一种生态鱼塘光伏冷却散热装置的制作方法

文档序号:13103941阅读:179来源:国知局
技术领域本实用新型涉及光伏散热领域,更具体的说是涉及一种生态鱼塘光伏冷却散热装置。

背景技术:
在能源环境与安全面临严重挑战的当下,太阳能光伏发电作为一种具有清洁、环保特点的可再生能源技术得到了越来越广泛的关注。在光伏发电应用受到城市中密集的建筑群、土地资源稀缺等因素严重限制的背景下,近年来有地区开始推广生态光伏鱼塘系统,通过将光伏板安装在湖面或者鱼塘上进行发电的技术措施以解决光伏发电与土地占用之间的矛盾问题。然而通过将光伏板与鱼塘相结合虽然节省了土地占用面积,但是由于光伏板遮挡使湖水或鱼塘水温偏低,在某些时段可能会对水产养殖产生不利影响。同时,当太阳辐射强度过高时,电池温度过高、发电效率过低一直是阻碍光伏发电进一步发展的不利影响。传统光伏散热方式主要以自然对流或强制冷却为主,强制风冷通过风机驱动空气强制流过光伏表面以对流换热的方式带走光伏板的热量,而风机或水泵耗费的功耗被称为寄生能耗。自然对流冷却具有结构简单、初始投资少的优点,适合于大部分地区的推广使用,但传统自然对流受到表面自然对流换热系数较小的限制,散热能力在某些时刻无法满足要求。但强制散热大多以牺牲光伏模块自身的功率输出为代价,虽然模块温度得到一定程度的下降,但整体功率输出提升作用并不明显。另外,在无其它辅助散热的条件下,光伏模块的温度始终无法低于冷源温度(环境温度)是强制空冷散热技术的另一显著特征。因此,减少光伏冷却自身的寄生功率耗散,进一步提升光伏模块的输出功率;降低模块温度,进一步提升光电转化效率,成为了科研人员急需解决的问题。

技术实现要素:
本实用新型的目的是将自然对流冷却散热技术与生态光伏鱼塘相结合,提出一种能够结构简单、容易实现的生态鱼塘光伏散热装置,能够有效提升散热表面自然对流换热系数,强化对流换热效果。为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:一种生态鱼塘光伏冷却散热装置,由进口空气流道、散热翅片、水池、光伏板、背板空气流道及底座组成;所述进口空气流道的进口与背板空气流道的出口相连,所述进口空气流道的出口与背板空气流道的进口相连,所述进口空气流道的外表面设有散热翅片,所述进口空气流道底部与底座相连,所述底座安装于水池内,起到固定和支撑作用,所述背板空气流道紧贴于光伏板的背面,所述光伏板设置于水池上方;所述空气流道由单个矩形扁平管道或多根圆形管道构成。所述背板空气流道内部设置有换热肋片。所述散热翅片设置于进口空气流道位于水池内的部分。本实用新型的特点以及产生的有益效果是:1、通过浸没于水池中的进口空气流道和换热肋片,可获得低于环境温度的冷源(低温空气),与传统自然对流冷却相比可将光伏模块的温度有效限制在较低温度范围内,甚至在某些时段可维持光伏模块表面温度低于环境温度,因而具有更好的冷却效果。2、通过气流在进口空气流道中的放热达到对鱼塘中的水进行热量补偿的目的,避免了因光伏板的遮档造成鱼塘水温偏低的不利影响,保证了水产养殖的正常进行。3、通过进口空气流道进口及背板空气流道的出口之间形成得“太阳能烟囱效应”,即密度差驱动气流流过空气流道,使气流完成了在进口空气流道中的放热以及在光伏板背面的冷却换热,与传统自然对流换热方式相比,该种冷却散热方式提升了光伏板表面的自然对流换热系数,有效提升了光伏模块的光电转化效率,此外,随着太阳辐射强度的升高密度差也越大,即气流流动的驱动力越大,因此该种散热方式还具有自动调节散热能力的特点。4.利用进口空气流道替代了传统鱼塘上光伏板的固定支撑部件,既达到了引导气流的目的,同时也极大地简化了装置整体以及现场施工的复杂程度。附图说明图1所示为本实用新型一种生态鱼塘光伏冷却散热装置示意图;图2所示为本实用新型一种生态鱼塘光伏冷却散热装置中背板空气流道的示意图;图3所示为本实用新型一种生态鱼塘光伏冷却散热装置的侧向示视图;图中:1.进口空气流道,2.散热翅片,3.水池,4.光伏板,5.背板空气流道,6.底座。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。请参阅图1—图3,本实用新型一种生态鱼塘光伏冷却散热装置由进口空气流道1、散热翅片2、水池3、光伏板4、背板空气流道5及底座6组成;所述进口空气流道1的进口与背板空气流道5的出口52相连,所述进口空气流道1的出口与背板空气流道5的进口51相连,所述进口空气流道1的外表面设有散热翅片2,所述进口空气流道1底部与底座6相连,所述底座安装于水池内,起到固定和支撑作用,所述背板空气流道5紧贴于光伏板4的背面,所述光伏板设置于水池上方;所述背板空气流道5内部有换热肋片53,起到强化散热和均温的作用;所述空气流道1由单个矩形扁平管道构成,也可由多根圆形管道构成。作为实施例,在太阳辐射的照射下,所述光伏板4在输出电能的同时,未转化为电能的太阳能将转化为热能将引起电池温度升高,当太阳辐射强度较小时,所述光伏板4依靠自身的辐射散热或表面自然对流即可满足自身散热需求;若太阳辐射强度持续升高,所述光伏板4的表面温度会进一步上升,而电池温度的上升将导致所述光伏板4的转化效率不断下降,甚至引起光伏元器件的损毁;为此,本实用新型在所述光伏板4背面设置了所述背板空气流道5以及与之相连的所述进口空气流道1,当电池温度较高时,所述背板空气流道5中空气的密度相应减小,而所述进口空气流道1进口处的空气密度基本维持不变,因此二者密度差逐渐升高,因而形成了“太阳烟囱效应”;在“太阳烟囱效应”的作用下,环境温度下的空气经所述进口空气流道1进入系统,并通过所述散热翅片2与水池中的水进行冷却换热,温度降低至了环境温度以下,密度也进一步减小,降温后的空气随之进入所述光伏板4的背面,并通过所述内部换热肋片53与所述光伏板4进行自然对流换热以冷却光伏模块,空气温度随之得到提升,密度随之减小;如此,在“太阳能烟囱效应”的作用下,空气在系统中不断循环达到了冷却所述光伏板4的目的。通过将空冷光伏散热与太阳烟囱效应相结合,有效提升了所述光伏板4表面的对流换热系数,增大光伏模块的散热能力;所述光伏散热系统的散热能力与太阳辐射强度成正比,太阳辐射强度越高,所述光伏板4背面温度越高,空气密度越小,“太阳能烟囱效应”越明显,系统的散热能力越强,因此具有自动调节散热能力的特点;通过利用所述水池3中的水对空气进行冷却,既解决了光伏板遮挡造成所述水池3中水温偏低的技术难题,同时额外获得了低于环境温度的冷源,进一步提升了光伏模块的散热能力;利用所述进口空气流道1替代了传统鱼塘光伏模块的固定支撑部件,既达到了引导气流的目的,同时也极大地简化了装置整体以及现场施工的复杂程度。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1