小型户用光伏系统的温度调节系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种小型户用光伏系统的温度调节系统，包括：第一水箱，安装于光伏组件的底部附近，其与注水管路连接,且其底部设置有加热装置；第二水箱，安装于光伏组件的顶部附近，与生活用水管路连接；循环管路，连接在第一水箱与第二水箱之间；喷淋管，安装于光伏组件的正面的上方，其与第二水箱及循环管路连接；散热片组，包括若干散热片,每个散热片的一面固定于循环管路上，其另一面与光伏组件的背板面紧贴；水泵，其一端与第二水箱连接，另一端分别与喷淋管及循环管路连接。该系统可根据四季运行过程中光伏组件的温度变化特点，对光伏组件选择性的实现的夏季循环降温、冬季融雪除冰、定时对表面喷淋清洁及辅助降温的等多功能模式。

【技术实现步骤摘要】
小型户用光伏系统的温度调节系统
本技术涉及光伏应用
，尤其涉及一种小型户用光伏系统的温度调节系统。
技术介绍
晶硅太阳能电池组件是以晶硅太阳电池为基本单元封装成的发电单体，多应用于我国西部太阳资源充足的地域，其吸收的太阳辐射量仅有不到20％可被转化为电能，其余大部分则被转化为热能。目前，大部分户用太阳能系统仍是以单一光电或光热模式来运行，而对于光电系统中附加的光热效能并没有进行充分利用。提高小型户用光伏系统的效能，相对来讲即是降低了光伏度电成本。但因光伏组件在一年四季运行中会出现不同的问题，导致户用光伏系统的效能无法充分发挥。并且，目前的户用光伏系统存在如下问题：1)长期高温运行导致的功率损耗问题晶硅太阳电池具有负电压温度系数，电池温度每升高1℃其开路电压会降低约210mv～212mv。虽然其短路电流具有正的温度系数，但其对于组件的功率增益远低于开路电压对组件的功率损耗。所以，当晶硅太阳电池运行温度高于25℃时，电池每升高1℃其峰值功率就会损失约0.4-0.5％，直接影响到整个光伏系统的发电效率。尤其在夏季，晶硅组件运行时背板的温度可达60℃以上，而电池自身工作节温甚至高达80-90℃或更高，导致峰值发电功率损失可达20-30％。随着光伏“领跑者”、“超级领跑者”计划的推出，晶硅太阳电池组件逐渐向更大板型、更高功率的单体组件发展，以进一步降低光伏发电系统的度电成本。单体组件中串并联的太阳电池数量越多，长期高温运行造成的功率损耗问题越发凸显，成为影响光伏发电系统收益的主要因素之一，甚至还造成较为严重的质量隐患与安全隐患。2)冬季积雪的影响户用光伏系统多安装于房屋顶部，因为建筑结构的差异使得对组件安装支架的设计灵活多变，加之应用地域存在较大气候差异，某些组件安装后的承载能力并不能完全满足当地气候要求。如在极寒气候下，长期的极端低温与积雪覆盖，不仅使光伏组件无法正产发电，甚至还存在压毁组件的风险，而在房顶对组件表面进行积雪清理也存在操作困难。因此，较为便利的、安全的、省力的清除组件表面的积雪，成为是光伏系统在冬季运行中一个急待解决的问题。3)组件表面被污染遮挡光伏系统多应用于我国西北部光照资源较为充裕的地区，但当地也存在风沙大污染大的问题。光伏组件长期户外使用，表面积灰或局部污染对组件的发电量有重大影响。有研究证实，光伏组件表面积尘不仅会造成遮挡效应、温度效应，从而导致光伏组件的发电量损耗高达5-35％，甚至还可能对组件表面产生腐蚀效应，缩短组件使用寿命。因此，有必要针对上述问题提供相应的解决方案。
技术实现思路
本技术提出了一种小型户用光伏系统的温度调节系统，以使得光伏系统在一年四季的运行过程中可分别抵御夏季高温、冬季积雪、表面积尘污染等问题，从而提升光伏系统的整体效能。为了解决上述问题，本技术提供如下技术方案：一种小型户用光伏系统的温度调节系统，包括：第一水箱，安装于光伏组件的底部附近，其与注水管路连接,且所述第一水箱的底部设置有加热装置；第二水箱，安装于所述光伏组件的顶部附近，其与生活用水管路连接；循环管路，其一端与所述第一水箱连接，另一端与所述第二水箱连接；喷淋管，安装于所述光伏组件的正面的上方，其与所述第二水箱及所述循环管路连接，所述喷淋管上开设有若干喷水孔；散热片组，包括若干散热片,每个散热片的一面固定于所述循环管路上与所述循环管路进行热交换，其另一面与所述光伏组件的背板面紧贴；水泵，其一端与所述第二水箱连接，另一端分别与所述喷淋管及循环管路连接。在本技术的一个实施例中，所述循环管路包括第一横管、第二横管以及多个直管，所述多个直管并联接连在所述第一横管与所述第二横管之间，所述第一横管与所述第一水箱连接；所述第二横管的一端分别与所述第二水箱及所述喷淋管的一端连接，且所述第二横管的另一端连接所述喷淋管的另一端。在本技术的一个实施例中，所述循环管路包括第一横管、第二横管以及S型管，所述S型管的一端与所述第一横管连接，其另一端与所述第二横管连接；所述第一横管与所述第一水箱连接；所述第二横管的一端分别与所述第二水箱及所述喷淋管的一端连接，且所述第二横管的另一端连接所述喷淋管的另一端。在本技术的一个实施例中，所述注水管路上设置有注水阀。在本技术的一个实施例中，所述循环管路上设置有第一循环阀与第二循环阀，其中所述第一循环阀设置在所述循环管路与所述第一水箱的连接端，所述第二循环阀设置在所述循环管路与所述第二水箱的连接端。在本技术的一个实施例中，所述生活用水管路上设置有排水阀。在本技术的一个实施例中，所述喷淋管上设置有第一喷淋阀与第二喷淋阀，所述第一喷淋阀设置在所述喷淋管的一端，所述第二喷淋阀设置在所述喷淋管的另一端。本技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，存在以下的优点和积极效果：1)本技术提供的小型户用光伏系统的温度调节系统可以实现以下几种工作模式：A.循环降温模式：循环降温工作模式主要应用于夏季光伏组件高温运行的时段。对第一水箱中注入冷水，在水压作用下，冷水从光伏组件底部流向光伏组件顶部，水流过程通过循环管路和散热片组紧贴于光伏组件的背板面，完成低温水与高温组件的热交换。通过第一水箱与第二水箱中储水的温度差，使热对流作用不断循环，冷水下降热水上升达到对组件循环降温的作用。B.融雪模式：融雪工作模式主要应用于冬季光伏组件表面积雪结冰的时段。对第一水箱中注入冷水并通过加热装置不断加热，在水压作用下，热水从光伏组件底部流向光伏组件顶部，水流过程通过循环管路和散热片组紧贴于光伏组件的背板面，完成高温水与低温组件的热交换。通过第一水箱不断供应的热水，与第二水箱的冷水之间的温度差，使热对流作用不断循环，从下至上对光伏组件进行升温，直至积雪消融。C.喷淋清洁模式：喷淋清洁工作模式主要应用于光伏组件表面的积灰或污染较为严重的时段，当光伏组件表面洁净度已经影响到组件发电量10％以上即可开启喷淋管。使第二水箱中的储水，在水泵作用下调整喷淋水速度和大小，达到对光伏组件表面进行清洁的目的。D.系统附加供热效能的利用：本系统在夏季循环降温模式中不断循环升温的热水可随时通过开启排水阀，与生活用水管路连接，用于生活中的各种日用。冬季融雪模式下，如果完成融雪过程后的水流温度仍较高，也排放用于生活日用，避免资源的浪费。附图说明图1为本技术实施例提供的小型户用光伏系统的温度调节系统的组成结构示意图；图2为本技术实施例提供的小型户用光伏系统的温度调节系统的侧面安装示意图。标号说明：1-第一水箱，2-注水管路，3-加热装置，4-第二水箱，5-生活用水管路，6-第一横管，7-第二横管，8-直管，9-光伏组件，10-散热片，11-喷淋管，12-水泵，13-注水阀，14-第一循环阀，15-第二循环阀，16-排水阀，17-第一喷淋阀，18-第二喷淋阀，19-安装支架具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的小型户用光伏系统的温度调节系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图1及图2，如图1及图2所示，本技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型户用光伏系统的温度调节系统，其特征在于，包括：第一水箱，安装于光伏组件的底部附近，其与注水管路连接,且所述第一水箱的底部设置有加热装置；第二水箱，安装于所述光伏组件的顶部附近，其与生活用水管路连接；循环管路，其一端与所述第一水箱连接，另一端与所述第二水箱连接；喷淋管，安装于所述光伏组件的正面的上方，其与所述第二水箱及所述循环管路连接，所述喷淋管上开设有若干喷水孔；散热片组，包括若干散热片,每个散热片的一面固定于所述循环管路上与所述循环管路进行热交换，其另一面与所述光伏组件的背板面紧贴；水泵，其一端与所述第二水箱连接，另一端分别与所述喷淋管及循环管路连接。

