一种太阳能高效利用装置的制作方法

本发明涉及一种太阳能高效利用装置，属于太阳能发电领域。

背景技术：

太阳能电池板工作温度每升高1℃，其相对发电效率下降0.5％，每增加10℃，其阵列的老化速度就会增加一倍，由于外界环境温度的变化及电池板在工作过程中产生的热量致使板温度升高，一般可达到50~75℃，导致太阳能电池板的发电功率下降、阵列使用寿命降低。目前，太阳能电池板采用的冷却方式，只是对其进行冷却，没有对太阳能电池板产生的热量加以利用，造成能源浪费。因此，迫切需要研究经济有效的太阳能电池板冷却方法以提高太阳能电池板发电效率，延缓老化速度。

技术实现要素：

本发明涉的目的在于提供一种太阳能高效利用装置，结构简单，提供一种高效太阳能电池板冷却方法，提高太阳能电池板发电效率，并且延缓老化速度。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种太阳能高效利用装置，包括水箱、第一阀门、第一进水管、第二进水管、过滤器、第一水泵、第二阀门、太阳能电池板、控制器、储能装置、负载、太阳池上对流层、第二水泵、发电机、冷凝器、膨胀机、工质泵、蒸发器、热交换装置、太阳池下对流层、太阳池非对流层和太阳池；所述第一阀门设置在第一进水管上，所述第一进水管输出端设置在水箱中;所述第二进水管一端设置在水箱中，第二进水管的另一端与太阳能电池板相连接；所述过滤器、第一水泵、第二阀门从左到右一次设置在第二进水管上；所述控制器一端与太阳能电池板，所述控制器的另一端与储能装置相连接；所述储能装置与负载和发电机相连接；所述太阳池上对流层、太阳池非对流层和太阳池下对流层从上至下设置在太阳池，所述热交换装置设置在太阳池下对流层中；所述太阳池底部外侧壁上设有一开口，所述开口与蒸发器相连接；所述膨胀机分别与蒸发器、冷凝器和发电机连接；所述工质泵的一端与蒸发器相连接，所述工质泵的另一端与冷凝器相连接；所述冷凝器通过第二水泵与太阳池上对流层进行连接，并且冷凝器与膨胀机相连接。

优选地，所述热交换装置设有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过导管与太阳能电池板和水箱相连接。

优选地，冷凝器设有进水口和出水口，进水口和出水口通过导管与太阳池上对流层相连接，并且所述第二水泵设置在进水口的导管上。

优选地，所述太阳能电池板背面设有散热板和冷却管，散热板与太阳能电池板之间采用导热硅脂进行填充，散热板上设有冷却管安装孔，冷却管安装在冷却管安装孔中。

优选地，所述蒸发器内设有液态氨水。

有益效果：本发明能对太阳能电池板进行大幅降温，并将电池板产生的热量进行利用，提高了太阳能的利用效率，延长了电池板的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种太阳能高效利用装置的整体结构示意图；

图2是本发明一种太阳能高效利用装置的部分结构示意图；

图3是本发明一种太阳能高效利用装置的部分结构示意图；

图4是本发明一种太阳能高效利用装置的部分结构示意图；

图中：水箱1、第一阀门2、第一进水管3、第二进水管4、过滤器5、第一水泵6、第二阀门7、太阳能电池板8、控制器9、储能装置10、负载11、太阳池上对流层12、第二水泵13、发电机14、冷凝器15、膨胀机16、工质泵17、蒸发器18、热交换装置19、太阳池下对流层20、太阳池非对流层21、冷却管22、散热板23、冷却管安装孔23-1和太阳池24。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

如图1-4所示，一种太阳能高效利用装置，包括水箱1、第一阀门2、第一进水管3、第二进水管4、过滤器5、第一水泵6、第二阀门7、太阳能电池板8、控制器9、储能装置10、负载11、太阳池上对流层12、第二水泵13、发电机14、冷凝器15、膨胀机16、工质泵17、蒸发器18、热交换装置19、太阳池下对流层20、太阳池非对流层21和太阳池24；所述第一阀门2设置在第一进水管3上，所述第一进水管3输出端设置在水箱1中;所述第二进水管4一端设置在水箱1中，第二进水管4的另一端与太阳能电池板8相连接；所述过滤器5、第一水泵6、第二阀门7从左到右一次设置在第二进水管4上；所述控制器9一端与太阳能电池板8，所述控制器9的另一端与储能装置10相连接；所述储能装置10与负载11和发电机14相连接；所述太阳池上对流层12、太阳池非对流层21和太阳池下对流层20从上至下设置在太阳池24，所述热交换装置19设置在太阳池下对流层20中；所述太阳池24底部外侧壁上设有一开口，所述开口与蒸发器18相连接；所述膨胀机16分别与蒸发器18、冷凝器15和发电机14连接；所述工质泵17的一端与蒸发器18相连接，所述工质泵17的另一端与冷凝器15相连接；所述冷凝器15通过第二水泵13与太阳池上对流层12进行连接，并且冷凝器15与膨胀机16相连接。

