专利名称：一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统的制作方法
技术领域：
一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统技术领域[0001]本实用新型属于新能源利用领域，特别涉及一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统。
背景技术：
[0002]我国新疆等西部地区常年干旱、人口密度低、人畜饮水及农林业供水困难，但太阳能充沛，地下水资源丰富，这为光伏扬水系统提供了实现条件。利用光伏扬水系统可以为我国农村尤其是我国西部地区的牧区、草原、农作物等提供人畜饮用水或其它农作物的灌溉用水。[0003]传统的光伏扬水系统是由光伏阵列、控制器、蓄电池、水泵四部分组成的，这种光伏水栗系统存在两方面的不足[0004]一是使用了蓄电池。蓄电池价格昂贵，使用年限短且容易造成二次污染。同时，蓄电池虽然可以达到不间断抽水的目的，比较适合用在需要时时供电或供水的地方，而生活用水和农业灌溉并不是时时需要，从这方面出发可以考虑舍去蓄电池。二是光伏阵列在运行时，产生的能量中有一部分会使其自身温度升高，而温度升高直接导致输出功率降低并影响光伏阵列性能的稳定和使用寿命。[0006]目前光伏扬水系统难以大量推广主要受到成本的限制。在现有形势下，西部居民分散居住地区用水、小型农田灌溉、市政植被浇水和家庭庭院用水等亟待更经济、更实用的光伏扬水系统。发明内容[0007]针对以上光伏扬水系统存在的问题，本实用新型一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统提出了新的解决办法，由光伏阵列、控制器、直流潜水泵和自冷却系统的系统舍弃了蓄电池并加入了光伏阵列的自冷却系统，其技术特征是一是不使用蓄电池的光伏扬水系统， 舍弃昂贵且易污染环境的蓄电池，直接使用控制器进行控制，使光伏电池产生的电能驱动提水，经济又环保；二是利用本实用新型光伏阵列的自带的自冷却系统能确保光伏阵列在水温附近工作。光伏阵列长期在高温或变温环境下工作，利用部分提水对其进行冷却，能保证光伏阵列能在水温附近工作，使光伏阵列电能输出更稳定，抽水量更大，既提高了发电效率又延长了系统寿命，达到保护光伏阵列和改善光伏阵列性能的目的。[0008]本实用新型的技术效果是[0009]I、由于此实用新型的光伏扬水系统无蓄电池，而光伏阵列只有在光照强度足够的情况下才能够驱动得起水泵扬水，因此控制器将光伏阵列发出的电全部用与驱动水泵抽水，达到“光足泵动，光少泵停”的全自动效果，使得系统能随每天日照变化全自动运行，不需要人工启动和停断。[0010]2、通过旁路三通的自冷却系统能将光伏阵列的热量大部分传到水中，并随水带走，稳定了光伏阵列的工作温度，既提高了光伏阵列的发电效率，又能有效提高光伏阵列的3使用寿命。
[0011]下面结合实例对本发明做进一步的说明。[0012]图(I)是本实用新型一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统的构造图，其中I为光伏阵列，2为控制器，3为直流潜水泵，5为三通阀，6为冷却器，7为储水装置，8为导线，9为水管。[0013]图(2)是本实用新型光伏阵列的自冷却系统4，其中I为光伏阵列，5为三通阀，6 为冷却器。[0014]图(3)、图(4)、图(5)为冷却器冷却管道的布置形状实例。其中，图(3)为矩形，图(4)为螺旋形，图(5)为车轮辐射形。
具体实施方式
[0015]在图(I)中，系统由光伏阵列1，控制器2，直流潜水泵3构成和自冷却系统4组成。 其中，光伏阵列I、控制器2和直流潜水泵3通过导线相连，直流潜水泵3、自冷却系统4和储水装置7以水管连接。自冷却系统4固定在光伏阵列I背面，接触面涂以硅胶。直流潜水泵3的工作提水通过自冷却系统4中的三通阀5分别流向储水装置7和光伏阵列1，利用系统本身的水资源对光伏阵列I进行自冷却，冷却后水再次回流使用，保证了光伏阵列工作稳定性和使用寿命，提高了光伏阵列I的输出功率和直流潜水泵3的效率，最大程度上节省了系统资源。[0016]在图(2)中，自冷却系统4由三通阀5和冷却器6组成，通过水管9连接，固定在光伏阵列I后，与太阳能阵列I背面直接传热接触无间隙相连，呈正反面结构。