【技术特征摘要】
1.一种小型户用光伏系统的温度调节系统，其特征在于，包括：第一水箱，安装于光伏组件的底部附近，其与注水管路连接,且所述第一水箱的底部设置有加热装置；第二水箱，安装于所述光伏组件的顶部附近，其与生活用水管路连接；循环管路，其一端与所述第一水箱连接，另一端与所述第二水箱连接；喷淋管，安装于所述光伏组件的正面的上方，其与所述第二水箱及所述循环管路连接，所述喷淋管上开设有若干喷水孔；散热片组，包括若干散热片,每个散热片的一面固定于所述循环管路上与所述循环管路进行热交换，其另一面与所述光伏组件的背板面紧贴；水泵，其一端与所述第二水箱连接，另一端分别与所述喷淋管及循环管路连接。2.如权利要求1所述的小型户用光伏系统的温度调节系统，其特征在于，所述循环管路包括第一横管、第二横管以及多个直管，所述多个直管并联接连在所述第一横管与所述第二横管之间，所述第一横管与所述第一水箱连接；所述第二横管的一端分别与所述第二水箱及所述喷淋管的一端连接，且所述第二横管的另一端连接所述喷淋管的另一端。3.如权利要求1所述的小...

【专利技术属性】
技术研发人员：左燕，严华，魏亚楠，张星，胡杰，王琪，杨若婷，徐斌，
申请(专利权)人：国家电投集团西安太阳能电力有限公司，国家电投集团西安太阳能电力有限公司西宁分公司，国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司，青海黄河上游水电开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61