优选地，所述热交换装置19设有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过导管与太阳能电池板8和水箱1相连接。

优选地，冷凝器15设有进水口和出水口，进水口和出水口通过导管与太阳池上对流层12相连接，并且所述第二水泵13设置在进水口的导管上。

优选地，所述太阳能电池板8背面设有散热板23和冷却管22，散热板23与太阳能电池板8之间采用导热硅脂进行填充，散热板23上设有冷却管安装孔23-1，冷却管22安装在冷却管安装孔23-1中。

优选地，所述蒸发器18内设有液态氨水。

工作原理：水通过进水管3注入水箱1中，打开阀门7，水泵6将水箱内的水注入太阳能电池板8背面的冷却管22，将太阳能电池板8产生的热量转移到热交换器19处，热交换器将热量转移到太阳池下对流层20，太阳池下对流层20对蒸发器18内的氨水进行加热，氨水变成高压氨气在膨胀机16内做功，带动发电机14发电，做完功的气体在冷凝器15内被凝结成液体，由工质泵送回到蒸发器18内，开始下一轮循环。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种太阳能高效利用装置，其特征在于，包括水箱(1)、第一阀门（2）、第一进水管（3）、第二进水管（4）、过滤器（5）、第一水泵（6）、第二阀门（7）、太阳能电池板（8）、控制器（9）、储能装置（10）、负载（11）、太阳池上对流层（12）、第二水泵（13）、发电机（14）、冷凝器（15）、膨胀机（16）、工质泵（17）、蒸发器（18）、热交换装置（19）、太阳池下对流层（20）、太阳池非对流层（21）和太阳池（24）；所述第一阀门（2）设置在第一进水管（3）上，所述第一进水管（3）输出端设置在水箱(1)中;所述第二进水管（4）一端设置在水箱(1)中，第二进水管（4）的另一端与太阳能电池板（8）相连接；所述过滤器（5）、第一水泵（6）、第二阀门（7）从左到右一次设置在第二进水管（4）上；所述控制器（9）一端与太阳能电池板（8），所述控制器（9）的另一端与储能装置（10）相连接；所述储能装置（10）与负载（11）和发电机（14）相连接；所述太阳池上对流层（12）、太阳池非对流层（21）和太阳池下对流层（20）从上至下设置在太阳池（24），所述热交换装置（19）设置在太阳池下对流层（20）中；所述太阳池（24）底部外侧壁上设有一开口，所述开口与蒸发器（18）相连接；所述膨胀机（16）分别与蒸发器（18）、冷凝器（15）和发电机（14）连接；所述工质泵（17）的一端与蒸发器（18）相连接，所述工质泵（17）的另一端与冷凝器（15）相连接；所述冷凝器（15）通过第二水泵（13）与太阳池上对流层（12）进行连接，并且冷凝器（15）与膨胀机（16）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能高效利用装置，其特征在于，所述热交换装置（19）设有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过导管与太阳能电池板（8）和水箱(1)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能高效利用装置，其特征在于，冷凝器（15）设有进水口和出水口，进水口和出水口通过导管与太阳池上对流层（12）相连接，并且所述第二水泵（13）设置在进水口的导管上。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能高效利用装置，其特征在于，所述太阳能电池板（8）背面设有散热板（23）和冷却管（22），散热板（23）与太阳能电池板（8）之间采用导热硅脂进行填充，散热板（23）上设有冷却管安装孔（23-1），冷却管（22）安装在冷却管安装孔（23-1）中。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能高效利用装置，其特征在于，所述蒸发器（18）内设有液态氨水。

技术总结
本发明公开了一种太阳能高效利用装置，包括水箱、第一阀门、第一进水管、第二进水管、过滤器、第一水泵、第二阀门、太阳能电池板、控制器、储能装置、负载、太阳池上对流层、第二水泵、发电机、冷凝器、膨胀机、工质泵、蒸发器、热交换装置、太阳池下对流层、太阳池非对流层和太阳池。本发明通过对太阳能电池板进行大幅降温，并将太阳能电池板产生的热量进行利用，提高了太阳能的利用效率，从而延长了太阳能电池板的使用寿命。

技术研发人员：孙磊厚;白建波;王跃;陈浩然
受保护的技术使用者：河海大学常州校区
技术研发日：2020.08.25
技术公布日：2020.11.20