专利名称：一种水热混合冷却太阳能发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及新能源领域，尤其涉及一种水热混合冷却太阳能发电装置。
背景技术：
随着不可再生能源的短缺，新能源技术的发展成为当今国际能源领域的热点。其 中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。太阳能是地球上重要的能源，是取之不 尽、用之不竭、无污染、廉价且人类能够自由利用的能源。目前太阳能发电作为电能的一种 生产手段已经得到广泛的应用。由于温度对太阳能电池板的发电效率影响很大，因此在太阳能发电系统中，太阳 能电池板的冷却是一大关键技术。目前的太阳能发电系统大部分才用自然风冷或水冷的冷 却方式。对于现有的自然风冷技术而言，由于空气的温度在四季变化很大，因此这种冷却方 式不利于向太阳能电池板提供一个比较稳定的冷却温度，尤其在温度较高的夏天，自然风 冷的效率更加的低。现有的水冷的方式主要是使冷水或冷凝液流经太阳能电池板上各太阳 能电池板的热沉以达到冷却目的。显然现有的水冷方式虽然能够达到很好的冷却效果，但 是由于这种水冷方式中液体和太阳能电池板的热沉直接接触，长时间工作后，这些液体会 对热沉造成一定的腐蚀作用，严重影响了器件的使用寿命。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种水热混合冷却太阳能发电装置，用于解决现有的自然 风冷太阳能发电装置效率不高且水冷型太阳能发电装置使用寿命短的问题。本实用新型实 施例提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置冷却效率高、使用寿命长，冷却成本低，结构 简单且易于实施。一种水热混合冷却太阳能发电装置，包括气流通道1、水流通道2、太阳能电池板 7、热沉8、进气主管道9、出气主管道10、进水主管道11和出水主管道12 ；其特征在于太阳 能电池板7的下表面与热沉8的上表面接触，热沉8的下表面与流通道1的一个侧面接触； 气流通道1和水流通道2彼此隔离，气流通道1和水流通道2各自具有一个梳齿形侧面，气 流通道1的梳齿形侧面的梳齿端和水流通道2的梳齿形侧面的梳齿端管壁相互接触；气流 通道1包括分别位于其两端的进气口 3和出气口 4 ；水流通道包括分别位于其两端的进水 口 5和出水口 6 ；进气口 3与出水口 6在同一侧，出气口 4与进水口 5在同一侧；进气口 3 连接于进气主管道9上，出气口 4连接于出气主管道10上，进水口 5连接于进水主管道11 上，出水口 6连接于出水主管道12上。多个连续布置的水热混合冷却太阳能发电装置可以共用相同的进气主管道9、出 气主管道10、进水主管道11和出水主管道12。所述一种水热混合冷却太阳能发电装置中，所述太阳能电池板利用太阳光发电。本实用新型提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置不仅能够对太阳能电池板 进行冷却，而且还能够将风冷所产生的废气热能转换为了可再次利用的水热能，大大提高了能源的利用率。相对于现有的自然风冷装置，本实用新型提供的水热混合冷却方式的冷 却效果更均勻、冷却效率更高。此外，由于该冷却装置不用使冷却液与待冷却物体接触，减 少了冷却液对待冷却物体表面的腐蚀作用。本实用新型提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置，冷却效率高、使用寿命长， 冷却成本低，结构简单且易于实施，此外，太阳能利用率也得以提高。
图1为本实用新型实施例提供的一种水热混合冷却装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置的结构示意 图。图中1、气流通道，2、水流通道，3、进气口，4、出气口，5、进水口，6、出水口，7、太阳 能电池板，8、热沉，9、进气主管道，10、出气主管道，11、进水主管道和12、出水主管道。
