一种发电效率高的太阳能发电装置的制作方法

文档序号:14747945发布日期:2018-06-22 03:04阅读:192来源:国知局

本发明涉及太阳能发电技术领域,尤其涉及一种发电效率高的太阳能发电装置。



背景技术:

太阳能是指太阳的热辐射能,是一种可再生能源,在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用主要有光电转换和光热转换两种方式,在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

在太阳能发电领域,常采用太阳能电池板对太阳能的热辐射能进行转换利用,太阳能电池板是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,目前太阳能电池板以晶硅电池板为主。晶硅电池在工作时,会引起电池板的发热。其主要的热来源有两个方面:一、电流流过电池板的PN结时,PN结形成的压降导致能量损失,损失的能量直接以热能的方式散发出去,引起电池板温度升高;二、电池板吸收太阳光的热能,会直接导致电池板温度的升高。在夏季,如果电池板的通风效果不好,其温度会达到70℃以上,即便通风状况良好的情况下,满功率工作的电池板温度也会达到50℃-60℃。

而太阳能电池板的最大输出功率会随温度的上升而降低,其特征曲线如图2所示。由图2可知太阳能电池板的最大输出功率温度系数为负值,其值一般为:-0.41%/℃。也就是说:如果太阳能电池板的温升达到50℃,其转换效率会下降20%,这也是夏天光照条件很好的状况下,单位时间内的发电量反而没有冬天高的原因。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于提供一种发电效率高的太阳能发电装置,采用本发明提供的技术方案能够降低太阳能电池板的工作温度,解决了太阳能电池板工作温度高而造成光电转换效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供一种发电效率高的太阳能发电装置,包括自上而下设置的太阳能电池板和集热片;在所述集热片的下方设置有两端连通的供液体流动的导热管;所述导热管紧贴所述集热片设置。

进一步的,在所述集热片为质软材质制成,所述导热管的外表面与所述集热片紧密贴合。

进一步的,在所述太阳能电池板与集热片之间设置有导热材质制成的隔离板。

进一步的,所述导热管迂回铺设在所述集热片的下方。

进一步的,所述导热管铺设于所述集热片的下方,并形成蛇形管道。

进一步的,所述导热管铺设于所述集热片的下方,并形成螺旋状管道。

进一步的,包括金属框架;所述太阳能电池板、隔离板和集热片均设置于所述金属框架内;所述导热管的两端设置于所述金属框架的侧边上。

进一步的,在所述导热管的两端设置有有用于控制液体流速的阀门。

由上可见,应用本发明实施例的技术方案,有如下有益效果:

本发明在太阳能电池板下方设置有集热片和导热管,通过导热管内液体的流动带走电池板的热量,降低太阳能电池板的工作温度,进而达到提高太阳能电池板发电效率的效果。

集热片为质软材质制成,使得导热管在于集热片紧密贴合后能够嵌入集热片中,同时还迂回铺设在集热片的下方,提高导热管与集热片的接触面积,进而提高导热管的导热效果;隔离板主要起密封、隔离水蒸气的作用,避免电池板受潮造成损坏;金属框架主要起密封、隔离、接地的作用,对系统的安全性进行保证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例结构部分剖视图;

图2为本发明太阳能电池板功率与温度关系曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例提出的技术方案,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示,本实施例公开了一种发电效率高的太阳能发电装置,包括自上而下设置的太阳能电池板10和集热片20。在太阳能电池板10上设置有太阳能电池板输出接口11,在集热片20的下方设置有两端连通的供液体流动的导热管30,导热管30紧贴集热片20设置。

太阳能电池板10下方设置的集热片20主要收集太阳能的热能与太阳能电池板10产生的热能,对电池板10的热能进行收集,通过导热管30内液体的流动带走集热片20上的热量,从而降低太阳能电池板10的工作温度,达到提高太阳能电池板10发电效率的效果,相比于通过增加空气流通、喷淋等降温方式,不会造成资源的浪费。由图2可知,在太阳光照充足的情况下,太阳能电池板10的工作温度越低,其工作功率越高,即发出的电量越大。

另外,该发电装置可以单独使用,无论电池板的输出接口11还是导热管30的两端可以与另一个发电装置之间可相互连通,多个发电装置之间还可以采用串联或者并联组合,实现模块化发电,当一个组件出现问题时,不会影响其他组件的正常运行,在施工、运行、维护方面非常简单便捷。

同时,在导热管30内流动的液体可以是水或其他热容量较大的液体,由于水的热容比大,其降温效果较好,且来源较广,采用水作为导热管30内流动的导热液体能够实现模块化的热水供应系统。导热管30的两端为分别为进水口31和出水口32,并分别设置有有用于控制水流速度的阀门33。水从进水口31流入导热管30内,集热片20上的热量通过导热管30传导至水,水流出并带出太阳能电池板10发出的热量,在此过程中通过太阳能发电的余热加热水。相比于传统的太阳能热水器,不会使热水沸腾,热水的温度可通过多组该热水供应系统的串联、并联来控制。并且水温能够通过水流速度进行控制,当需要产生温度较低的热水时,控制阀门33增大水流速度,反之控制阀门33减小水流速度。

为了进一步提高集热片20的导热效率,在集热片20为质软材质制成,导热管30的外表面与集热片20紧密贴合,使得导热管30与集热片20紧密贴合后能够嵌入集热片20中。同时导热管30迂回铺设在集热片20的下方,例如导热管30铺设于集热片20的下方,并形成蛇形管道,或者形成螺旋状管道,或者形成能够与集热片充分接触的其他形状。采用上述集热片20和导热管30结构能够提高导热管30与集热片20的接触面积,进而提高导热管30的导热效果。

为了提高发电装置的使用寿命,在太阳能电池板10与集热片20之间设置有导热材质制成的隔离板40。隔离板40主要起密封、隔离水蒸气的作用,防止在使用过程中水分对太阳能电池板10造成损害,防止由于水汽的作用导致电气系统短路。

另外在太阳能电池板10、隔离板40和集热片20外侧设置有金属框架50。金属框架50为发电装置的外边界,导热管30的两端,即进出水口都采用螺接或焊接的方式固定于金属框架的侧边上,进出水口可以有多个。金属框架50主要起密封、隔离和接地的作用,对发电装置的安全性进行保证,安全性主要包含两个方面:一、由于太阳能发电系统中存在大于36V的电压,金属框架50可以与太阳能电池板的支架或底座进行金属连接,对施工、运行维护人员的安全进行保障;二、当发生热水泄漏时,不会造成人员被烫伤等恶劣后果。

以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

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