光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及分布式太阳能光伏发电系统，具体是一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置。解决了目前太阳能电池冷却装置结构复杂、成本较高的技术问题。一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，包括一个总进水管道以及设置在总进水管道进水口的温度监测器；还包括沿进水方向依次串接在总进水管道上的分流阀和水压调节阀；所述分流阀的另一个出口连接有分流管路；总进水管道上位于水压调节阀后部的位置连接有紧贴在太阳电池组件背板上的至少一组导热器组件；所述导热器组件的上部设有出水口，导热器组件的下部设有进水口。本实用新型能有效降低光伏发电系统太阳电池组件运行温度，且结构简洁、模块化强、无能耗，具有很大的成本优势。
【专利说明】光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及分布式太阳能光伏发电系统，具体是一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置。
【背景技术】
[0002]取之不尽用之不竭的太阳能是唯一可以完全满足人类社会可持续发展的能源。太阳电池是目前将太阳能转换为电力加以利用的最直接、最简单有效的器件，而其在使用过程中无污染、零排放的特点使得在近十年太阳电池产业规模呈爆发式增长，光伏发电装机容量也逐年攀升。并网光伏发电系统的整体发电效率受太阳电池组件阵列效率、逆变器效率及交流并网效率的影响，而太阳电池组件阵列在能量转换过程中的损耗主要包括:组件的匹配损耗、表面尘埃遮挡损耗、不可利用的太阳辐射损耗、最大功率跟踪(MPPT)精度、直流线路损耗及温度影响。目前市场上绝大多数太阳电池均为PN结结构，输出性能受温度影响较大，而且不同材料太阳电池的温度系数亦不同，其中尤以晶硅电池的输出性能受温度影响最大，温度每升高1°C，则输出功率下降0.42%-0.45%。因此，光伏发电系统运行过程中，最大限度的降低太阳电池组件的温度将会提升系统的整体发电效率。目前的光伏发电系统中太阳电池组件的降温方式主要为自然冷却，若要使光伏发电系统项目的投资效益得到进一步提升，有必要开发一种具有经济可行性的新型降温装置。
[0003]申请号为:201220574919.8，名称为“太阳能光伏电池板循环水冷降温装置”实用新型主要涉及太阳能光伏电池板循环水冷降温装置，该装置虽能降低光伏发电系统中太阳电池组件的温度，但其冷却太阳电池组件的吸热器设计复杂，加工难度高，且整个降温系统包括了水泵、储水箱、散热器等装置使得额外增加了较大成本，虽能在一定程度上提升光伏发电系统的整体输出效率，但是较高的初期投资使其不具有经济可行性。
[0004]通常光伏发电系统中的每块太阳电池组件6均以固定方式安装在专用支架上。
【发明内容】
[0005]本实用新型为解决目前太阳电池冷却装置结构复杂、成本较高的技术问题，提供一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置。
[0006]本实用新型是采用如下技术方案实现的:一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，包括一个总进水管道以及设置在总进水管道进水口的温度监测器；还包括沿进水方向依次串接在总进水管道上的分流阀和水压调节阀；所述分流阀的另一个出口连接有分流管路；总进水管道上位于水压调节阀后部的位置连接有紧贴在太阳电池组件背板上的至少一组导热器组件；所述导热器组件的上部设有导热器出水口，导热器组件的下部设有至少一个导热器进水口 ；导热器进水口与总进水管道相连通；导热器出水口通过管路连接有储水管；所述储水管通过截止阀与分流管路相连接；分流管路的出水口与外部用水设备相连接。
[0007]本实用新型的工作过程是:温度监测器用于监测总进水管道进水口的水温；当环境温度大于总进水管道进水口的温度时，首先将分流阀切换至总进水管道，调节水压调节阀至合适的水压，冷却水将会流经紧贴在太阳电池组件背板的导热器组件至储水管，同时带走部分太阳电池组件的热量。当储水管被完全充满后，在用户(即外部用水设备)用水间隔期间，导热器组件内的冷却水将持续吸收太阳电池组件的热量，待冷却水再次开始流动时带走这段时间吸收的太阳电池组件的热量。当环境温度低于总进水管道冷却水入水口的温度时，将分流阀切换至分流管道，同时关闭截止阀，使冷却水通过分流管道直接与用户连接而不经导热器组件，此时由于金属传热快的性质，导热器组件对太阳电池组件仍可产生一定的降温作用。储水管可在一定的时间内使导热器组件内部的水流持续流动，增强导热器组件对太阳电池组件的降温效果。储水管还可以暂时存储一部分吸收热量之后的冷却水，在用户需要使用时打开截止阀就可以应用于洗漱等用途，充分利用了太阳能电池组件上的热量。
[0008]进一步的，所述的每组导热器组件包括两个导热器，每个导热器的下部设有导热器进水口 ；导热器上与设有导热器进水口相反的一侧的上部设有导热器出水口 ；两个导热器顺次排列且出水口相邻；两个导热器的导热器出水口相连接后共同与储水管相连通；每个导热器的导热器进水口均与总进水管道相连通。
[0009]导热器的进水口设置在下部，出水口设置在上部，可以使冷却水由下而上经过整个导热器然后流出，可以减缓流动速率，最大限度的带走太阳电池组件上的热量；且结构简单，容易装配。
[0010]本发明所述的光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置与循环水冷降温装置相t匕，在有效降低光伏发电系统太阳电池组件运行温度、提高系统整体输出性能的同时，结构简洁、模块化强、无能耗、占用空间小、安装快捷、维修方便、无噪音、材料用料少，具有很大的成本优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本实用新型结构示意图。
