[實用新型]太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220304992.3
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN202651174U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔恒翔;朱新才;黃偉九;謝瑛珂;巫江;郭蕾;劉貞
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所 50211
• 代理人: 郭云

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于太陽能電池板領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種用于對太陽能電池板進(jìn)行降溫的無源降溫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能電池板是利用光生伏打效應(yīng)把太陽光輻射能轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換器件，它是光伏電能系統(tǒng)的核心組成組件，其能量轉(zhuǎn)換效率的高低直接決定了光伏系統(tǒng)的性能、經(jīng)濟效益和推廣應(yīng)用前景。

根據(jù)半導(dǎo)體理論，太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率受到多種因素的影響，其中溫度因素最為顯著，隨著溫度升高，太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率顯著降低直至失效。數(shù)據(jù)表明，電池板的溫度每升高1K，其發(fā)電量就減小0.5％。然而，通常陽光輻照強度較好時，光的熱效應(yīng)也很好，電池板的溫升較高，電能損失增大，較大規(guī)模電池陣列在整個使用周期內(nèi)(20～25年)積累的電能損失將非常可觀。

由上可明顯看出，溫度因素對太陽能電池板的影響顯然是不利的，甚至是致命的，因此通過技術(shù)手段降低陽光輻照熱效應(yīng)的影響就顯得非常有必要。目前，利用有源散熱或者制冷方式都可以降低太陽能電池板的溫度，并將溫度保持在很低的水平，但通過上述方式降低陽光輻照熱效應(yīng)的影響是得不償失的，因為實現(xiàn)這個目的所付出的電能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過消除陽光輻照熱效應(yīng)后所增加的電能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種太陽能電池板降溫系統(tǒng)，它可在不耗能的前提下對太陽能電池板進(jìn)行降溫。

本實用新型的技術(shù)方案如下：一種太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，包括太陽能電池板(1)，該太陽能電池板(1)傾斜設(shè)置在電池板支架(2)上，其特征在于：還包括地上降溫組件、地下熱交換組件、第二連接管(11)和第三連接管(12)，其中地上降溫組件包括進(jìn)氣管(3)、冷氣管(4)、降溫板(5)、熱氣管(6)、吸熱排氣管(7)和第一連接管(8)，其中降溫板(5)將所述太陽能電池板(1)的背面覆蓋，且降溫板(5)上設(shè)有過氣內(nèi)孔(5a)；所述冷氣管(4)與降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)下部連通，該過氣內(nèi)孔的上部與所述熱氣管(6)連通，熱氣管(6)通過所述第一連接管(8)與吸熱排氣管(7)連通，且吸熱排氣管(7)位于所述進(jìn)氣管(3)的上方；

所述地下熱交換組件包括匯流管(9)和熱交換管(10)，其中兩根匯流管(9)并排設(shè)置，且其中一根匯流管(9)通過所述第二連接管(11)與進(jìn)氣管(3)連通，另外一根匯流管(9)通過所述第三連接管(12)與冷氣管(4)連通；在兩根匯流管(9)之間設(shè)有一組所述熱交換管(10)，且各個熱交換管(10)的兩個管口均分別與對應(yīng)端的匯流管(9)連通。

在本技術(shù)方案中，且太陽能電池板(1)的背面可由一塊面積較大的降溫板(5)整體覆蓋，也可由幾塊面積相對較小的降溫板(5)組合覆蓋。安裝時，將地上降溫組件安裝于地上，且地上降溫組件通過第二、三連接管與地下熱交換組件相連，而地下熱交換組件則安裝于地下，且地下熱交換組件中的熱交換管要位于恒溫層，該恒溫層的溫度常年保持在15℃～25℃，且恒溫層的具體深度因各地不同的地理情況而略有差異。

太陽光較好時，太陽能電池板將太陽光的輻照強度轉(zhuǎn)化為電能，而太陽光的熱效應(yīng)會使太陽能電池板的溫度升高，此時太陽能電池板背面降溫板過氣內(nèi)孔中的空氣也會跟著升溫。同時，吸熱排氣管因為吸熱也會使其內(nèi)孔中的空氣被加熱，由于空氣的溫度升高時其密度減小，因此吸熱排氣管內(nèi)的空氣會向上升，并自動排到吸熱排氣管外，同時在吸熱排氣管內(nèi)形成負(fù)壓。在負(fù)壓的作用下，降溫板過氣內(nèi)孔中的空氣被提到吸熱排氣管內(nèi)，而地下熱交換組件中的冷空氣被提到降溫板的過氣內(nèi)孔中。

由于吸熱排氣管(7)位于所述進(jìn)氣管(3)的上方，因此進(jìn)氣管(3)處氣體的溫度要低于吸熱排氣管(7)處的溫度。就在地下熱交換組件中的冷空氣被提到降溫板內(nèi)的同時，補充的空氣從進(jìn)氣管(3)進(jìn)入其中一根匯流管(9)內(nèi)，并通過熱交換管(10)在恒溫層進(jìn)行熱交換，從而對補充的空氣降溫。降溫后的補充空氣匯集于另外一根匯流管(9)內(nèi)，并被依次提到冷氣管(4)和降溫板(5)內(nèi)，從而形成氣體循環(huán)通路，并及時、不斷地帶走降溫板(5)過氣內(nèi)孔中的熱量，進(jìn)而通過降溫板(5)對太陽能電池板進(jìn)行風(fēng)冷、降溫，且整個降溫過程完全不用額外消耗電能，實現(xiàn)了無源降溫，有效克服了現(xiàn)有有源降溫的缺陷。