具体实施方式
由于现有的太阳能电池板冷却技术中存在自然风冷效率不高且水冷方式会减短 太阳能电池板寿命的问题，本实用新型实施例提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置采 用水热混合冷却方式，不仅提高了太阳能发电装置的冷却效率，延长了装置的使用寿命，还 进一步提高了太阳能的利用率。本实用新型实施例提供的水热混合冷却装置包括气流通道、水流通道、进气口、出 气口、进水口、出水口、太阳能电池板、热沉、进气主管道、出气主管道、进水主管道和出水主 管道。所述气流通道和水流通道彼此隔离，且气流通道和水流通道的侧面紧密接触。这样 能够将气流通道设置于需要冷却的物体上，然后通过对气流通道通冷却气体如空气等以对 太阳能电池板进行冷却，同时可根据需要在水流通道中通冷却液体对气流通道进行进一步 冷却，加快气流通道的冷却速度，提高了整个冷却装置的冷却效率。此外水流通道中最终输 出的被加热的冷却液所含的热量还可有其它用途，提高了能源利用率。
以下结合附图，详细说明本实用新型实施方式。图1所示为本实用新型实施例提供的一种水热混合冷却装置的结构示意图。该冷 却装置包括气流通道1和水流通道2，所述气流通道1和水流通道2均具有一个梳齿型侧 面，气流通道1和水流通道2不相互连通且气流通道1的梳齿端与水流通道2的梳齿端管 壁相互紧贴接触。气流通道1包括位于该通道两端的进气口 3和出气口 4，水流通道包括 位于该通道两端的进水口 5和出水口 6，进气口 3与出水口 6在同一侧，出气口 4与进水口 5在同一侧。图1中为方便表示，将气流通道1和水流通道2的其它表面形状均画为平面， 值得说明的是，气流通道1和水流通道2的其他表面形状可根据实际需要设计。实际使用 该冷却装置时，所述气流通道1可根据需要设置于待冷却太阳能电池板的热沉上，即所述 气流通道1的一个侧面即为待冷却物体的热沉散热面，所述气流通道1内的气体直接接触 流经热沉的表面。其中，气流通道1用于通空气以进行风冷，实际上也可以根据需要通其它冷却气 体。水流通道2用于通水或各种类型的冷却液，水流通道2可以根据需要启用或关闭，例 如在冬天等较寒冷时期，若气流通道1的冷却效果已经能够实现待冷却物体的冷却需求，水流通道2可关闭；当待冷却物体的冷却需求较高时例如在夏天，可以开启水流通道2，并 选择通入合适的冷却液。以下为方便说明，设水流通道2启用时，所通液体为冷水。图1所述装置的冷却原理为当水流通道2没有启用时，进气口 3通入冷空气，该 冷空气流流经需要冷却的物体表面过程中，冷气流与较热的物体表面发生热交换，出气口 4 最终应该输出温度较高的热气。当启用水流通道2后，往进水口 5注入冷水，则从进水口 5 注入的冷水在流经水流通道2的过程中，不断通过水流通道2和气流通道1的接触面进行 热交换，气流通道1中气流所携带的热量不断使水流通道2中的水升温，实现了气流通道1 中气流的降温同时使出水口 6输出热水，该热水还可后续用于洗澡等其它用途。图1所示冷却装置一方面起到了对待冷却物体的冷却作用，另一方面还将风冷所 产生的废气热能转换为了可再次利用的水热能，大大提高了能源的利用率。显然，该装置 在废气热能转换为水热能的同时，进一步实现了对气流通道1中流经待冷却物体表面的空 气的降温，尤其是对靠近出气口 4位置的高温空气的降温，相对于现有的自然风冷装置，冷 却效果更均勻、冷却效率更高。此外，由于该冷却装置不用使水流或冷却液与待冷却物体接 触，减少了水流或冷却液对待冷却物体表面的腐蚀作用。图2所示为本实用新型实施例提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置的结构 示意图，该装置包括太阳能电池板7和图1中的水热混合冷却装置。太阳能电池板7用于 将太阳的辐射能转换为电能，直接推动负载工作或将电能送往蓄电池中存储。