一种水面光伏蒸发冷却散热装置的制作方法

文档序号:16244064发布日期:2018-12-11 23:23阅读:203来源:国知局

本发明涉及能源利用领域,具体涉及一种水面光伏蒸发冷却散热装置。

背景技术

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,但现有光伏发电技术占地面积广,若在密集的建筑群、土地资源稀缺处推广应用,难度较大。为了节约、集约利用土地,将闲置的池塘、水库、河流等水面利用起来,已成光伏发电的优选基地。水上光伏发电系统通过将光伏板安装在水面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,具有非常好的市场前景。

授权公告号cn105790708b公开了一种水面光伏蒸发冷却散热装置,该装置由光伏板、多孔蒸发结构、支架、底座、水池组成;所述多孔蒸发结构由第一多孔介质层、第二多孔介质层、第三多孔介质层、多孔介质肋柱以及基座组成;所述第一多孔介质层与第二多孔介质层由外往里依次分布在基座上;所述光伏板固定于基座的上表面;所述第三多孔介质层位于所述第二多孔介质层内侧,第三多孔介质层每边分别通过多孔介质肋柱与第二多孔介质层相邻边相连;所述第一多孔介质层与第二多孔介质层的下半部分置于水池中,所述第一多孔介质层与支架的上端固定,所述支架的下端与位于水池底部的底座相连,第三多孔介质层和多孔介质肋柱高度比第一多孔介质层与所述第二多孔介质层低。本发明通过采用相变蒸发冷却太阳能光伏电池,降低了电池的传热电阻,提高了电池的效率及使用寿命。

申请号201710749017.0,名称为一种聚光光伏电池散热装置,包括:与光伏电池的下表面相连的双流体下腔室;所述双流体下腔室内装有低沸点工质层和液态金属层;所述低沸点工质层通过第一双流体导管与双流体上腔室的底部相通,所述液态金属层通过第二双流体导管与所述双流体上腔室的底部相通;所述双流体上腔室的外部环绕有冷却水管。本发明通过选用低沸点工质和液态金属实现自驱动循环散热,达到提高光伏电池的光电转换率的目的;同时,该装置具有设计合理、安装方便、成本低、散热效果好以及安全性较高的优点,因此具有广阔的市场前景。

虽然上述散热装置都能很好的起到散热效果,但是散热部件均为多层结构,长期使用过程中容易分层,引起传热效率变化,因此需要对多孔蒸发结构的用料进行改进。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种水面光伏蒸发冷却散热装置,该装置通过对传热结构的用料进行改进,长期实用也不会影响传热效率,尤其适合用于热带地区的水面光伏发电。

一种水面光伏蒸发冷却散热装置,包括光伏板、蒸发板、支架、底座;所述光伏板固定在蒸发板的上表面,所述蒸发板与支架的上端固定,所述支架的下端与水池底部的底座相连,所述蒸发板包括以下按重量份数计的组分:陶瓷粉25-58份、改性导热纤维2-8份、环氧树脂20-28份、聚对二苯二甲酸乙二醇酯1-12份、高岭土2-6份、抗氧化剂1-3份、防腐剂1-3份;所述改性导热纤维由导热纤维、纳米氮化硅和壳聚糖混合而成。

作为改进的是,所述蒸发板包括以下按重量份数计的组分:陶瓷粉32份、改性导热纤维5份、环氧树脂26份、聚对二苯二甲酸乙二醇酯10份、高岭土5份、抗氧化剂2份、防腐剂1份。

作为改进的是,所述导热纤维、纳米氮化硅和壳聚糖的摩尔比为4-6:1:5-8。

作为改进的是,所述蒸发板的孔隙率为45-65%。

作为改进的是,所述壳聚糖的分子量为10000-12000da。

作为改进的是,所述支架包括以下按重量份数计的组分:改性氮化铝25-36份、纳米二氧化钛25-32份、泡沫铝1-6份和还原剂2-4份;所述还原剂为植物提取物。

进一步改进的是,改性氮化铝由氮化铝、壳聚糖和钢纤维混合而成,所述氮化铝、壳聚糖和钢纤维的摩尔比为4-6:1:5-6。

进一步改进的是,所述提取提取物为石斛提取物。

有益效果:

与现有技术相比,本发明通过在光伏板和底座之间添加导热层来缓解高温引起的光伏板升温,该导热层为一次成型结构,长期使用不易分层,有效保证了散热效率的稳定性,另外,在水面上使用,耐候性强,不易被腐蚀。

