本发明专利技术涉及一种被动式光伏组件冷却装置，包括蒸发冷却装置，蒸发冷却装置由纤维层或纤维管和多孔材料薄板组成，蒸发冷却装置紧贴在光伏组件的背面，蒸发冷却装置和光伏组件两端分别固定在水箱和支架上，并与地面呈一倾角，纤维层或纤维管的末端位于水箱内，水箱中安装有用于控制蒸发冷却装置启停的活动挡板，活动挡板通过联轴器与电机相连，联轴器一端连接有摆杆，且摆杆另一端与固定在水箱侧面上、下位置上的限位开关相对应，电机与光敏电阻和控制电路连接，且光敏电阻安放在水箱上方。该装置根据植物叶片的蒸腾原理，利用毛细现象、小孔扩散原理，通过水的蒸发吸热来降低与冷却装置紧密贴合的光伏电池板的温度，从而提高太阳能光伏电池的发电效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光伏组件冷却装置，尤其是一种无需消耗动力、冷却能力自我调节、被动型光伏组件散热装置。
技术介绍
光伏电池板所吸收的太阳辐射中只有8%_29%的能量通过光生伏特效应转化为电能，一部分能量被电池板反射回大气，其余能量转化为电池板的热能。这部分热能可以使得太阳能光伏电池板温度升高到70°C，甚至更高。研究表明，电池板温度升高，会导致其转化效率降低，甚至影响电池板的寿命。目前光伏发电系统中普通应用硅基太阳能光伏电池。一 般当电池的工作温度每上升1°C，硅基太阳能电池的功率将降低O. 5%左右。因此在实际应用中，太阳能光伏组件的有效散热是非常必要的。按照冷却介质是否需要外界动力驱动，太阳能电池冷却可分为被动型和主动型。主动型冷却方式虽然能够带来良好的冷却效果，但是需要外界动力驱动。外界动力主要来源于电，光伏发电系统所发电力部分用于主动型冷却装置。如果主动型冷却装置设计不当，用于驱动泵或风机的功率过大，光伏发电系统输出的净输出功率反而减少。被动型冷却方式由于不消耗电力，在太阳能电池冷却中有一定优势。现有的被动式散热装置利用电池板背部流道中空气受热后自然对流带走部分热量，这种方式对降低电池板温度可以起到一定效果，但缺点是散热效果不佳；也有在电池板背部加装肋片来提高散热性能，这种散热装置虽然能取得一定的散热效果，但装置比较庞大和笨重，并且造价较高，限制了其实际应用。所以设计一种高效的被动型太阳能冷却装置是十分必要的。目前公开的相关专利主要有 O中国专利号00820123998，光伏电池散热及热电联供系统。此
技术实现思路
所要解决的是光伏组件的散热问题，蒸发吸收光伏电池的热量，散热形式是被动式散热系统。但是系统较为复杂，需要配备换热设备。2)中国专利号200920126098，一种采用热管冷却的平板型太阳能光伏电-热转换装置；此
技术实现思路
所要解决的是光伏组件的散热问题。系统采用被动式散热方式。虽然散热系统能取得较好的散热效果，但是该系统装置比较复杂、造价较高。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种被动式光伏组件冷却装置，该装置根据植物叶片的蒸腾原理，利用毛细现象、小孔扩散原理，通过水的蒸发吸热来降低与冷却装置紧密贴合的光伏电池板的温度，从而提高太阳能光伏电池的发电效率。本专利技术的技术方案为一种被动式光伏组件冷却装置，包括光伏组件，水箱，蒸发冷却装置，其特点是蒸发冷却装置由纤维层或纤维管和多孔材料薄板组成，蒸发冷却装置紧贴在光伏组件的背面，蒸发冷却装置和光伏组件两端分别固定在水箱和支架上，并与地面呈一倾角，使落到光伏组件表面的雨水顺其表面流至水箱中，蒸发冷却装置的纤维层或纤维管的末端位于水箱内，水箱中安装有用于控制蒸发冷却装置启停的活动挡板，活动挡板通过联轴器与电机相连，联轴器一端连接有摆杆，且摆杆另一端与固定在水箱侧面上、下位置上的限位开关相对应，用于触发限位开关，电机与光敏电阻和控制电路连接，且光敏电阻安放在水箱上方。水箱上分别装有雨水过滤栅格板、过滤层、排污管、补水管，其中，栅格板放置在光伏组件的低位处下面，栅格板下面设有过滤层，水箱上端侧面设有补水管，水箱下端侧面设有排污管。纤维层由吸水能力强的纤维材料制成，纤维层的厚度为O. 5 - 5 _，纤维管直径为O. 5 - 5 mm,且纤维管嵌在多孔材料薄板3中，纤维管的长度方向与电池板的长度方向—致。多孔材料薄板由多孔陶瓷制成，其厚度为I - 10 mm，孔洞的平均孔径为5 -50 μ m0·本专利技术的有益效果是 I、本专利技术以蒸腾作用产生的拉力为驱动力，将蒸发工质(水)从冷却装置的底部运输到顶部，无需使用泵或风机等消耗电能的设备。2、本专利技术利用水的蒸发吸收太阳能电池的热量，降低太阳能电池温度，提高其光电转换效率，输出更多电力。3、本专利技术使用光敏电阻自动控制蒸发冷却功能的启动和停止，白天太阳光较强时启动蒸发冷却功能，阴雨天光照不足或夜晚时关闭蒸发冷却功能。