级通道的长度L_i要满足公式：