一种高倍聚光电池组的多级热管换热系统及换热方法技术方案

本发明专利技术属于光伏电池的散热领域，具体涉及一种高倍聚光电池组的多级热管换热系统及换热方法。当整个系统开始工作时，位于上部的菲涅尔镜将太阳光聚焦至电池组，电池组将光能转化成电能并存储在蓄电池中，蓄电池保证电加热器运行工作。预热水经过电池组表面先进行换热，电池组背面安装集热腔将菲涅尔聚光镜对电池产生的高温热量收集，对不同的热流密度，控制器通过温度传感器的反馈联动多级热管组对集热腔换热；热管冷凝端安装有换热箱，换热后的水存进储水箱，储水箱连接用户端。该装置多方面有效利用了太阳光热能，降低了成本，具有使用方便、实用性高、能耗低等特点。能耗低等特点。能耗低等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高倍聚光电池组的多级热管换热系统及换热方法


[0001]本专利技术属于光伏电池的散热领域，具体涉及一种高倍聚光电池组的多级热管换热系统及换热方法。

技术介绍

[0002]太阳能的普遍使用，已经成为了当今新能源的主力，而太阳能的热利用是一项非常重要的技术。采用菲涅尔镜将太阳光聚焦至电池组，电池组将光能转化成电能并存储在蓄电池中，聚集的阳光投射在太阳能电池板上，焦点处会产生很高的热量，一方面会产生热量损失，另一方面会使光伏电池表面温度急剧升高。温度升高会带来两个影响：一是光伏电池的光电转换效率随着温度升高而降低。电池组件温度每降低1K，输出电量增加0.2％～0.5％，二是长时间的高温会给光伏电池带来不可逆的损伤。所以通过不同类型的热管导热能力，将电池的高温热量收集并进行换热利用。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：为了克服高倍聚光系统对光伏电池造成高温的问题。现提供一种高倍聚光电池组的多级热管换热系统及换热方法，利用不同类型热管对不同工况下的电池选择合适的热管组进行换热，并对换热水进行分段存储利用的技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高倍聚光电池组的多级热管换热系统，其特征在于，包括：控制器(1)、菲涅尔高倍聚光电池组(3)、蓄电池(4)、电加热装置(5)、换热水箱(8)、多级热管组系统(19)、储水箱系统(12)和用户端(15)；菲涅尔高倍聚光电池组(3)包括菲涅尔聚光镜(3
‑
1)、聚光镜支架(3
‑
2)、光伏电池组(3
‑
3)、预热水管(3
‑
4)、相变集热腔(3
‑
5)、温度传感器(3
‑
6)和多级热管组系统蒸发端通道(3
‑
7)；菲涅尔聚光镜(3
‑
1)通过聚光镜支架(3
‑
2)与光伏电池组(3
‑
3)连接；光伏电池组(3
‑
3)由光伏电池拼接组成，光伏电池之间存在缝隙，预热水管(3
‑
4)排布在光伏电池之间的缝隙中；光伏电池组(3
‑
3)与蓄电池(4)连接；光伏电池组(3
‑
3)的下部设置相变集热腔(3
‑
5)；相变集热腔(3
‑
5)内部设置有温度传感器(3
‑
6)和多级热管组系统的蒸发端通道(3
‑
7)，并且相变集热腔(3
‑
5)中填充有中温相变材料；电加热装置(5)包括耐腐蚀电加热管(5
‑
1)、保温棉(5
‑
2)、预热水进口(5
‑
3)、温度探头(5
‑
4)、预热水出口(5
‑
5)、电加热装置底座(5
‑
6)和高温蒸汽排气阀(5
‑
7)；保温棉(5
‑
2)包覆于电加热装置(5)的外周，电加热装置(5)的顶部设置有预热水进口(5
‑
3)和高温蒸汽排气阀(5
‑
7)，高温蒸汽排气阀(5
‑
7)用于防止耐腐蚀电加热管(5
‑
1)的加热温度过高导致电加热装置(5)内蒸汽膨胀，电加热装置(5)底部设置有电加热装置底座(5
‑
6)；预热水进口(5
‑
3)与预热水管(3
‑
4)出水口连接；电加热装置(5)内部设置有耐腐蚀电加热管(5
‑
1)和温度探头(5
‑
4)，温度探头(5
‑
4)用于实时反馈预热水加热温度至控制器(1)；耐腐蚀电加热管(5
‑
1)与蓄电池(4)电性连接，蓄电池(4)储存光伏电池组(3
‑
3)转化的电量，并在需要时供耐腐蚀电加热管(5
‑
1)工作；换热水箱(8)内部设置有温控电磁阀温度传感器(11)和多级热管组系统(19)；换热水箱(8)进水口通过水管与预热水出口(5
‑
5)连接，水管上设置有换热水泵(7)；多级热管组系统(19)包括中温热管组(19
‑
1)、常温热管组(19
‑
2)、固定套(19
‑
3)、电磁阀(19
‑
4)、活塞杆(19
‑
5)、活动气缸(19
‑
6)和螺纹形翅片(19
‑
7)；固定套(19
‑
3)共两个，分别将所有的中温热管组(19
‑
1)和所有的常温热管组(19
‑
2)固定连接；固定套(19
‑
3)下端均安装有电磁阀(19
‑
4)，电磁阀(19
‑
4)通过活塞(19
‑
5)与活动气缸(19
‑
6)连接；中温热管组(19
‑
1)和常温热管组(19
‑
2)的冷凝端设有螺纹形翅片(19
‑
7)；电磁阀(19
‑
4)通过控制活动气缸(19
‑
6)来推动活塞(19
‑
5)运作，将中温热管组(19
‑
1)和常温热管组(19
‑
2)的蒸发端推进多级热管组系统蒸发端通道(3
‑
7)；储水箱系统(12)包括进水口接口(12
‑
1)、保温材料(12
‑
2)、出水接口(12
‑
3)、挡水隔板(12
‑
4)和储水空间(12
‑
5)；保温材料(12
‑
2)包裹在储水箱系统(12)的外表面；储水箱系统(12)的一侧设置有进水口接口(12
‑
1)，另一侧设置有出水接口(12
‑
3)；进水口接口(12
‑
1)与出水接口(15
‑
3)个数相同，且根据储水箱系统(12)中分层数确定；储水箱系统(12)中分层通过挡水隔板(12
‑
4)实现，将储水箱系统(12)的水箱分成不同温度水的储水空间(12
‑
5)；储水箱系统(12)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海飞，邵永辉，邓明星，丁千惠，杨婷婷，于海龙，朱宝忠，孙运兰，刘恩海，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
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