组分中通过对导热纤维改性处理,提高了纤维表面的导热系数,进而减少了光伏板发热问题。

另外,本发明采用植物提取物作为还原剂,有效降低了化学成分的添加,减少了材料降解过程中,释放对环境友好度低的物质。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。

实施例1

一种水面光伏蒸发冷却散热装置,包括光伏板、蒸发板、支架、底座;所述光伏板固定在蒸发板的上表面,所述蒸发板与支架的上端固定,所述支架的下端与水池底部的底座相连,所述蒸发板包括以下按重量份数计的组分:陶瓷粉2份、改性导热纤维2份、环氧树脂20份、聚对二苯二甲酸乙二醇酯1份、高岭土2份、抗氧化剂1份、防腐剂1份;所述改性导热纤维由导热纤维、纳米氮化硅和壳聚糖混合而成,且摩尔比为4:1:5。

上述材料中所用到的蒸发板的孔隙率为45%,提高了热量传输的速度。所述壳聚糖的分子量为10000da,不仅起到粘附作用,还充分蒸发板的还原剂,保证其耐候性。

所述支架包括以下按重量份数计的组分:改性氮化铝25份、纳米二氧化钛25份、泡沫铝1份和植物提取物2份;

其中所述改性氮化铝由氮化铝、壳聚糖和钢纤维按照摩尔比为4:1:5。

具体地,将陶瓷粉、改性导热纤维、环氧树脂、聚对二苯二甲酸乙二醇酯、高岭土混合,投入球磨机中球磨,再加入抗氧化剂和防腐剂,熔融后,投入压片机中压片成型,即得所用蒸发板。

用此结构制备而成的水面光伏组件,质地轻盈,导热系数提高了5%,耐酸碱性好,适合用于水面光伏组件的应用。

实施例2

一种水面光伏蒸发冷却散热装置,包括光伏板、蒸发板、支架、底座;所述光伏板固定在蒸发板的上表面,所述蒸发板与支架的上端固定,所述支架的下端与水池底部的底座相连,所述蒸发板包括以下按重量份数计的组分:陶瓷粉32份、改性导热纤维5份、环氧树脂26份、聚对二苯二甲酸乙二醇酯10份、高岭土5份、抗氧化剂2份、防腐剂1份;所述改性导热纤维由导热纤维、纳米氮化硅和壳聚糖按照摩尔比为5:1:7混合而成。

所述蒸发板的孔隙率为45%。

所述壳聚糖的分子量为11000da。

所述支架包括以下按重量份数计的组分:改性氮化铝25份、纳米二氧化钛25份、泡沫铝1份和石斛提取物2份;所述还原剂为石斛提取物。所述改性氮化铝由以下三种组分制成,氮化铝、壳聚糖和钢纤维的摩尔比为5:1:6。

用此结构制备而成的水面光伏组件,质地轻盈,导热系数提高了8%,耐酸碱性好,适合用于水面光伏组件的应用。

实施例3

一种水面光伏蒸发冷却散热装置,包括光伏板、蒸发板、支架、底座;所述光伏板固定在蒸发板的上表面,所述蒸发板与支架的上端固定,所述支架的下端与水池底部的底座相连,所述蒸发板包括以下按重量份数计的组分:陶瓷粉25-58份、改性导热纤维2-8份、环氧树脂20-28份、聚对二苯二甲酸乙二醇酯1-12份、高岭土2-6份、抗氧化剂1-3份、防腐剂1-3份;所述改性导热纤维由导热纤维、纳米氮化硅和分子量为12000da壳聚糖混合而成,且摩尔比为4-6:1:5-8。所述蒸发板的孔隙率65%。

所述支架包括以下按重量份数计的组分:改性氮化铝25份、纳米二氧化钛25份、泡沫铝1份和还原剂2份;所述还原剂为石斛提取物。其中,改性氮化铝由氮化铝、壳聚糖和钢纤维混合而成,所述氮化铝、壳聚糖和钢纤维的摩尔比为6:1:6。

用此结构制备而成的水面光伏组件,质地轻盈,导热系数提高了6%,耐酸碱性好,适合用于水面光伏组件的应用。

对比例1

除改性导电纤维改成普通的导电纤维,其他同实施例2。

用此结构制备而成的水面光伏组件,质地轻盈,导热系数提高了1%,耐酸碱性好,适合用于水面光伏组件的应用。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

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