可以使用多 个太阳能电池板7，一般情况下，太阳能电池板7呈阵列形式排布，图2画出了太阳能电池 板7的一个侧面。太阳能电池板7都配有一个图1所示的水热混合冷却装置，各水热混合 冷却装置的气流通道1设置于与其对应的太阳能电池板7的热沉8的一个侧面上，即设计 时可以使水热混合冷却装置的气流通道1的一个侧面刚好是该冷却装置对应的太阳能电 池板的热沉的一个侧面，图2中为方便表示，将各热沉8的下表面作为其对应的水热混合冷 却装置的气流通道1的上表面。此外，所有太阳能电池板7对应的水热混合冷却装置的进气口 3连接于同一根进 气主管道9上，所有太阳能电池板7对应的水热混合冷却装置的出气口 4连接于同一根出 气主管道10上，所有水热混合冷却装置的进水口 5连接于同一根进水主管道11上，所有水 热混合冷却装置的出水口 6连接于同一根出水主管道12上。图2中为方便表示，将所有水 热混合冷却装置的进气口 3连接于同一根进气主管道9上，且所有出气口 4连接于同一根 出气主管道10上，所有进水口 5连接于同一根进水主管道11上，所有出水口 6连接于同一 根出水主管道12上。显然，在具体实施时，图2所示太阳能发电装置还可包括太阳能控制器以及蓄电 池等等常规太阳能发电装置所具有的器件，由于这些器件及其实现方式已是现有技术，此 处不再赘述。值得说明的是，当所述太阳能发电装置为聚光太阳能发电装置时，图2所示装 置还应包括聚光装置以及跟踪装置等器件。对于采用了本实用新型实施例所提供的一种水热混合冷却太阳能发电装置而言， 由于其太阳能电池板能够达到很高的冷却效率，太阳能电池板的光电转化效率高，太阳能 发电装置寿命长、工作稳定性高、结构简单且易于实施，此外，水流通道热能的再次利用也 提高了太阳能的利用率。
权利要求1.一种水热混合冷却太阳能发电装置，包括气流通道(1)、水流通道O)、太阳能电池 板(7)、热沉(8)、进气主管道(9)、出气主管道(10)、进水主管道(11)和出水主管道(12)； 其特征在于太阳能电池板(7)的下表面与热沉(8)的上表面接触，热沉(8)的下表面与流 通道(1)的一个侧面接触；气流通道(1)和水流通道( 彼此隔离，气流通道(1)和水流 通道( 各自具有一个梳齿形侧面，气流通道(1)的梳齿形侧面的梳齿端和水流通道(2) 的梳齿形侧面的梳齿端管壁相互接触；气流通道(1)包括分别位于其两端的进气口(3)和 出气口(4)；水流通道包括分别位于其两端的进水口(5)和出水口(6)；进气口(3)连接于 进气主管道(9)上，出气口(4)连接于出气主管道(10)上，进水口( 连接于进水主管道 (11)上，出水口(6)连接于出水主管道(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种水热混合冷却太阳能发电装置，其特征在于多个连续 布置的水热混合冷却太阳能发电装置可以共用相同的进气主管道(9)、出气主管道(10)、 进水主管道(11)和出水主管道(12)。
专利摘要本实用新型公开了一种水热混合冷却太阳能发电装置，涉及新能源领域，该装置包括气流通道、水流通道、进气口、出气口、进水口、出水口、太阳能电池板、热沉、进气主管道、出气主管道、进水主管道和出水主管道。所述气流通道和水流通道彼此隔离，且气流通道和水流通道的侧面紧密接触。这样，能够将气流通道设置于需要冷却的物体上，然后通过对气流通道通冷却气体如空气等以对需要冷却的物体进行冷却，同时可根据需要在水流通道中通入冷却液体对气流通道进行进一步冷却，加快气流通道的冷却速度，提高整个冷却装置的冷却效率。此外，水流通道中最终输出的被加热的冷却液所含的热量还可以用于其它用途，提高了能源利用率。
文档编号H02N6/00GK201869129SQ201020649558
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者卫明, 尧舜, 曹银花, 王智勇, 谭祺瑞 申请人:北京工业大学