[0012]图2本实用新型所述导热器的结构示意图。
[0013]1-温度监测器，2-分流阀，3-总进水管道，4-水压调节阀，5-导热器进水口，6_太阳电池组件，7-导热器，8-导热器出水口，9-导热器与储水管连接点，10-储水管，11-截止阀，12-分流管道，13-外部用水设备。
【具体实施方式】
[0014]一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，包括一个总进水管道3以及设置在总进水管道3进水口的温度监测器I ;还包括沿进水方向依次串接在总进水管道3上的分流阀2和水压调节阀4 ;所述分流阀2的另一个出口连接有分流管路12 ;总进水管道3上位于水压调节阀4后部的位置连接有紧贴在太阳电池组件6背板上的至少一组导热器组件；所述导热器组件的上部设有导热器出水口 8，导热器组件的下部设有至少一个导热器进水口 5 ;导热器进水口 5与总进水管道3相连通；导热器出水口 8通过管路连接有储水管10 ;所述储水管10通过截止阀11与分流管路12相连接；分流管路12的出水口与外部用水设备13相连接。[0015]所述的每组导热器组件包括两个导热器7，每个导热器7的下部设有导热器进水口 5 ;导热器7上与设有导热器进水口 5相反一侧的上部设有导热器出水口 8 ;两个导热器7顺次排列且出水口 8相邻；两个导热器7的导热器出水口 8相连接后共同与储水管10相连通；每个导热器7的导热器进水口 5均与总进水管道3相连通。
[0016]总进水管道3的长度根据导热器组件的规模设置，相互配合，以便完成对导热器组件的供水作业，一般位于导热器组件的下方。导热器组件可根据太阳电池组件6的规模设置，可以有很多组。
[0017]所述导热器7呈蛇形金属管道；蛇形管道的上下两端口朝向相反且分别为导热器出水口 8和导热器进水口 5。蛇形管道结构的设计能够增加导热器内部冷却水与太阳电池组件6的接触面积，可以带走更多的热量。
[0018]所述导热器7 (蛇形金属管道)的轮廓呈矩形且与太阳电池组件6的背板边框相匹配；导热器7通过L型卡槽和弹簧螺栓固定在太阳电池片的支架上。导热器7与太阳电池组件6的背板边框相匹配，且紧贴在太阳电池组件6上，这样能够更加高效的降低太阳电池组件的温度。一般一个导热器7与一个太阳电池组件6相对应。
[0019]所述储水管10的容量大于所有导热器组件的总出水量。
[0020]所述储水管10的容量大于所有导热器7的总出水量。储水管10容量大于导热器7或导热器组件的总出水量，可以保证导热器7或导热器组件内的冷却水流动更多时间，确保降温效果。一般储水管10沿导热器组件的布置而水平布置且位于总进水管道3的下方，便于导热器组件内的冷却水流入。截止阀11安装在储水管10 —端的下方，然后再与分流管路12相连通。
[0021]图1中可以看到导热器出水口 8通过管路与储水管10相连接的位置即导热器7与储水管连接点9，该连接点通常位于储水管10的上部。图1、图2中箭头所示为冷却水流动方向。
【权利要求】
1.一种光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，其特征在于，包括一个总进水管道(3)以及设置在总进水管道(3)进水口的温度监测器(I);还包括沿进水方向依次串接在总进水管道(3)上的分流阀(2)和水压调节阀(4);所述分流阀(2)的另一个出口连接有分流管路(12);总进水管道(3)上位于水压调节阀(4)后部的位置连接有紧贴在太阳电池组件(6)背板上的至少一组导热器组件；所述导热器组件的上部设有导热器出水口(8)，导热器组件的下部设有至少一个导热器进水口(5);导热器进水口(5)与总进水管道(3)相连通；导热器出水口(8)通过管路连接有储水管(10);所述储水管(10)通过截止阀(11)与分流管路(12 )相连接；分流管路(12 )的出水口与外部用水设备(13 )相连接。
2.如权利要求1所述的光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，其特征在于，所述的每组导热器组件包括两个导热器(7)，每个导热器(7)的下部设有导热器进水口(5);导热器(7)上与设有导热器进水口(5)相反的一侧的上部设有导热器出水口(8);两个导热器(7)顺次排列且出水口(8)相邻；两个导热器(7)的导热器出水口(8)相连接后共同与储水管(10)相连通；每个导热器(7)的导热器进水口(5)均与总进水管道(3)相连通。
3.如权利要求2所述的光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，其特征在于，所述导热器(7)为蛇形金属管道；蛇形管道的上下两端口朝向相反且分别为导热器出水口(8)和导热器进水口(5)。
4.如权利要求3所述的光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，其特征在于，所述导热器(7)的轮廓呈矩形且与太阳电池组件(6)的背板边框相匹配；导热器(7)通过L型卡槽和弹簧螺栓固定在太阳电池组件(6)的支架上。
5.如权利要求1所述的光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，其特征在于:所述储水管(10)的容量大于所有导热器组件的总出水量。
6.如权利要求2或3所述的光伏发电系统太阳电池组件水冷降温装置，其特征在于:所述储水管(10)的容量大于所有导热器(7)的总出水量。
【文档编号】H02S40/44GK203691345SQ201420063892
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2014年2月13日
【发明者】贺剑雄, 崔立新, 刘涌, 夏宪军, 梁沛研 申请人:山西国际电力技术咨询有限公司