一种自动水冷型光伏系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动水冷型光伏系统，包括第一光伏板、余热回收系统和自动通断电系统，所述第一光伏板包括透光结构、下部光伏板和铝边框，所述下部光伏板与透光结构之间设置有中空层，所述余热回收系统包括第一水管、常闭型电磁阀、第二水管、常开型电磁阀和储水箱；所述自动通断电系统包括设置在铝合金边框上的第二光伏板、设置在第一光伏板一侧的供电装置和通断电结构，所述通断电结构用于在所述第二光伏板的发电功率大于预设发电功率时连通所述通断电结构，还用于在所述第二光伏板的发电功率小于或等于预设发电功率时断开所述通断电结构。本发明专利技术结构简单，可同时提高光伏组件的余热回收效果和发电效率。

An automatic water-cooled photovoltaic system

The invention discloses an automatic water-cooled photovoltaic system, which comprises a first photovoltaic board, a waste heat recovery system and an automatic power-on system. The first photovoltaic board comprises a light transmission structure, a lower photovoltaic board and an aluminum frame. A hollow layer is arranged between the lower photovoltaic board and the light transmission structure. The waste heat recovery system comprises a first water pipe, a normally closed solenoid valve, a second water pipe and a normally open type. Solenoid valve and water storage tank; the automatic power-on system includes a second photovoltaic panel on an aluminum alloy frame, a power supply device and a power-on structure on one side of the first photovoltaic panel. The power-on and power-off structure is used to connect the power-on and power-off structure when the power-generating power of the second photovoltaic panel is greater than the preset power-generating power, and is also used to generate less than the power of the second photovoltaic panel. The on-off structure is disconnected when the power is equal to the preset generation power. The invention has simple structure and can simultaneously improve the waste heat recovery effect and power generation efficiency of the photovoltaic module.

【技术实现步骤摘要】
一种自动水冷型光伏系统
本专利技术涉及光伏与光热领域，具体地说是一种自动水冷型光伏系统。
技术介绍
光伏组件在标准条件下光电转换率为8%～17%，还有超过70%的太阳能未被利用，且光伏组件的温度对其发电效率又很大影响，在光照强度一定条件下，当光伏组件自身的温度升高，其发电功率下降，例如对于晶体硅太阳电池，温度每提高1℃，输出功率减少0.4％～0.6％。为了降低光伏组件温度以提高其发电效率，现有技术采用在光伏组件背面设置余热回收系统（水冷系统或风冷系统）来降低光伏组件背面的温度，该方式虽然可降低光伏组件的温度，但余热回收系统的应用成本和运行能耗较高，且回收的余热温度较低，在很多场合应用不上，局限性很大，以致目前余热回收系统在光伏系统中应用较少。其实，光伏组件在发电时正面的温度远大于背面，降低光伏板正面的温度对光伏组件发电效率的提高效果更大，现有技术为了不影响光伏板正面发电只能降低光伏组件背面的热量来降低光伏组件的温度，以致光伏组件余热回收时的运行能耗较高和热回收效果较差。