CN106130471B - 一种聚光光伏冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚光光伏冷却装置，包括装载有冷却水的第一水箱和装载有制冷介质的散热管，散热管的一端与光伏电池片连接，另一端位于第一水箱中，且位于第一水箱中的散热管的外管壁沿轴向焊接有若干根第一散热丝，第一散热丝首尾两端均焊接于散热管的外管壁，第一散热丝交错叠加，第一散热丝还沿散热管的周向排列开，第二散热丝沿散热管的周向与第一散热丝焊接为一体。本发明通过装载有制冷介质的散热管和装载有冷却水的第一水箱实现了光伏电池片和冷却水的热交换，及时将光伏电池片的热量散发出去，对光伏电池片起到良好的冷却效果，相比于传统的风冷和水冷方式，大大节约了电能，提高了安全性能，降低了成本，且散热冷却效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别涉及一种聚光光伏冷却装置。
背景技术
目前，对光伏电池冷却的方法包括水冷和风冷，风冷是通过自然对流或强制对流的方式通过冷空气从电池背面带走热量，达到散热的目的，该方法散热效果一般，且热量损失在环境中得不到二次利用；水冷的过程中易出现意外通电，冷却介质泄露等问题。因此，如何设计出一种安全又高效的光伏冷却装置是该领域急需解决的问题之一。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种聚光光伏冷却装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种聚光光伏冷却装置，包括装载有冷却水的第一水箱和装载有制冷介质的散热管，散热管的一端与光伏电池片连接，另一端位于第一水箱中，且位于第一水箱中的散热管的外管壁沿轴向焊接有若干根第一散热丝，第一散热丝首尾两端均焊接于散热管的外管壁，第一散热丝交错叠加，第一散热丝还沿散热管的周向排列开，第二散热丝沿散热管的周向与第一散热丝焊接为一体。
其有益效果是：在聚光发电过程中，太阳光照射在光伏电池片上发电的同时会产生大量热量，产生的热量被与光伏电池片相连的散热管吸收，散热管将吸收的热量传给内部的制冷介质，制冷介质吸热蒸发至散热管与第一水箱相连的一端，由于第一水箱中装载有冷却水，因此，制冷介质遇冷液化，在重力作用下重新流回与光伏电池片接触的一端，再次吸收光伏电池片产生的热量，如此循环，不断地吸收光伏电池片的热量，并与第一水箱内的冷却水进行热交换，对光伏电池片起到高效又安全的散热效果。同时，蒸发后的制冷介质能够通过散热管外管壁组合焊接的第一散热丝和第二散热丝将热量传递给冷却水，由于第一散热丝首尾两端均焊接于散热管的外管壁，且第一散热丝交错叠加，因此，提高了第一散热丝和散热管之间连接的紧密性，牢固性以及稳定性，提高了其使用寿命，同时增大了散热管轴向的散热面积，有利于热量的传导，第一散热丝沿散热管的周向排列开，由此增大了散热管周向的散热面积，进一步提高了散热效率，第二散热丝沿散热管的周向与第一散热丝焊接为一体的话，使得第一散热丝、第二散热丝和散热管共同形成一个稳定不易形变的整体，并且外侧形成了网状结构，增大了散热面积。另外，通过焊接的方式将散热管、第一散热丝和第二散热丝焊接在一起的话，保证了连接的稳固性，而且大大节约了生产成本。综上所述，本发明的聚光光伏冷却装置通过装载有制冷介质的散热管和装载有冷却水的第一水箱实现了光伏电池片和冷却水的热交换，及时将光伏电池片的热量散发出去，对光伏电池片起到良好的冷却效果，相比于传统的风冷和水冷方式，大大节约了电能，提高了安全性能，降低了成本，且散热冷却效果显著。
在一些实施方式中，散热管、第一散热丝和第二散热丝为铜材质或铝材质。
其有益效果是：铜材质和铝材质的导热性均较高，机械性能优异，非常耐用，因此增强了散热管、第一散热丝以及第二散热丝的导热性，有利于散热管内的制冷介质与外界进行热交换，将热量散发出去，提高了散热效率和散热性能，并且延长了散热管、第一散热丝和第二散热丝的使用寿命，可多次回收利用，提高资源利用率。
在一些实施方式中，还包括第二水箱，第二水箱通过一水泵与第一水箱的进水口连接，第二水箱还与第一水箱的出水口连接，第二水箱内设有冷却装置。
其有益效果是：第一水箱中的冷却水吸收了热量后冷却效果会降低，此时，通过第一水箱的出水口将使用过的冷却水输送至第二水箱中，通过第二水箱中的冷却装置对冷却水进行冷却，然后通过水泵将第二水箱中处理过的冷却水抽送至第一水箱的进水口，进入第一水箱中，如此循环，以便该冷却装置的持续工作。该设计循环利用了冷却水，在保证冷却效率的前提下，大大提高了资源利用率，进一步提高了使用性能。
在一些实施方式中，与光伏电池片相连的散热管的一端设置成扁平状，且与光伏电池片紧密贴合。
其有益效果是：将散热管与光伏电池片接触的一端设计成扁平状，使得散热管与光伏电池片得到充分的接触，增大了其散热面积，提高了其冷却效率。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的聚光光伏冷却装置的结构示意图；