来自直流潜水泵3的提水流入三通阀5进口后，大部分水流通过三通阀5的大流量出口流向储水装置7， 小部分水流通过三通阀5的小流量出口流向冷却器6管路入口，使光伏阵列I的发热热量通过无间隙接触传给冷却器6管路中的水，并随水排走。冷却器6的冷却管路布置形状多样，可以以矩形、螺旋形、车轮辐射形或者扁形等形状排列。以矩形冷却器管路形为例，冷却器管路入口接到三通阀5的小流量出口，连通来自直流潜水泵3的提水；出口通到储水装置 7，将自冷却系统4工作后的尾水排回储水装置7，循环使用。三通阀5的分流作用，既能保证直流潜水泵3的提水经过主管路来供水，又能利用小部分提水对光伏阵列I进行冷却。[0017]本系统摒弃了传统光伏水泵系统的蓄电池，提供了一种利用无蓄电池和自冷却系统的、能够全自动稳定工作的、使用寿命高并对环境影响小的光伏水泵系统，在实际运行过程中不需要人工启动和停断，系统可以随着全天日照变化进行工作，具有“日出而作，日落而停”的全自动特性和环保特性。
权利要求1.一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，由光伏阵列(I)、控制器(2)、直流潜水泵(3)、自冷却系统⑷组成，其中，自冷却系统⑷由三通阀(5)和冷却器(6)构成，光伏阵列(I)、控制器2、直流潜水泵(3)是以导线⑶连接，直流潜水泵(3)、自冷却系统(4)以水管(9)连接。
2.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是光伏阵列(I)转化将光能转化为电能，通过控制器(2)带动直流潜水泵(3)提水；提水进入三通阀(5)入口后，大部分提水通过三通阀(5)大流量出口回到主要管路供水，小部分水通过三通阀小流量出口进入自冷却系统(4)对光伏阵列⑴进行自冷却。
3.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是通过调节三通阀(5)旁路开度来调节冷却系统的流量。
4.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是三通阀(5) 旁路水冷却后再次回流使用。
5.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是采用光伏阵列(I)转化光能为电能，通过控制器(2)与直流潜水泵(3)直接相连，舍去了常规的蓄电池。
6.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是控制器(2) 使得光伏阵列(I)的输出电能全部用于直流潜水泵(3)提水。
7.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是来自直流潜水泵(3)的提水流入三通阀(5)进口后，大部分水流通过三通阀(5)的大流量出口流向储水装置(7)，小部分水流通过三通阀(5)的小流量出口流向冷却器(6)管路入口，使光伏阵列(I)的发热热量通过无间隙接触传给冷却器(6)管路中的水，并随水排走。
8.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征在于自冷却系统(4)由水管(9)连接的三通阀(5)和冷却器(6)组成，冷却器(6)与太阳能阵列(I)背面直接传热接触无间隙相连。
9.根据权利要求I所述的一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统，其特征是冷却器(6) 的管路布置方式多样，有矩形、螺旋形、车轮辐射形和扁形。
专利摘要一种无蓄电池式自冷却光伏扬水系统是由光伏阵列1、控制器2、直流潜水泵3、自冷却系统4组成，其中自冷却系统4由三通阀5和冷却器6组成。光伏阵列1、控制器2、直流潜水泵3是以导线8连接，直流潜水泵3、自冷却系统4以水管9连接。此系统是一种利用光伏阵列吸收太阳能来提供系统能量、舍弃昂贵且易污染的蓄电池、将水泵的部分出水对光伏阵列进行冷却以优化系统效率和稳定性的装置，是光、电、热技术等多学科交叉结合的体现，最大程度上节省了系统资源，达到系统效率最优化及出水量最大化，具有能源清洁、全自动、高可靠、无噪声的特点，符合绿色能源的优势理念。
文档编号F04D27/00GK202746217SQ201220284778
公开日2013年2月20日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者郭丽妹, 杨林, 符向前 申请人:郭丽妹, 杨林