一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件的制作方法
【专利摘要】一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件涉及自动除霜和除雪的光伏组件。创新点：对光伏组件电池片的排列距离进行细微的调整，目的是不影响光照的情况下，对电池片对应的玻璃四周进行加热，最终达到对应电池片的玻璃温度升高至达到及时除霜、除雪的作用。
【专利说明】一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件
一、【技术领域】:
[0001]本发明涉及自动除霜和除雪的光伏组件。
二、技术背景:
[0002]1、太阳能电池组件主要构成部件及其功能(图1):
[0003]I)钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片)，透光其选用是有要求的，1.透光率必须高(一般91%以上)；2.超白钢化处理
[0004]2) EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片)，
[0005]3)电池片主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片等。
[0006]4) EVA作用如上，主要粘结封装发电主体和背板。
[0007]5)背板作用，密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质)。
[0008]此类太阳能组件在目前市场为主流。在使用过程中发现，在寒冷地带经常受到霜、雪的困扰，特别在一场大雪后(气温在零下)，即使阳光明媚，此时的太阳能发电站只能“罢工”，另外在基础设施方面，为了应对暴雪天气，投资方只能无条件加大基础投资。
三、
【发明内容】
:
[0009]1、创意点:对光伏组件电池片的排列距离进行细微的调整，目的是不影响光照的情况下，对电池片对应的玻璃四周(图2)进行加热，以达到对应电池片的玻璃温度升高至达到及时除霜、融雪的效果。
[0010]2本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的:
[0011]A、开槽的光伏玻璃
[0012]I)确定光伏玻璃和组件的电池片的对应位置。
[0013]2)根据对应位置对光伏玻璃进行技术设计。对两块电池片的距离进行放大并且以放大部分对应的光伏玻璃上的位置进行开槽。开槽可以采用加温压制、机械开槽等手段而成。所开槽的形状和长、宽、深度等以加热设计要求而变化。
[0014]3)在光伏玻璃槽中(图2)安置电加热部件，该电加热部件可采用电热丝、电热元件、电热膜、电热板和电热管等。
[0015]4)找出电加热部件与光伏组件的线路交汇点(或面)处进行绝缘处理。
[0016]5)对开槽的超白玻璃进行钢化或者将安装电加热部件的超白玻璃一起进行钢化。
[0017]6)安装温度感应器并且与背板后的温度控制器相链接。
[0018]7)其他安装零件与市场上的光伏组件一样。
[0019]B、电加热部件植入光伏玻璃内
[0020]I)根据对应位置对光伏玻璃进行技术设计。对两块电池片的距离进行放大并且以放大部分对应的光伏玻璃上的位置进行电加热部件定位。
[0021]2)(图2)安置电加热部件，该电加热部件可采用电热丝、电热元件、电热膜、电热板和电热管等。
[0022]3)找出电加热部件与光伏组件的线路交汇点(或面)处进行绝缘处理。
[0023]4)加温至光伏玻璃接近融化及时将电加热部件压入超白玻璃内，并随后进行钢化。
[0024]5)安装温度感应器并且与背板后的温度控制器相链接。
[0025]6)其他安装零件与市场上的光伏组件一样。
3、【专利附图】
【附图说明】:
[0026]I)附图1说明:光伏组件的主要部件，由光伏玻璃、EVA、光伏电池片、EVA和背板。
[0027]2)附图2说明:一块光伏组件的光伏玻璃布置的加热线路图。右面1.2.3.4.5.6为电流进入。左面1.2.3.4.5.6为电流出口。
[0028]3)附图3说明了光伏玻璃布置的加热线路的局部图。图3-7表示1/ 4电池片对应光伏玻璃的加热布置图。
[0029]四、技术方案实施(以开槽的光伏玻璃为例)
[0030]已知条件:a) 124mm*124mm*0.1mm倒圆角半径20mm的电池片；b)玻璃的导热系数1.1w / mk ；c)电加热部件采用银浆铸成；d) 二氧化硅的比热9.66*10~2j /kg.V =0.966j / (g°C ) ；e)银楽;的比热设定0.35j / (g°C ) ；f)温度从零下30度提升至零上10度，Λ T = 40度；g)加热时间60S ；h)图3-7加热线路设定2ν、0.12Α ；i)加热线路的截面积0.016cm2。