光伏组件在太阳光辐射强度相同的情况下，其发电效率不仅与温度相关，还与太阳光的照射角度相关，太阳光与光伏组件表面越垂直，其发电效率和发电功率就越高，为了充分利用太阳光，现有技术多采用倾角调节结构来调节光伏组件的角度以提高光伏组件的发电效率和发电功能，虽然该技术应用效果较好，但应用成本和维护成本较高。另外，由于光伏板在不同的天气情况下板温各不相同，现有技术为了有效回收光伏板的热量，在使用时往往安装温度监测系统和控制装置，这些设备虽然可以较好地控制余热回收系统回收光伏板的热量，但在分布式光伏项目中应用成本很高，单一个太阳能总辐射表就要好几千，且由于安装在室外，长期使用易出现故障，维护较为麻烦，例如，一个普通的农村屋顶光伏项目，总投资为2万多，如果增加监测系统和控制装置，投资费用将大幅提高。目前，现有技术还缺乏在几乎不影响光伏组件发电的情况下低成本地自动提高光伏组件的发电效率和发电功率的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种自动水冷型光伏系统，该系统在光伏板的光照强度与温度均较高时可自动将冷水通入光伏板正面以降低光伏板的温度，大大提高了光伏板的余热回收效果和发电效率，有效降低了余热回收系统的应用成本和运行能耗。为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种自动水冷型光伏系统，包括第一光伏板、余热回收系统和自动通断电系统，所述第一光伏板包括透光结构、下部光伏板和铝边框，所述下部光伏板与透光结构之间设置有中空层，所述中空层四周分别设有铝隔条，所述铝隔条外侧设有密封胶；所述余热回收系统包括第一水管、设置在第一水管上的常闭型电磁阀、第二水管、设置在第二水管上的常开型电磁阀和储水箱，所述第一水管的进水口连通供水口，出水口设置在所述中空层的右下部，所述第二水管的进水口设置在所述中空层的左下部，出水口设置在所述储水箱内；所述自动通断电系统包括设置在铝合金边框上的第二光伏板、设置在第一光伏板一侧的供电装置和通断电结构，所述第二光伏板的第一接线端与通断电结构的第一接线端电线连接，第二接线端与通断电结构的第二接线端电线连接，所述供电装置的第一接线端分别与常开型电磁阀的第一接线端、常闭型电磁阀的第一接线端电线连接；所述通断电结构的第三接线端分别与常开型电磁阀的第二接线端、常闭型电磁阀的第二接线端电线连接，第四接线端与供电装置的第二接线端电线连接，用于在所述第二光伏板的发电功率大于预设发电功率时连通所述通断电结构从而使所述常开型电磁阀通电闭合和所述常闭型电磁阀通电打开，还用于在所述第二光伏板的发电功率小于或等于预设发电功率时断开所述通断电结构从而使所述常开型电磁阀断电打开和所述常闭型电磁阀断电闭合。进一步地，所述透光结构为弯曲玻璃，所述弯曲玻璃包括弧形中部和平面边部。进一步地，所述弧形中部的最高点位于所述弧形中部的左侧位置。进一步地，所述透光结构为平面玻璃。进一步地，所述第二光伏板倾斜布置，其左端的高度大于右端。进一步地，所述下部光伏板包括透光玻璃、上EVA胶膜层、太阳能电池、下EVA胶膜层和背板。进一步地，所述通断电结构包括绝缘部件、固定安装在所述绝缘部件顶部的电磁铁块、第一铁块、第二铁块、与第一铁块电线连接的第三接线端、与第二铁块电线连接的第四接线端、弹簧、移动铁块和用于所述移动铁块上下移动的定位孔，所述第一铁块安装在所述绝缘部件的左上部且与所述电磁铁块间隔第一预设距离的位置，所述第二铁块安装在所述绝缘部件的右上部且与所述电磁铁块间隔第一预设距离的位置，所述弹簧的上端固定在所述移动铁块的下部，下端固定在所述定位孔的底部，所述移动铁块至少具有第一位置，在处于第一位置时分别与第一铁块、第二铁块接触从而使所述通断电结构连通，在不处于第一位置时分别与第一铁块、第二铁块分离从而使所述通断电结构断开，所述电磁铁块具有第一接线端和第二接线端，用于在所述第二光伏板的发电功率大于预设发电功率时使所述移动铁块移动到第一位置，还用于在第二光伏板的发电功率小于或等于预设发电功率时使所述移动铁块不移动到第一位置。本专利技术的有益效果：（1）通过在第一光伏板上侧设置透光结构和将第一光伏板与透光结构之间四周密封的方式形成中空层，并设置余热回收系统将供水口中的水通入中空层内进行余热回收，在几乎不影响光伏板发电效率的同时有效提高了余热回收系统的热利用率；（2）通过第二光伏板的发电功率大小来自动控制通断电结构的连通和断开，在通断电结构自动连通时将供水口的冷水通入中空层内以降低光伏板温度和回收光伏板的余热，在通断电结构自动断开时将中空层内回收的热水自动通入储水箱内，使光伏板在较强太阳光照射且温度较高的情况下板温可自动降低以提高其发电效率；（3）光伏板水冷降温无需安装相应的温度监测系统和控制装置，通过通断电结构就可实现相应的自动控制，该通断电结构长期在室外使用不易出现故障，且应用成本较低，进一步降低了光伏系统的投资成本；（4）将冷水通入光伏板正面吸收高温热量，使回收的热水温度较高，无需二次加热就可直接使用，进一步提高了用户使用热水的便捷性。