用于附接到太阳能面板的模块化单元制造技术

一种附接到太阳能面板的模块化单元。所述模块化单元包括：换热器，其具有入口歧管、出口歧管以及在两者之间延伸的多个间隔开的通道；设置在通道和多个热沉瓦之间的多个热电模块，所述热电模块被粘合到热沉瓦并且被夹持为邻接所述通道。在使用中，通过将所述热沉瓦粘合到所述太阳能面板而将模块化单元附接到太阳能面板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于附接到太阳能面板的模块化单元。特别地，本专利技术涉及一种包括换热器和多个热电模块的模块化单元。该模块化单元在被附接到太阳能面板时能够用在用于产生电力的系统或设备中，并且具有在能够产生电力的同时冷却太阳能面板的双重目的。
技术介绍
“太阳能面板”是被电连接且安装在支承结构上的一组太阳能光伏模块。光伏模块是太阳能电池的封装连接组件。太阳能模块可用作在商业和住宅应用中发电和供电的大型光伏系统中的部件，因此，太阳能面板在世界上获得了广泛应用。光伏系统通常包括面板或光伏模块阵列、逆变器以及(有时)电池和/或太阳能跟踪器和连接线。每个光伏模块的额定值是其在标准测试条件下的直流输出功率，其通常在100瓦至320瓦的范围内。太阳能面板的一个缺点是随着聚光表面的温度上升，太阳能面板的效率显著降低。例如，额定在25℃时产生100瓦的太阳能面板在其工作表面温度约为40℃时通常仅能输出约85瓦。另一个缺点是，与太阳能面板相关联的其它部件可能过热，或者它们的寿命受到加热的影响。已经尝试通过冷却太阳能面板/光伏组件来提高其效率。追溯到1982年，US 4361717(Gilmore等)公开了一种流体冷却的电池，而追
溯到1993年，US 5197291((Levinson)公开了一种由太阳能面板驱动的热电模块(帕尔贴(Peltier)模块)，用以冷却作为备用电源的电池。近年来，已提出利用“热电效应”或“塞贝克效应(Seebeck effect)”来冷却光伏模块。DE 102008009979(Perez)提出了一种这样的设置，其中提出了一种使用帕尔贴模块既进行冷却又产生电力的系统。US 2011/0155214(Lam)中提出了另一种布置，其中帕尔贴模块被固定于该布置。这两种布置效率均较低。虽然DE 102008009979的目的在于提高效率，但实际上却产生了相反的效果。它公开了热从帕尔贴模块背面释放，并依赖于冷空气流来对通过帕尔贴模块的热分量排散。它还说明，空气由被太阳能面板供电的电风扇循环。然而在实际中，光伏太阳能面板将吸收超过1000瓦热/每秒的大量热(从平均100瓦大小的面板)。这一公开中的帕尔贴模块通常会产生5瓦的额外输出。电风扇需要排空一定体积的空气来冷却帕尔贴模块的背面，以允许它们获得额外的5瓦电力，而这实际上会使电风扇消耗约25瓦，以移动冷却所需的该体积的空气。因此，DE 102008009979中的布置并未改进太阳能面板的效率。US 2011/0155214(Lam)也采用帕尔贴模块，但其布置依赖于在模块的背面上的冷却翅片来将热散发到环境中。这导致面板的空气冷却是非常低效的。帕尔贴模块需要至少约10℃的温度差来产生任何有用的电能输出。上述现有技术中的帕尔贴模块布置不能提供这种幅值的温度差，因此是不实用的。另外，世界市场上的常规太阳能面板供给过多，主要是因为近年来中国生产了巨大量的库存，以及欧洲等主要市场中的太阳能补贴减弱。因此，理想的是提供一种可附接到或以其它方式用于常规太阳能
面板的单元，该单元会提高产生电能的效率。本专利技术的目的在于提供一种用于附接到太阳能面板的模块化单元，该模块化单元将改善或克服现有技术中的至少一个缺陷。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术包括用于附接到太阳能面板的模块化单元，所述模块化单元包括：换热器，其具有入口歧管、出口歧管以及在两者之间延伸的多个间隔开的通道；多个热沉瓦；以及多个热电模块，其具有被粘合到所述多个热沉瓦的第一侧和抵靠所述换热器的所述通道的相反的第二侧，并且其中，多个紧固件从所述热沉瓦通过所述换热器延伸到至少一个夹持构件，用于将所述换热器的所述通道邻接所述热电模块地夹持。优选地，至少一个所述通道包括在使用中允许冷却流体从中通过的管状构件，所述管状构件被附接到热沉垫的一侧，并且所述热沉垫的相反侧邻靠一个所述热电模块。优选地，至少一个间隔件被布置在所述热沉垫和所述夹持构件之间。优选地，在相邻的热沉瓦之间设有膨胀间隙。优选地，至少一个柔性连接板跨过至少一个所述膨胀间隙。优选地，为了将所述模块化单元附接到所述太阳能面板，所述热沉瓦被粘合到所述太阳能面板。优选地，所述模块化单元的所述热沉瓦被粘合到太阳能面板，并且在使用中，所述换热器与允许冷却剂流过所述换热器的循环系统连接，并且在所述热电模块的第一侧与相反的第二侧之间的热差使所述太阳能面板的温度降低。优选地，所述模块化单元的所述热沉瓦被粘合到太阳能面板，并且在使用中，所述换热器与允许冷却剂流过所述换热器的循环系统连接，并且电子控制单元被电连接到所述多个热电模块和所述太阳能面板，并且所述电子控制单元用于电荷的分配和存储。