[0031]A、设计和生产步骤
[0032]1、将4块电池片进行串联并对4条串联件进行并联。在串、并联的过程中，将电池片之间的联结的距离放大。
[0033]2、对电池片之间的联结的距离对应的光伏玻璃上位置进行开槽。
[0034]3、用银浆朝光伏玻璃上的槽里进行填充、烘干等工艺。
[0035]4、加温烧结。
[0036]5、将光伏玻璃上线路对应电池片之间空间。
[0037]6、其他与常规光伏组件工艺一致。
[0038]B、可行性计算
[0039]1、有关加热功率在理想状态下的计算公式如下:
[0040]1)系统起动时所需要的功率=(ml*cl+m2*c2)*At / (864*h)+q / 2
[0041]2)系统运行时所需要的功率=m3*c3*At / (864*h)+Q
[0042]3)加热系统的散热量Q= Λ t* λ *6*s
[0043]4)式中符号，含义如下:
[0044]P功率:kWQ散热量:管道为w / m ;平面为W / m2
[0045]Iii1介质重量:kgλ保温材料的导热数:W / mk
[0046](^介质比热:kcal / kg°Cδ保温材料厚度:mm
[0047]m3每小时增加的介质重量或流量:kg / h S系统的散热面积:m2
[0048](:3介质比热:kcal / kg°CΔ T介质和环境温度之差或温升:V
[0049]h加热时间:h[0050]2、理论计算
[0051]A、根据图 3-7 玻璃实际加热面积 S=6.2cm*6.2cm=38.44cm2 ;体积=12.3008cm3 ；质量 Μ3=12.3008cm3*2.66g / cm3 ^ 32.7g
[0052]B、假设图3-7加热线路的银浆质量Ml=0.1g
[0053]C、加热系统的散热量 Q=40°C *1.1w / mk.*3.2mm*0.003844m2 ^ 0.54j
[0054]D、系统起动时所需要的功率 P= {32.7g*0.966J / g.°C +0.lg*0.35j /g.°C ]*40°C / (864*60s)+0.54j /2^ 0.294j
[0055]E、系统运行时所需要的功率=32.7g*0.966J / g.°C *40 V /(864*60)+0.54j ^ 0.564j
[0056]F、放大系数1.2，得到图3-7升温40°C需要热能=1.2*0.564j ^ 0.678j
[0057]G、根据 P=U2 / R 公式，0.678 j=2v*2v / R,得到 R=5.9 Ω。
[0058]H、根据 R=P *L / S 公式，
[0059]P为电阻率——常用单位Ω * m
[0060]S为横截面积一常用单位m2
[0061]R为电阻值——常用单位Ω
[0062]L为导线的长度——常用单位m
[0063]由纵向和横向各0.06`2m长的加热丝，并且其一半热能为图3_7玻璃加热，故 6.9Ω = ρ*1 / 2*2*0.062m / 0.00000016m2 ^ 1.78*10 Λ _5 Ω.m。根据P ^ 1.78*10 Λ -5 Ω.πι的结果，只要选择合适的银浆配料进行布局，可以判定完全能达到
自动除霜和除雪。
[0064]1、综上所述仅为本发明的一种实施例。并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请范围的内容所作的类似变化及修饰，皆应属于本发明的技术范围。
【权利要求】
1.一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件将光伏玻璃进行开槽，在槽中植入电加热部件，使得电加热部件的热量直接传递于玻璃。
2.一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件将电加热部件和光伏玻璃进行加温并且压入光伏玻璃内，使得电加热部件的热量直接传递于玻璃。
3.在权利要求(I)条件下，光伏玻璃开槽的形状可以是圆弧形、长方形等任意的几何图形组合。
4.在权利要求(1、2)条件下，安置电加热部件并且该电加热部件可以采用电热丝、电热元件、电热膜、电热板和电热管等。
5.在权利要求(4)条件下，纵向电加热部件段或横向电加热部件段与光伏组件的线路交汇点(或面)处进行绝缘处理。
6.在权利要求(4)条件下，电热膜可采用银浆、铜浆等一种或多种金属与非金属混合的浆液通过填充、印刷、烘干、烧结等手段制作而成。
7.在权利要求(4)条件下，电热板可采用碳纤维电热板等。
8.一种新颖的自动除霜和除雪的光伏组件安装温度感应器、温度控制器等设备。
【文档编号】H02S40/12GK103825544SQ201410107907
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】姚登祥 申请人:姚登祥