[發(fā)明專利]用于在CPV模塊中調(diào)節(jié)相對濕度水平的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480010379.2
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN105074348B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德里亞·格姆貝特;J·斯多爾;C·塔利爾西奧
• 申請（專利權(quán)）人: 圣奧古斯丁加拿大電氣有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;H01L31/18;H01L31/052;H01L31/042;F24J2/06
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及一種用于在太陽能電池模塊內(nèi)部調(diào)節(jié)相對濕度水平的裝置及方法。該裝置及該方法還具體地適用于聚光光伏(CPV)模塊。

背景技術(shù)

在CPV模塊中，入射光(具體太陽輻射)通過包括例如諸如菲涅耳透鏡或球面透鏡這樣的鏡片或透鏡的光學(xué)系統(tǒng)被聚集到光伏電池上。從而，電池被放置在透鏡的焦點(diǎn)處。一般，為了使CPV模塊最佳地定向朝向入射光，具體跟隨天空中最亮的區(qū)域，則這種CPV模塊被單獨(dú)地或以陣列組合地安裝在追蹤單元上。優(yōu)選地，由于環(huán)境的影響，所以CPV模塊應(yīng)該被完全地密封以避免太陽能電池和其它的電子組件(例如旁路二極管或電子布線)的退化。具體地，相對濕度的在模塊中的升高水平，其可導(dǎo)致在特定環(huán)境條件下位于模塊內(nèi)部的組件上凝結(jié)水蒸汽。

用于解決在太陽能模塊內(nèi)部的凝結(jié)和濕度的問題的多個現(xiàn)有技術(shù)的方法是已知的。第一個方法基于完全密封的太陽能模塊。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)W02011085086A2公開了一種完全密封的太陽能模塊，其中，在熱循環(huán)期間，太陽能模塊連接到適應(yīng)于在太陽能模塊內(nèi)部的壓力變化的擴(kuò)展包。可選地，補(bǔ)充的除濕單元安裝以移除已滲透在密封模塊中的水分。由于擴(kuò)展包的巨大尺寸，所以這個方法不能很好地適應(yīng)于大的CPV模塊和工廠。

在另一公開在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)W02009146842A1中的方法中，一種吸收劑或除濕單元連接到模塊，該吸收劑或除濕單元的作用是干燥進(jìn)入空氣。吸收是一種導(dǎo)致水蒸汽分子的物理-化學(xué)固定在固體表面上的現(xiàn)象，具體地，作為例如以高孔隙率為特征的硅膠的吸收劑或除濕材料。通過吸收劑單元利用風(fēng)扇來風(fēng)吹來自模塊外部的潮濕空氣，具體地，該吸收劑單元包括作為吸收額外的水分的硅膠吸收材料，并且干燥空氣被直接發(fā)送到CPV模塊。然而，隨著時間的推移，吸收劑變得飽和并且必須被再生以移除水分。這個再生通常發(fā)生在吸收單元之后測量的相對濕度在特性限制之上的時候，并且再生持續(xù)時間取決于這個相對濕度水平。這個再生通過如下過程來保證：使被加熱到溫度60℃之上的空氣通過，并且潮濕熱空氣必須被排出到外部。

這個再生階段是高耗能的，并且需要保證空氣流動的一種有源裝置(具體風(fēng)扇)。此外，甚至當(dāng)外部的氣象條件為最佳以避免使用干燥模塊時(該最佳的外部氣象條件具體為模塊外部的升高的外部溫度和低的相對濕度)，缺乏監(jiān)督控制和通信導(dǎo)致干燥單元的不必要的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提出一種用于在太陽能電池模塊內(nèi)部調(diào)節(jié)相對濕度水平的裝置及方法，該裝置和方法避免上述缺點(diǎn)。

具體地，本發(fā)明涉及一種用于在CPV模塊中調(diào)節(jié)相對濕度水平的裝置，所述裝置包括：除濕單元，所述除濕單元經(jīng)由導(dǎo)管連接到所述模塊，所示模塊還可連接到環(huán)境大氣；所述裝置包括切換機(jī)構(gòu)，所述切換機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)單元致動，允許所述模塊和所述除濕單元之間或所述模塊和環(huán)境大氣之間的空氣流動。

這個調(diào)節(jié)使得能夠限制所述除濕單元的使用，從而減少由于再生階段的能量消耗，并且通過減少除濕單元的使用，防止后者的飽和沉積。通過調(diào)節(jié)除濕單元的能力，有可能針對包括至少一個模塊的CPV系統(tǒng)來創(chuàng)建自動調(diào)整和免維護(hù)的濕度調(diào)節(jié)單元。

在另外的有利實(shí)施方式中，所述濕度調(diào)節(jié)裝置的所述調(diào)節(jié)單元包括：至少一個傳感器，其適應(yīng)于測量參照所述模塊的內(nèi)部的物理值；或者至少一個傳感器，其適應(yīng)于測量參照所述模塊的外部的物理值，并且其中，所述調(diào)節(jié)單元記錄這些測量，并且將這些測量與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，以致動所述切換機(jī)構(gòu)。

在另外的有利實(shí)施方式中，所述濕度調(diào)節(jié)裝置的所述調(diào)節(jié)單元包括：至少一個傳感器，其適應(yīng)于測量參照所述模塊的內(nèi)部的物理值；和至少一個傳感器，其適應(yīng)于測量參照所述模塊的外部的物理值，并且其中，所述調(diào)節(jié)單元記錄它們的測量，并且對它們的測量進(jìn)行對比，以致動所述切換機(jī)構(gòu)。所測量的物理值可分別地是所述模塊內(nèi)部和外部的溫度、相對濕度、和壓力。

這兩個實(shí)施方式提供了這樣的有益影響，其中所述濕度調(diào)節(jié)裝置的智能調(diào)節(jié)成為可能，具體地考慮到任何可能的環(huán)境因素與CPV系統(tǒng)的良好功能性的相關(guān)性，該環(huán)境因素具體地為與凝結(jié)直接相關(guān)的熱力學(xué)參數(shù)。

在另外的有利實(shí)施方式中，所述濕度調(diào)節(jié)裝置的所述模塊經(jīng)由在交叉點(diǎn)處連接到所述第一導(dǎo)管的第二導(dǎo)管而連接到環(huán)境大氣，所述切換機(jī)構(gòu)包括：第一閥門，其放置在所述除濕單元和所述交叉點(diǎn)之間的所述第一導(dǎo)管上；第二閥門，其放置在所述交叉點(diǎn)和所述環(huán)境大氣之間的所述第二導(dǎo)管上。

在另選的實(shí)施方式中，所述濕度調(diào)節(jié)裝置的所述模塊經(jīng)由在交叉點(diǎn)處連接到所述第一導(dǎo)管的第二導(dǎo)管被連接到環(huán)境大氣，所述切換機(jī)構(gòu)包括放置在所述交叉點(diǎn)處的L閥門。