根据第二方面，本专利技术包括一种附接到太阳能面板的模块化单元，所述模块化单元包括：换热器，其具有入口歧管、出口歧管以及在两者之间延伸的多个间隔开的通道；所述换热器被邻接多个热电模块夹持，该多个热电模块被粘合到多个间隔开的热沉瓦的第一侧上，并且其中所述多个隔开的热沉瓦的相反侧提供附接表面，以用于将热沉瓦粘合到所述太阳能面板。根据第三方面，本专利技术包括一种用于附接到太阳能面板的模块化单元，所述模块化单元包括：换热器，其具有入口歧管、出口歧管以及在两者之间延伸的多个间隔开的通道；多个热电模块，其设置在所述通道和多个热沉瓦之间，所述热电模块被粘合到所述热沉瓦并且被夹持为邻接所述通道，并且在使用中，通过将所述热沉瓦粘合到所述太阳能面板而将所述模块化单元附接到所述太阳能面板。根据第四方面，本专利技术包括一种与太阳能面板组合的模块化单元，所述模块化单元包括：换热器，其具有入口歧管、出口歧管以及在两者之间延伸的多个间隔开的通道，所述换热器被邻靠多个热电模块夹持，该多个热电模块被粘合到多个间隔开的热沉瓦的第一侧上，并且所述多个间隔开的
瓦的相反侧提供粘合所述太阳能面板的附接表面。附图说明图1示出了根据第一实施例的发电系统的示意图，其中可利用本专利技术的模块化单元；图2是图1所示的系统中的太阳能面板、热电模块和与之相连的第一换热器的放大图；图2a是图2的圆圈A中所示的两个热电模块的串联连接的放大细节。图3是图2中的太阳能面板、热电模块和与之相连的第一换热器的放大示意侧视图以及进一步放大细节；图3a是图3的圆圈B中所示的太阳能面板的光伏层和两个热电模块以及第一换热器的放大细节。图4是在根据本专利技术第二实施例的发电系统中的太阳能面板的放大示意侧视图；图4a是图4的圆圈C中所示的热电模块和与之相连的第一换热器的放大的细节。图5是根据图1所示系统的改进实施例的太阳能面板和第三换热器组件的示意图。图5a是图5的圆圈D中所示的第三换热器组件的放大细节。图5b是图5的椭圆E中所示的第三换热器组件的放大细节。图6是结合本专利技术的模块化单元使用的太阳能面板的正视图。图7描绘了用于附接到图6所示的太阳能面板的本专利技术模块化单元的正视图。图8描绘了图7中所示的模块化单元的侧视图。图9描绘了图7中所示的模块化单元的侧视图。图10是模块化单元的放大横截面示意图。具体实施方式图1-3描述了用于发电的系统50，其包括太阳能面板100和固定
在其上的热电模块(帕尔贴模块)的阵列。太阳能面板100为常规的成组太阳能光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于附接到太阳能面板的模块化单元，所述模块化单元包括：换热器，所述换热器具有入口歧管、出口歧管以及在所述入口歧管和所述出口歧管之间延伸的多个间隔开的通道；多个热沉瓦；以及多个热电模块，所述热电模块具有被粘合到所述多个热沉瓦的第一侧和与所述换热器的所述通道抵靠的相反的第二侧，并且其中多个紧固件被用以从所述热沉瓦通过所述换热器延伸到至少一个夹持构件，用于将所述换热器的所述通道邻接所述热电模块地夹持。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.17 AU 2013903565;2013.12.18 AU 20139049501.一种用于附接到太阳能面板的模块化单元，所述模块化单元包括：换热器，所述换热器具有入口歧管、出口歧管以及在所述入口歧管和所述出口歧管之间延伸的多个间隔开的通道；多个热沉瓦；以及多个热电模块，所述热电模块具有被粘合到所述多个热沉瓦的第一侧和与所述换热器的所述通道抵靠的相反的第二侧，并且其中多个紧固件被用以从所述热沉瓦通过所述换热器延伸到至少一个夹持构件，用于将所述换热器的所述通道邻接所述热电模块地夹持。2.如权利要求1所述的用于附接到太阳能面板的模块化单元，其中所述通道中的至少一个通道包括在使用中允许冷却流体从中流过的管状构件，所述管状构件被附接到热沉垫的一侧，所述热沉垫的相反侧抵靠一个所述热电模块。3.如权利要求2所述的用于附接到太阳能面板的模块化单元，其中至少一个间隔件被设置在所述热沉垫和所述夹持构件之间。4.如权利要求1所述的用于附接到太刚能面板的模块化单元，其中在相邻的热沉瓦之间设有膨胀间隙。5.如权利要求4所述的用于附接到太阳能面板的模块化单元，其中至少一个柔性连接板跨过至少一个所述膨胀间隙。6.如权利要求1所述的用于附接到太阳能面板的模块化单元，其中为将所述模块化单元附接到所述太阳能面板，所述热沉瓦被粘合到所述太阳能面板。7.如权利要求1所述的模块化单元，其中所述模块化单元的所述热沉瓦被粘合到太阳能面板，并且在使用中，所述换热器被连接到允许冷却剂流过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰·韦伯，玛利亚·韦伯，
申请(专利权)人：罗杰·韦伯，玛利亚·韦伯，盖革贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU