一种降低光伏板工作温度自动装置的制作方法

本发明涉及光伏板冷却技术领域，特别涉及一种降低光伏板工作温度自动装置。

背景技术：

当前世界能源形势日趋紧张，太阳能作为重要的可再生能源之一，其开发利用和能效提升对国民经济和能源安全尤为重要，而太阳能光伏板的工作温度提升是影响能效和使用寿命的重要因素。通常情况下，太阳能光伏板的工作温度会上升到高于周围环境温度40℃到50℃以上，其工作温度每上升1℃，发电效率降低0.4%-0.8%。过高的温度不仅会影响太阳能光伏板的光电转化效率也会降低光伏板的使用寿命。

相变材料具有潜热储能密度高、能够在恒定温度存储和释放热能的特点，在提高太阳能光伏板的发电效率领域有广泛的应用前景。基于相变材料的储能技术有望解决太阳能光伏板由于工作温度过高导致发电效率降低的问题。但目前的相变材料是直接封装在光伏板背面，存在着相变材料熔化时泄露和不能够及时冷却的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提出一种利降低光伏板工作温度自动装置，以解决光伏板降温效果差、寿命短、发电效率低、相变材料熔化时泄露和冷却的问题。

本发明采用下述技术方案：一种降低光伏板工作温度自动装置，所述一种降低光伏板工作温度自动装置包括：光伏板、含相变材料的百叶窗和自动控制装置。所述含相变材料的百叶窗均匀地安装在光伏板背面。所述自动控制装置包括单片机和步进电机，安装在光伏板顶部，以及主动传动齿轮、从动传动齿轮和传动皮带安装在光伏板两侧。温度传感器安装在光伏板正面。进一步的，所述相变百叶窗单体由六片厚1.5mm的导热铝片加工制作，内部填充相变材料，整体厚度与光伏板背面凹槽高度相等。

进一步的，所述相变百叶窗填充的相变材料包括多元醇类、烃类混合物、脂肪酸类及此类材料与膨胀石墨、碳纳米管复合的相变储热材料。

进一步的，所述温度传感器与单片机连接。

进一步的，所述单片机与步进电机连接。

进一步的，所述主动传动齿轮与步进电机通过转动轴连接。

进一步的，所述从动传动齿轮与相变百叶窗通过转动杆连接。

进一步的，所述传动皮带与主动传动齿轮、从动传动齿轮啮合。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明提出一种降低光伏板工作温度自动装置，利用相变材料储能将电池板热量转移达到降温的目的，有利于提高光伏板的发电效率和总发电量，同时还有助于提高光伏板的使用寿命，还可以解决相变材料熔化时发生泄露和不能够及时冷却的问题。

附图说明：

图1是本发明整体效果图

图2是本发明中相变百叶窗闭合、打开时的侧视图

图3是本发明中单个相变百叶窗处于闭合时俯视图

图4是本发明中单个相变百叶窗处于打开时俯视图

其中：1、光伏板：2、传动皮带：3、主动传动齿轮：4、从动传动齿轮：5、相变百叶窗：6、步进电机：7、单片机：8、小型蓄电池：9、温度传感器：10、转动杆。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种降低光伏板工作温度自动装置，包括：光伏板、相变百叶窗和自动控制装置。能够将光伏板（1）无法及时散出的热量储存起来的相变百叶窗（5）均匀地安装在光伏板（1）背面。自动控制装置包括单片机（7）和步进电机（6），安装在光伏板（1）顶部，以及主动传动齿轮（3）、从动传动齿轮（4）和传动皮带（2）安装在光伏板（1）两侧，温度传感器（9）安装在光伏板（1）正面。

本发明中相变叶窗（5）单体由六片厚1.5mm的导热铝片加工制作，内部填充相变材料，整体厚度与光伏板（1）背面凹槽高度相等。相变百叶窗（5）中选取的相变材料主要包括多元醇类、烃类混合物、脂肪酸类及此类材料与膨胀石墨、碳纳米管复合的相变储热材料。

本发明的自动控制装置，包括条传动皮带（2）、主动传动齿轮（3）、多个从动传动齿轮（4）、步进电机（6）、单片机（7）、小型蓄电池（8）、温度传感器（9）。温度传感器（9）安装在光伏板（1）正面并与单片机（7）连接。单片机（7）电源输入端连接小型蓄电池（8）输出端。步进电机（6）与单片机（7）驱动端连接。主动传动齿轮（3）与步进电机（6）通过转动轴连接。传动皮带（2）与主动传动齿轮（3）、多个从动传动齿轮（4）啮合。主动传动齿轮（3）、多个从动传动齿轮（4）和传动皮带（2）都安装在同一平面、同一侧边框上。从动传动齿轮（4）与对应的每个相变百叶窗（5）两端通过转动杆（10）连接。

如图2、3、4所示相变百叶窗（5）均匀地安装在光伏板（1）背面，相变百叶窗（5）与光伏板（1）紧贴或垂直，处于紧贴状态时每个相变百叶窗（5）之间不留空隙。温度传感器（9）安装在光伏板正面。

本发明通过程序设计控制单片机（7）运行，当太阳热辐射强烈时，光伏板温度高于环境温度20度左右时，光伏板上的温度传感器（9）将温度信息传输到单片机（7）上，单片机（7）驱动步进电机（6）通过转动轴驱动主动传动齿轮（3）转动，使传动皮带（2）驱动从动传动齿轮（4）通过转动杆（10）将相变百叶窗（5）转至紧贴光伏板（1）背面，单片机（7）停止驱动，相变百叶窗（5）填充的相变材料吸收热量；当光伏板温度与环境温度相近时，温度传感器（9）将温度信息传输到单片机（7）上，单片机（7）驱动步进电机（6）通过转动轴驱动主动传动齿轮（3）转动，使传动皮带（2）驱动从动传动齿轮（4）转动转动杆（10）将相变百叶窗（5）转至与光伏板（1）背面成垂直角度，单片机（7）停止驱动，相变百叶窗（5）填充的相变材料凝固释放热量。

此外主动传动齿轮（3）是处于受力状态下的，还要综合考虑相变百叶窗（5）对主动传动齿轮（3）最小驱动力的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明是一种降低光伏板工作温度自动装置，包括光伏板、含相变材料的百叶窗和自动控制装置。含相变材料的百叶窗安装在光伏板背面，能够将光伏板在白天工作时无法及时散出的热量暂时储存起来，夜晚时将热量释放。自动控制装置包括单片机和步进电机，安装在光伏板顶部，以及主动传动齿轮、从动传动齿轮和传动皮带安装在光伏板两侧。通过传动皮带控制相变百叶窗在白天和夜晚的闭合吸热与打开放热。本发明具有以下有益效果：降低了光伏板的工作温度，提高了其发电效率和总发电量，同时还有助于提高光伏板的使用寿命。

技术研发人员：吴淑英;陈志能;温玥;焦永红;刘斌祁;张浩
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2019.01.09
技术公布日：2019.05.24