图2为本发明一种实施方式的聚光光伏冷却装置的散热管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1～2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的聚光光伏冷却装置。如图所示，包括装载有冷却水的第一水箱1和装载有制冷介质的散热管2，散热管2的数量至少为一个，散热管2的一端与光伏电池片3连接，另一端位于第一水箱1中，且位于第一水箱1中的散热管2的外管壁沿轴向焊接有若干根第一散热丝4，第一散热丝4首尾两端均焊接于散热管2的外管壁，第一散热丝4交错叠加，第一散热丝4还沿散热管2的周向排列开，第二散热丝5沿散热管2的周向与第一散热丝4焊接为一体。
在聚光发电过程中，太阳光照射在光伏电池片3上发电的同时会产生大量热量，产生的热量被与光伏电池片3相连的散热管2吸收，散热管2将吸收的热量传给内部的制冷介质，制冷介质吸热蒸发至散热管2与第一水箱1相连的一端，由于第一水箱1中装载有冷却水，因此，制冷介质遇冷液化，在重力作用下重新流回与光伏电池片3接触的一端，再次吸收光伏电池片3产生的热量，如此循环，不断地吸收光伏电池片3的热量，并与第一水箱1内的冷却水进行热交换，对光伏电池片3起到高效又安全的散热效果。同时，蒸发后的制冷介质能够通过散热管2外管壁组合焊接的第一散热丝4和第二散热丝5将热量传递给冷却水，由于第一散热丝4首尾两端均焊接于散热管2的外管壁，且第一散热丝4交错叠加，因此，提高了第一散热丝4和散热管2之间连接的紧密性，牢固性以及稳定性，提高了其使用寿命，同时增大了散热管2轴向的散热面积，有利于热量的传导，第一散热丝4沿散热管2的周向排列开，由此增大了散热管2周向的散热面积，进一步提高了散热效率，第二散热丝5沿散热管2的周向与第一散热丝4焊接为一体的话，使得第一散热丝4、第二散热丝5和散热管2共同形成一个稳定不易形变的整体，并且外侧形成了网状结构，增大了散热面积。另外，通过焊接的方式将散热管2、第一散热丝4和第二散热丝5焊接在一起的话，保证了连接的稳固性，而且大大节约了生产成本。综上所述，本发明的聚光光伏冷却装置通过装载有制冷介质的散热管2和装载有冷却水的第一水箱1实现了光伏电池片3和冷却水的热交换，及时将光伏电池片3的热量散发出去，对光伏电池片3起到良好的冷却效果，相比于传统的风冷和水冷方式，大大节约了电能，提高了安全性能，降低了成本，且散热冷却效果显著。
优选地，散热管2、第一散热丝4和第二散热丝5为铜材质或铝材质。铜材质和铝材质的导热性均较高，机械性能优异，非常耐用，因此增强了散热管2、第一散热丝4以及第二散热丝5的导热性，有利于散热管2内的制冷介质与外界进行热交换，将热量散发出去，提高了散热效率和散热性能，并且延长了散热管2、第一散热丝4和第二散热丝5的使用寿命，可多次回收利用，提高资源利用率。
优选地，还包括第二水箱6，第二水箱6通过一水泵7与第一水箱1的进水口连接，第二水箱6还与第一水箱1的出水口连接，第二水箱6内设有冷却装置8。第一水箱1中的冷却水吸收了热量后冷却效果会降低，此时，通过第一水箱1的出水口将使用过的冷却水输送至第二水箱6中，通过第二水箱6中的冷却装置8对冷却水进行冷却，然后通过水泵7将第二水箱6中处理过的冷却水抽送至第一水箱1的进水口，进入第一水箱1中，如此循环，以便该冷却装置8的持续工作。该设计循环利用了冷却水，在保证冷却效率的前提下，大大提高了资源利用率，进一步提高了使用性能。
优选地，与光伏电池片3相连的散热管2的一端设置成扁平状，且与光伏电池片3紧密贴合，一般地，散热管2与光伏电池片3之间通过焊接或导热胶粘合而连接在一起，将散热管2与光伏电池片3接触的一端设计成扁平状，使得散热管2与光伏电池片3得到充分的接触，增大了其散热面积，提高了其冷却效率。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种聚光光伏冷却装置，其特征在于，包括装载有冷却水的第一水箱(1)和装载有制冷介质的散热管(2)，所述散热管(2)的一端与光伏电池片(3)连接，另一端位于所述第一水箱(1)中，且位于第一水箱(1)中的散热管(2)的外管壁沿轴向焊接有若干根第一散热丝(4)，所述第一散热丝(4)首尾两端均焊接于散热管(2)的外管壁，所述第一散热丝(4)交错叠加，所述第一散热丝(4)还沿散热管(2)的周向排列开，第二散热丝(5)沿散热管(2)的周向与第一散热丝(4)焊接为一体。
2.根据权利要求1所述的聚光光伏冷却装置，其特征在于，所述散热管(2)、第一散热丝(4)和第二散热丝(5)为铜材质或铝材质。
3.根据权利要求1所述的聚光光伏冷却装置，其特征在于，还包括第二水箱(6)，所述第二水箱(6)通过一水泵(7)与第一水箱(1)的进水口连接，所述第二水箱(6)还与第一水箱(1)的出水口连接，所述第二水箱(6)内设有冷却装置(8)。
4.根据权利要求1所述的聚光光伏冷却装置，其特征在于，与所述光伏电池片(3)相连的散热管(2)的一端设置成扁平状，且与光伏电池片(3)紧密贴合。
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