CN105071766A - 一种聚光光伏电池空冷散热*** - Google Patents

一种聚光光伏电池空冷散热*** Download PDF

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邹政
龚恒翔
谢世列
汪静姝
周康渠
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Abstract

本发明公开一种聚光光伏电池空冷散热***，包括一组聚光光伏电池片，这些聚光光伏电池片排列成一个倾斜设置的聚光光伏电池阵列，聚光光伏电池阵列与其上方的菲涅尔透镜构成一个组件，聚光光伏电池阵列下方并排有散热矩管；这些散热矩管上端的出气口***同一块空气加热组件的过气内腔下部，空气加热组件的过气内腔上部接有一根烟囱；空气加热组件和所有的散热矩管安装在安装架上，安装架固定在一个双轴***上。本发明不仅不需要耗能、可靠性高，而且它利用温度差来散热，从而能够很好地对聚光光伏电池阵列散热，保证聚光光伏电池阵列的使用寿命，也保证克服传统被动散热方式散热强度与散热需求不匹配的问题。

Description

一种聚光光伏电池空冷散热***
技术领域
本发明属于聚光光伏电池领域，具体地说，尤其涉及一种聚光光伏电池空冷散热***。
背景技术
聚光光伏电池可以将汇聚后的太阳光直接转换为电能，它是一种运用广泛的电池。当太阳光强烈的时候光辐射强，发电较多，同时热辐射也较大，而热辐射会缩短聚光光伏电池的使用寿命。
目前常用的冷却方法有两种，即：主动冷却方式和被动风冷方式。其中，主动冷却方式的冷却效果好，但需要耗能，且聚光光伏电池的使用寿命较长，一般为几十年，而主动冷却装置的寿命较短，这样就导致主动冷却方式的可靠性差。
被动风冷方式是在聚光光伏电池的背面覆盖一块带有凹槽的铝板，当自然风通过铝板上的凹槽时带走聚光光伏电池散发出来的热量，从而冷却聚光光伏电池。在使用过程中，我们发现太阳光强烈的时候风往往小，这时就不能通过现有结构有效地散热；而风大时太阳光却不强烈，此时聚光光伏电池散发的热辐射较小，也不需要强有力的散热效果，这样就出现散热效果与散热需要不匹配的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可靠性好、散热效果好的被动式聚光光伏电池空冷散热***。
本发明的技术方案如下：一种聚光光伏电池空冷散热***，包括一组聚光光伏电池片(1)，这些聚光光伏电池片排列成一个倾斜设置的聚光光伏电池阵列，该聚光光伏电池阵列与其上方的菲涅尔透镜(2)构成一个组件，其特征在于：所述聚光光伏电池阵列下方左右并排有一组散热矩管(3)，这些散热矩管覆盖在所述聚光光伏电池(1)的底面上；所有所述散热矩管(3)下端的进气口敞口，这些散热矩管上端的出气口***同一块空气加热组件(4)的过气内腔下部，该空气加热组件的过气内腔上部接有一根烟囱(5)；所述空气加热组件(4)和所有的散热矩管(3)安装在同一个安装架上，该安装架固定在一个双轴***(6)上。
本发明工作时，散热矩管(3)吸收工况下聚光光伏电池阵列的废热，并将加热散热矩管(3)内的空气。空气加热组件(4)吸收太阳能辐射热量后对从散热矩管(3)内流出的空气进行二次加热直至热空气流入烟囱(5)底部。两次加热过程使烟囱内外的空气形成温度差，从而引发烟囱效应，驱使外界环境空气不断流入散热矩管(3)，并与散热矩管(3)的内壁进行对流换热，从而在聚光光伏电池阵列通过散热矩管(3)表面通过自然热交换而散热的基础上，利用自下从上的气流在散热矩管(3)来对聚光光伏电池强化散热。由于太阳光强烈的时候，气温也比较高，这样就能够利用温度差让空气在散热矩管(3)内不停地流动，从而对聚光光伏电池阵列强化散热。
