[發(fā)明專利]一種具備自清潔功能的太陽(yáng)能光伏組件冷卻裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110854094.9
• 申請(qǐng)日: 2021-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN113507263A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高遠(yuǎn)志;張小松;吳東旭;戴照峰;朱留濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02S40/10
• 分類號(hào): H02S40/10;H02S40/42;B08B3/02;B08B3/04;E03B3/02
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 王雪

本發(fā)明公開了一種具備自清潔功能的太陽(yáng)能光伏組件冷卻裝置，包括太陽(yáng)能光伏組件、雨水收集箱、集液槽、布液箱、多孔介質(zhì)材料層、V型集液槽、布液管等。多孔介質(zhì)材料層粘接在光伏組件背面，多孔介質(zhì)材料層的末端浸入V型集液槽中。底部集液槽用于收集過濾光伏組件上的雨水和冷卻水，并導(dǎo)入集液槽中。集液槽中的水泵將槽內(nèi)的冷卻水泵入布液箱，布液箱為噴霧冷卻裝置和V型集液槽提供冷卻水。本發(fā)明提供的被動(dòng)式光伏冷卻裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光伏板的有效降溫，還可以洗去光伏組件表面的浮塵，保持光伏組件表面清潔。本發(fā)明是一種新型的光伏組件熱管理方式，可以有效控制太陽(yáng)能光伏組件的工作溫度，提高其發(fā)電輸出效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏組件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具備自清潔功能的太陽(yáng)能光伏組件冷卻裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)化石能源的大量使用，對(duì)地球生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞。而太陽(yáng)能作為一種可再生能源在替代傳統(tǒng)化石能源方面展現(xiàn)出巨大潛力。使用太陽(yáng)能光伏組件進(jìn)行發(fā)電是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能資源利用的有效方式。但受限于現(xiàn)有光伏發(fā)電技術(shù)的制約，太陽(yáng)能光伏組件只能將入射的部分太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為電能，而其余大部分能量則轉(zhuǎn)化為熱能耗散到周圍環(huán)境中。有研究表明，如果不對(duì)太陽(yáng)能電池板進(jìn)行有效冷卻，太陽(yáng)能電池板的最高溫度可以達(dá)到70℃以上。同時(shí)，過高的板面溫度會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率的下降，常見的硅基電池溫度每升高1℃，光電轉(zhuǎn)化效率便會(huì)下降0.5％。此外，太陽(yáng)能光伏組件長(zhǎng)期處于高溫的工作條件下，還會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞，影響其使用壽命。

在太陽(yáng)能光伏組件實(shí)際使用過程中，由于工作環(huán)境復(fù)雜，長(zhǎng)期運(yùn)行后光伏組件的表面難免覆蓋有浮塵，浮塵的存在會(huì)嚴(yán)重影響太陽(yáng)能光伏組件的發(fā)電效率，因此對(duì)太陽(yáng)能光伏組件進(jìn)行有效的清潔和冷卻是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具備自清潔功能的太陽(yáng)能光伏組件冷卻裝置

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種具備自清潔功能的太陽(yáng)能光伏組件冷卻裝置，包括傾斜設(shè)置在支撐架上的太陽(yáng)能光伏組件，其特征在于：還包括正面噴霧冷卻清潔系統(tǒng)和背板蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，所述正面噴霧冷卻清潔系統(tǒng)包括布液箱和集液槽，所述布液箱固定設(shè)置在所述光伏組件的頂部，布液箱上設(shè)置有若干霧化噴嘴，可以將布液箱中的冷卻液霧化噴射在光伏組件的正面，所述集液槽固定設(shè)置在光伏組件的底部，集液槽上設(shè)有集水口，光伏組件的底部延伸至所述集水口處；所述背板蒸發(fā)冷去系統(tǒng)包括多孔介質(zhì)材料層、布液管、導(dǎo)流管和V型集液槽，所述多孔介質(zhì)材料層和V型集液槽通過導(dǎo)熱硅膠固定連接在光伏組件的背面，所述布液箱、布液管和導(dǎo)流管依次相連通，布液箱中的冷卻液依次通過布液管和導(dǎo)流管流入V型集液槽中，多孔介質(zhì)材料層的底部浸沒在冷卻液中，在蒸發(fā)抽提力和毛細(xì)作用力的作用下，V型集液槽內(nèi)的冷卻液被抽吸至多孔介質(zhì)材料層中。

進(jìn)一步的，還包括雨水收集箱、溫度傳感器、控制箱和水泵，所述雨水收集箱固定設(shè)置在支撐架的下方，所述集液槽的下端設(shè)置有導(dǎo)水口，所述導(dǎo)水口連通所述雨水收集箱，所述水泵連接雨水收集箱和布液箱，用于將雨水收集箱中的水抽入布液箱中，所述溫度傳感器設(shè)置在所述光伏組件的背面，所述控制箱分別與溫度傳感器和水泵電連接，用于根據(jù)光伏組件的溫度控制水泵的啟停。

進(jìn)一步的，所述集液槽內(nèi)由內(nèi)向外依次設(shè)置有初級(jí)過濾網(wǎng)和次級(jí)過濾網(wǎng)。

進(jìn)一步的，所述多孔介質(zhì)材料層由吸水性好的纖維材料編織而成，多孔介質(zhì)材料層的厚度為0.6-3mm，寬度為10cm，且多孔介質(zhì)材料層的長(zhǎng)度與太陽(yáng)能光伏組件的長(zhǎng)度保持一致。

進(jìn)一步的，所述雨水收集箱上部安裝有第一進(jìn)水閥門，底部安裝有第一排水閥門。

進(jìn)一步的，所述布液管的上端設(shè)置有第二進(jìn)水閥門，下端設(shè)置有第二排水閥門。