2、本专利技术在水箱中采用了雨水收集装置，充分利用自然界降雨，减少从城市管网的补水量。附图说明图I是本专利技术的结构示意 图2是图I中沿A-A的剖视 图3是本专利技术的蒸发启动状态 图4是本专利技术的蒸发停止状态 图5是控制电路 图6是太阳能电池温度对比 图7是太阳能电池功率对比图。具体实施例方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，2所示，本专利技术的被动式光伏组件冷却装置，包括光伏组件1，水箱6，蒸发冷却装置，雨水过滤栅格板10、过滤层8、排污管5、补水管9、联轴器12、电机13、摆杆14、限位开关15,光敏电阻16等。蒸发冷却装置由纤维层或纤维管2和多孔材料薄板3组成。蒸发冷却装置紧贴在光伏组件I的背面，蒸发冷却装置和光伏组件I固定在水箱6和支架4上。蒸发冷却装置的纤维层或纤维管2末端位于水箱6内，水箱6中安装有用于控制蒸发装置启停的活动挡板7，活动挡板7通过联轴器12与电机13相连，联轴器12 —端连接有摆杆14，且摆杆14另一端与固定在水箱6侧面上、下位置上的限位开关15相对应，用于触发限位开关15，电机13与光敏电阻16和控制电路连接，且光敏电阻安放在水箱上方。水箱6上分别装有雨水过滤栅格板10、过滤层8、排污管5、补水管9，其中，栅格板10放置在光伏组件I的低位处下面，栅格板10下面设有过滤层8，水箱6上端口侧面设有补水管9，水箱6下端侧面设有排污管5。光伏组件I在安装时与地面呈一定的倾角，降落到光伏组件I表面的雨水顺表面流下，栅格板10和过滤层8将雨水携带的树叶和泥沙等杂质去除，过滤后的雨水进入水箱6，实现雨水收集功能。安装有补水管9和排污管5。当水箱6的水位降低到设定的最低水 位时，城市管网的水通过补水管9对水箱进行补水。当水箱6底部沉积的微细泥沙等杂质达到一定程度时，可通过排污管5将杂质冲出。最后，水箱6中还安装有活动挡板7来控制蒸发装置的启停。活动挡板7通过联轴器12与电机13相连，活动挡板7的旋转由电机13驱动。摆杆14的一端与联轴器12相连，摆杆14和活动挡板7的旋转同步；摆杆14的另一端被用来触发限位开关15。电机13的运转由光敏电阻16和控制电路确定,光敏电阻可安放在水箱上方。蒸发冷却装置的纤维层利用毛细现象，由吸水能力较强的纤维组成，纤维可采用涤纶和尼龙等材料制成。纤维的功能类似于植物的叶脉，完成水的输运功能。纤维层的厚度为O. 5 - 5 mm。所采用多孔材料薄板3厚度为I - 10 mm,材料可以为多孔陶瓷3,孔洞的平均孔径为5 - 50μπι。多孔陶瓷利用小孔扩散原理，功能类似于植物叶片的气孔，实现蒸发散热的功能。也可不使用纤维层，而采用由纤维编成的管。纤维管2直径为O. 5 - 5mm,纤维管2嵌在多孔材料薄板3中，纤维管2的长度方向与电池板的长度方向一致。总体而言，本专利技术的蒸发冷却装置基于植物蒸腾原理，利用蒸发吸热带走热量，实现降低温度的效果。如图I所示，将蒸发冷却装置布置在太阳能电池组件I的背面来实现对太阳能电池板的冷却功能。本装置可自发完成吸水、输运和散热的全过程，无需加装动力装置。当太阳辐射强度高于一定数值(例如，100 ff/m2)时，如图2、图3、图5所示，开关NKl和NK2闭合，开关PKl和PK2断开，电机13正转，带动活动挡板7顺时针转动，当摆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种被动式光伏组件冷却装置，包括光伏组件(1)，水箱(6)，蒸发冷却装置，其特征在于所述蒸发冷却装置由纤维层或纤维管(2)和多孔材料薄板(3)组成，蒸发冷却装置紧贴在光伏组件(I)的背面，蒸发冷却装置和光伏组件(I)两端分别固定在水箱(6)和支架(4 )上，并与地面呈一倾角，使落到光伏组件表面的雨水顺其表面流至水箱(6 )中，蒸发冷却装置的纤维层或纤维管(2)的末端位于水箱(6)内，水箱(6)中安装有用于控制蒸发冷却装置启停的活动挡板(7)，活动挡板(7)通过联轴器(12)与电机(13)相连，联轴器(12)—端连接有摆杆(14)，且摆杆(14)另一端与固定在水箱(6)侧面上、下位置上的限位开关(15)相对应，用于触发限位开关(15)，电机(13)与光敏电阻(16)和控制电路连接，且光敏电阻(16)安放在水箱(6)上方。2...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱群志，荆树春，李琦芬，任建兴，杨涌文，俞骜韡，唐志军，王文婷，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：
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