[實(shí)用新型]太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220574919.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202977486U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方波;張?jiān)?/a>;殷志鋒;方如舉;郭利輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許昌學(xué)院電氣信息工程學(xué)院
• 主分類號(hào): H01L31/052
• 分類號(hào): H01L31/052
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能光伏電池領(lǐng)域，特別涉及太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能作為一種無(wú)污染、可再生的新能源有著非常廣闊的發(fā)展前景，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池的光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能并加以合理利用的發(fā)電方式，光伏電池的光生伏特效應(yīng)如圖1所示，光伏電池的兩極間有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，接上負(fù)載(如燈泡)，在回路中就有電流流過(guò)，但是，在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在功率較大的應(yīng)用場(chǎng)合，光伏電池與負(fù)載或電網(wǎng)之間通常要加一級(jí)或多級(jí)電路，在實(shí)現(xiàn)變換的同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)。光伏電池受溫度等環(huán)境因素影響很大，其溫度特性如圖2(a、b)所示，當(dāng)溫度升高時(shí)，光伏電池輸出電壓將下降，一般溫度每升高1℃，電壓值下降約2～3mV。為了最大限度地利用光伏電池的發(fā)電效能，傳統(tǒng)的方法是采用最大功率跟蹤控制，使光伏電池在任何條件下都運(yùn)行于其對(duì)應(yīng)的最大功率點(diǎn)上或附近(圖b中黑點(diǎn)處)，由于溫度升高，必將使得輸出功率減小，即使采用最大功率跟蹤，也只能是保證在當(dāng)前條件下獲得最大功率，雖然這樣做能起到一定的作用，但這只是事后補(bǔ)救措施，沒(méi)有解決引起功率變化的根本問(wèn)題。

舉例來(lái)說(shuō)，某50Wp光伏組件的最大輸出功率及峰值點(diǎn)電壓隨溫度變化曲線如圖3所示，為光伏組件的最大輸出功率及峰值點(diǎn)電壓隨溫度變化曲線，

標(biāo)準(zhǔn)條件下該組件最大輸出功率為

P_m(AM1.5)＝17.4椿3.11??54.11W

在輻照最強(qiáng)時(shí)光伏電池溫度很高，可高達(dá)80℃以上。按最惡劣情況光伏電池溫度為85℃，則組件最大功率點(diǎn)電壓下降為

U_m(85℃)＝17.4-(85-25)創(chuàng)0.0023??36＝12V

組件最大功率下降為

P_m(85°C)＝12椿3.11??37.32W

輸出最大功率下降幅度達(dá)

在此之前相近似的實(shí)現(xiàn)方案的申請(qǐng)專利有：

1)申請(qǐng)?zhí)枮椤?00710017736”，名稱為“九倍跌光鐘控跟日水冷降溫式光伏發(fā)電裝置”，該發(fā)明專利是一種九倍迭光鐘控跟日水冷降溫式光伏發(fā)電裝置，屬于聚光式跟日光伏發(fā)電裝置，由九倍迭光光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)、時(shí)鐘控制間歇式半自動(dòng)跟日機(jī)構(gòu)，以及發(fā)電組件中的多點(diǎn)循環(huán)水冷降溫儲(chǔ)熱機(jī)構(gòu)組成，發(fā)明的目的是采用鏡面反射原理進(jìn)行聚光，減少光伏電池板的敷設(shè)數(shù)量，提高光伏電池的利用效率，并采用時(shí)鐘控制間歇式半自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤控制裝置，最大限度的利用太陽(yáng)能量。為了降低由于聚光造成光伏電池板的嚴(yán)重溫升，采用多點(diǎn)循環(huán)水冷降溫儲(chǔ)熱機(jī)構(gòu)。

2)申請(qǐng)?zhí)枮椤?00720031648”，名稱為“多點(diǎn)循環(huán)水冷降溫儲(chǔ)熱機(jī)構(gòu)”，該實(shí)用新型與第一條(九倍跌光鐘控跟日水冷降溫式光伏發(fā)電裝置)內(nèi)容基本相同。

上述兩項(xiàng)發(fā)明涉及到多點(diǎn)循環(huán)水冷降溫儲(chǔ)熱機(jī)構(gòu)，但該機(jī)構(gòu)的目的是只用于聚光式光伏發(fā)電系統(tǒng)中降低太陽(yáng)能電池板的高溫，雖然客觀上也能一定程度上提高光伏電池的利用效率，但由于聚光過(guò)多，光伏電池板溫度非常高，采用這種水冷降溫裝置后，特別是循環(huán)裝置兼具儲(chǔ)熱功能，使得太陽(yáng)能電池板的溫度仍然很高，能量損失仍然很大，實(shí)際效果其實(shí)并不理想。并且其水冷降溫儲(chǔ)熱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易損壞，給設(shè)備維護(hù)帶來(lái)不便，并且成本也很高。

因此，設(shè)法降低光伏電池溫度是解決功率損失的根本途徑。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)電效率高，耗電量小，降低太陽(yáng)能光伏電池溫度，有效提升光伏電池發(fā)電效能的太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用了下述的技術(shù)方案：太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置，包括水泵、調(diào)節(jié)閥、過(guò)濾器、光伏電池板吸熱器、散熱器、儲(chǔ)水箱、水管、進(jìn)水閥、排水閥、排氣閥；所述儲(chǔ)水箱上端開(kāi)設(shè)排氣口、進(jìn)水口、水管出水口，所述儲(chǔ)水箱的排氣口處設(shè)置排氣閥，所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口處設(shè)置進(jìn)水閥；所述水管通過(guò)水管出水口插入儲(chǔ)水箱內(nèi)部，所述水管從水管出水口引出依次設(shè)有水泵、調(diào)節(jié)閥、過(guò)濾器、光伏電池板吸熱器、散熱器，所述儲(chǔ)水箱臨近底部一側(cè)開(kāi)設(shè)水管進(jìn)水口，所述從水管出水口引出的水管依次經(jīng)過(guò)水泵、調(diào)節(jié)閥、過(guò)濾器、光伏電池板吸熱器、散熱器后連入水管進(jìn)水口；所述儲(chǔ)水箱底部開(kāi)設(shè)排水口，所述儲(chǔ)水箱的排水口處設(shè)置排水閥；

該太陽(yáng)能光伏電池板循環(huán)水冷降溫裝置包括至少一光伏電池板吸熱器，所述光伏電池板吸熱器之間并聯(lián)設(shè)置；