[發明專利]太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置

有效

• 申請號: 201210148436.6
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102647122A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 劉永生;楊晶晶;方津;房文健;郭保智
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H01L31/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種太陽能光伏裝置，特別涉及一種太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置。

背景技術

隨著石油、煤、天然氣等不可再生能源的消耗及資源的衰竭，人們希望通過對太陽能等新能源的開發利用來解決由于不可再生能源資源枯竭所導致的日益嚴重的能源危機。太陽能光伏發電是一種可以直接將太陽能轉化為電能的技術，在其發電過程中不會對周圍環境產生較大的不利影響，因此受到人們越來越多的青睞。目前應用于商業化的光伏電池主要是硅系太陽能光伏電池，其輸出特性隨著溫度的升高而發生顯著的變化：開路電壓變小，而短路電流略微增大，導致轉換效率的降低。通常在自然對流的情況下，電池的溫度較環境溫度高30℃以上，而在夏季高溫時會高達50℃以上，此時電池的使用效率和壽命都會受到直接的影響，因此需要采用有效地降溫措施使之能夠正常工作。

半導體溫差發電技術是在燃料電池在實際應用中遇到困難后得到人們關注的。半導體工藝及材料技術的進步使得較高轉換效率的熱電材料成為可能，它具有無噪音、無磨損、無介質泄露、體積小、重量輕、移動方便、使用壽命長等優點，其后期維護成本幾乎是零。以上因素使得民用領域的溫差電技術成為熱門的研究方向。

實驗研究表明，太陽能電池效率隨著溫度的升高而降低，且降幅較大；半導體溫差模塊隨著熱面溫度的升高，其效率和功率都有所增加；煙囪效應可以將溫度直接轉化為動力，且隨著出口段溫度和高度的升高，這種效應更加的明顯。如果能夠有效地將這三者結合，利用半導體溫差模塊和煙囪式的散熱器在不增加能耗的同時給光伏電池降溫，增加輸出，這樣就在綠色、節能、環保的同時提高了光伏系統的發電效率。

發明內容

本發明是針對光伏系統的發電散熱和效率的問題，提出了一種太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置，采用蓄電池存儲能量，采用煙囪式冷卻器及半導體溫差發電模塊使整個系統具有自動調節溫度、運行平穩可靠，提高了裝置的工作效率。

本發明的技術方案為：一種太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置，包括太陽能光伏發電系統、溫差發電系統、冷卻系統、電源控制系統和溫度控制系統，太陽能光伏發電系統包含太陽能電池板和電源控制器，溫差發電系統給冷卻系統供電，冷卻系統包含電池板背面通道、管道、蓄水箱、小功率水泵和煙囪式散熱器；溫差發電系統包含溫差模塊和U型銅質通道，U型銅質通道安裝在煙囪式散熱器中；煙囪式散熱器包含由半導體溫差模塊驅動控制的強排風風扇、散熱排、輔助風扇及位于中部的溫差模塊U型銅質通道，溫差模塊位于電池板背面，溫差模塊輸出通過溫度控制系統升壓和穩壓后驅動煙囪式散熱器內強排風風扇，溫度控制系統采集太陽能電池板溫度輸出控制信號到電源控制系統，電源控制系統輸出控制輔助風扇。

所述溫差模塊包括半導體溫差發電片和水冷頭，U型銅質通道和半導體溫差發電片通過高導熱和高強度的粘合劑粘結在太陽能電池組件背面。

所述煙囪式散熱器中散熱排置于煙囪頂部，強排風風扇和輔助風扇分別布置在散熱排的上下部，溫差模塊U型銅質通道置于煙囪中間位置。

所述電源控制系統包含升、降壓模塊、穩壓模塊、蓄電池的充放電保護電路及輸出電路。

所述電池板的冷卻除垢水經過散熱排將熱量散發到煙囪式散熱器。

本發明的有益效果在于：本發明一種太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置，提高系統的光電轉化效率，同時系統也降低了對環境中排放的二次熱污染。具有高效、節能、綠色、環保的效果。

附圖說明

圖1為本發明太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置原理圖；

圖2為本發明太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置結構框圖；

圖3為本發明太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置中背面溫差模塊剖面圖；

圖4為本發明太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置中太陽能電池板背面改造布置圖；

圖5為本發明太陽能光伏-溫差自動控溫聯合發電裝置中煙囪式冷卻器結構圖。

具體實施方式