采用以上技术方案，本发明为被动强化散热方式，不仅不需要耗能、使用寿命长，可靠性高，而且它利用温度差来散热，太阳光越强本散热***的散热效果越好，从而能够很好地对聚光光伏电池阵列散热，保证聚光光伏电池阵列的使用寿命，也保证克服传统被动散热方式散热强度与散热需求不匹配的问题，且本发明结构，易于实施，具有很好的技术及社会、经济价值。
作为优化设计，所述空气加热组件(4)包括光伏玻璃罩(4a)和吸热层(4c)，其中光伏玻璃罩(4a)的横截面为n形，该光伏玻璃罩的内腔充当过气内腔，而光伏玻璃罩(4a)两个侧边的下端与同一块保温板(4b)顶面固定，并在该保温板的顶面设有所述一层吸热层(4c)。
采用以上结构设计，不仅能较为加热效率，而且结构简单，易于实施。
作为优选，所述烟囱(5)竖直设置，这样就能避免烟囱阴影挡住空气加热组件(4)，从而保证加热效率。
有益效果：本发明为被动强化散热方式，不仅不需要耗能、使用寿命长，可靠性高，而且它利用温度差来散热，太阳光越强本散热***的散热效果越好，从而能够很好地对聚光光伏电池阵列散热，保证聚光光伏电池阵列的使用寿命，也保证克服传统被动散热方式散热强度与散热需求不匹配的问题，且本发明结构，易于实施，具有很好的技术及社会、经济价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A向视图。
图3为图1散热矩管的设置示意图。
图4为图1中空气加热组件的横截面剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1--4所示，一种聚光光伏电池空冷散热***，包括一组聚光光伏电池片1，这些聚光光伏电池片1排列成一个倾斜设置的聚光光伏电池阵列，该聚光光伏电池阵列与其上方的菲涅尔透镜2构成一个组件，该组件可以以外购的方式得到。
聚光光伏电池阵列下方左右并排有一组散热矩管3，这些散热矩管3覆盖在聚光光伏电池1的底面上。所有所述散热矩管3下端的进气口敞口，这些散热矩管3上端的出气口***同一块空气加热组件4的过气内腔下部，该空气加热组4件的过气内腔上部接有一根烟囱5，且烟囱5竖直设置。空气加热组件4和所有的散热矩管3安装在同一个安装架(图中未标出)上，该安装架固定在一个外购的双轴***6上。使用时，双轴***6可以跟随太阳光的方向转动，从而让聚光光伏电池阵列朝向光照强度最大的方向，以便更多地吸收太阳能。
在本案中，空气加热组件4包括光伏玻璃罩4a和吸热层4c，其中光伏玻璃罩4a的横截面为n形，该光伏玻璃罩的内腔充当过气内腔，而光伏玻璃罩4a两个侧边的下端与同一块保温板4b顶面固定。并且，在保温板4b的顶面设有一层吸热层4c，该吸热层4c可由吸热材料充当，也可以由涂黑层充当。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种聚光光伏电池空冷散热***，包括一组聚光光伏电池片(1)，这些聚光光伏电池片排列成一个倾斜设置的聚光光伏电池阵列，该聚光光伏电池阵列与其上方的菲涅尔透镜(2)构成一个组件，其特征在于：所述聚光光伏电池阵列下方左右并排有一组散热矩管(3)，这些散热矩管覆盖在所述聚光光伏电池(1)的底面上；所有所述散热矩管(3)下端的进气口敞口，这些散热矩管上端的出气口***同一块空气加热组件(4)的过气内腔下部，该空气加热组件的过气内腔上部接有一根烟囱(5)；所述空气加热组件(4)和所有的散热矩管(3)安装在同一个安装架上，该安装架固定在一个双轴***(6)上。
2.根据权利要求1所述的聚光光伏电池空冷散热***，其特征在于：所述空气加热组件(4)包括光伏玻璃罩(4a)和吸热层(4c)，其中光伏玻璃罩(4a)的横截面为n形，该光伏玻璃罩的内腔充当过气内腔，而光伏玻璃罩(4a)两个侧边的下端与同一块保温板(4b)顶面固定，并在该保温板的顶面设有所述一层吸热层(4c)。
3.根据权利要求1所述的聚光光伏电池空冷散热***，其特征在于：所述烟囱(5)竖直设置。
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