附图说明图1为自动水冷型光伏系统在中空层内无水时的第一结构示意图。图2为自动水冷型光伏系统在中空层内有水时的第一结构示意图。图3为弯曲玻璃的结构示意图。图4为自动水冷型光伏系统的第二结构示意图。图5为下部光伏板的构造示意图。图6为冷水箱式供水口的结构示意图。图7为自动通断电系统的硬件连接示意图。图8为通断电结构在断开时的结构示意图。图9为通断电结构在连通时的结构示意图。附图标记说明：1-弯曲玻璃，2-第二光伏板，3-铝边框，4-常闭型控制阀，5-第一水管，6-下部光伏板，7-铝隔条，8-密封胶，9-常开型电磁阀，10-第二水管，11-储水箱，12-中空层，13-供电装置，14-通断电结构，15-电磁铁块，16-第二铁块，17-移动铁块，18-弹簧，19-定位孔，20-第一铁块，21-绝缘部件，22-冷水箱，23-水泵，24-平面透光玻璃，101-平面边部，102-弧形中部。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。在现有技术中，太阳光在一天中的不同时间具有不同的照射方向，光伏板在发电时受到不同照射方向的太阳光，在相同的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动水冷型光伏系统，其特征在于，包括第一光伏板、余热回收系统和自动通断电系统，所述第一光伏板包括透光结构、下部光伏板（6）和铝边框（3），所述下部光伏板（6）与透光结构之间设置有中空层（12），所述中空层（12）四周分别设有铝隔条（7），所述铝隔条（7）外侧设有密封胶（8）；所述余热回收系统包括第一水管（5）、设置在第一水管上的常闭型电磁阀（4）、第二水管（10）、设置在第二水管上的常开型电磁阀（9）和储水箱（11），所述第一水管（5）的进水口连通供水口，出水口设置在所述中空层（12）的右下部，所述第二水管（10）的进水口设置在所述中空层（12）的左下部，出水口设置在所述储水箱内；所述自动通断电系统包括设置在铝合金边框上的第二光伏板（2）、设置在第一光伏板一侧的供电装置（13）和通断电结构（14），所述第二光伏板（2）的第一接线端与通断电结构（14）的第一接线端电线连接，第二接线端与通断电结构（14）的第二接线端电线连接，所述供电装置（13）的第一接线端分别与常开型电磁阀（9）的第一接线端、常闭型电磁阀（4）的第一接线端电线连接；所述通断电结构（14）的第三接线端分别与常开型电磁阀（9）的第二接线端、常闭型电磁阀（4）的第二接线端电线连接，第四接线端与供电装置（13）的第二接线端电线连接，用于在所述第二光伏板的发电功率大于预设发电功率时连通所述通断电结构从而使所述常开型电磁阀通电闭合和所述常闭型电磁阀通电打开，还用于在所述第二光伏板的发电功率小于或等于预设发电功率时断开所述通断电结构从而使所述常开型电磁阀断电打开和所述常闭型电磁阀断电闭合。...

【技术特征摘要】
1.一种自动水冷型光伏系统，其特征在于，包括第一光伏板、余热回收系统和自动通断电系统，所述第一光伏板包括透光结构、下部光伏板（6）和铝边框（3），所述下部光伏板（6）与透光结构之间设置有中空层（12），所述中空层（12）四周分别设有铝隔条（7），所述铝隔条（7）外侧设有密封胶（8）；所述余热回收系统包括第一水管（5）、设置在第一水管上的常闭型电磁阀（4）、第二水管（10）、设置在第二水管上的常开型电磁阀（9）和储水箱（11），所述第一水管（5）的进水口连通供水口，出水口设置在所述中空层（12）的右下部，所述第二水管（10）的进水口设置在所述中空层（12）的左下部，出水口设置在所述储水箱内；所述自动通断电系统包括设置在铝合金边框上的第二光伏板（2）、设置在第一光伏板一侧的供电装置（13）和通断电结构（14），所述第二光伏板（2）的第一接线端与通断电结构（14）的第一接线端电线连接，第二接线端与通断电结构（14）的第二接线端电线连接，所述供电装置（13）的第一接线端分别与常开型电磁阀（9）的第一接线端、常闭型电磁阀（4）的第一接线端电线连接；所述通断电结构（14）的第三接线端分别与常开型电磁阀（9）的第二接线端、常闭型电磁阀（4）的第二接线端电线连接，第四接线端与供电装置（13）的第二接线端电线连接，用于在所述第二光伏板的发电功率大于预设发电功率时连通所述通断电结构从而使所述常开型电磁阀通电闭合和所述常闭型电磁阀通电打开，还用于在所述第二光伏板的发电功率小于或等于预设发电功率时断开所述通断电结构从而使所述常开型电磁阀断电打开和所述常闭型电磁阀断电闭合。2.根据权利要求1所述的自动水冷型光伏系统，其特征在于，所述透光结构为弯曲玻璃（1），所述弯曲玻璃（1）包括弧形中部（102）和平面边部（101）。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴祥初，许小球，
申请(专利权)人：吴祥初，
类型：发明
国别省市：浙江,33