本发明涉及水冷散热,具体是涉及高效光伏电池设备水冷散热器。
背景技术:
1、在当今的光伏产业领域,高效光伏电池设备的稳定运行对于提升太阳能转化效率起着关键作用,而水冷散热器作为维持光伏电池设备正常工作温度的重要组件,其性能优劣直接关乎系统的整体效能,传统的高效光伏电池设备水冷散热器,通常具备一套较为完备的结构体系,其基础结构由坚固的壳体、高效导热的换热管、实现冷却液循环降温的制冷箱以及提供动力的泵体构成,达成对光伏电池设备的持续散热保障。
2、公开号为cn114047811a的中国发明专利中公开了一种水冷散热器,包括冷头、水冷排和水泵,所述水冷排包括冷排本体、风扇组件和风扇盖,所述冷排本体设有散热区和水泵安装区,所述风扇组件设于散热区的上侧,所述水泵安装区的上表面凹设有与水泵的形状对应的下安装槽,所述下安装槽与风扇组件位于冷排本体的同一侧,所述水泵可拆式设于下安装槽内,所述风扇盖可拆式盖设于冷排本体上,所述风扇遮挡区和水泵遮挡区分别盖设于风扇组件和水泵的外侧,所述水泵通过第一软管与冷头连接,所述冷头通过第二软管与冷排本体连接,通过在冷排本体上设置水泵安装区,水泵可拆式固定在冷排本体上,从而在安装时只需要分别固定水冷排和冷头;同时,当水泵不能正常工作时可便于更换。
3、上述水冷散热器中风扇组件包括风扇安装座及设于风扇安装座上的至少一个散热风扇,散热风扇的使用需要通过控制器等进行控制,无法做到及时进行散热,且需要消耗更多的资源,尤其是散热风扇的数量越多消耗的资源越多,同时还设置了吹气风扇,通过吹气风扇辅助冷头进行散热,提高散热效率,通过在冷头外壳周侧的下部设置向下倾斜的出气孔,从而使吹气风扇吹出的部分气流向cpu周侧的电路引导,实现对周边电路及电子元器件进行主动散热,但也进一步导致了耗能增多。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了高效光伏电池设备水冷散热器,具备及时散热与耗能较少等优点,解决了耗能增多的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述的目的,本发明提供如下技术方案:高效光伏电池设备水冷散热器,包括壳体、换热管、吸盘、制冷箱、泵体,其特征在于:所述吸盘通过黏合剂或机械固定方式安装于壳体,所述壳体通过吸盘与光伏电池设备连接,所述换热管贯穿于壳体内部且其两端分别与制冷箱两侧通过焊接或密封连接方式固定,所述换热管呈蛇形或螺旋形排布在壳体内贴近光伏电池设备的一侧,所述制冷箱安装在壳体的一侧并通过连接管道与换热管的两端相连,所述泵体设置于连接管道与换热管之间,所述换热管上设置有散热组件,所述连接管道内设置有杂质处理组件,所述换热管上设置有热量调节组件;
5、所述散热组件,用于配合换热管进行散热,能够通过快速带走换热管表面的热量从而提高散热效率;
6、所述杂质处理组件,用于保障冷却液的纯净度和循环畅通,提升散热效率,确保光伏电池设备的稳定运行;
7、所述热量调节组件,用于减少光伏电池不同部位之间的温度差异,显著提升散热均匀性。
8、优选的,所述散热组件包括转动杆、驱动叶与散热风扇,所述转动杆设置于换热管内部且一端与驱动叶固定焊接以形成一体结构,所述驱动叶呈一定角度倾斜设置在转动杆上,所述转动杆的顶端穿过换热管管壁上预留的密封孔并通过密封轴承与换热管连接,所述散热风扇设置于换热管外侧,所述转动杆顶端伸出换热管的部位与散热风扇的中心轴通过键连接或螺栓紧固以确保转动杆能稳定带动散热风扇旋转,所述散热风扇上设置有多个呈均匀分布的扇叶。
9、优选的,所述壳体的顶端开设有多个散热孔,所述各散热孔在壳体的顶端区域均匀分布,所述各散热孔与壳体内部相连通以作为内部热空气排出的通道,所述各散热孔设置为圆形孔,所述各散热孔内皆设置有排滤网以用于过滤空气中的灰尘杂质,所述排滤网上皆开设有若干个滤孔,所述滤孔在排滤网上规则排布并呈圆形。
10、优选的,所述壳体的顶端两侧均固定连接有支撑框,两所述支撑框对称设置,所述支撑框上均转动连接有转轴,两所述转轴之间设置有清扫板,所述清扫板的底部设置有若干个软毛刷,所述软毛刷可弯曲设置,所述各软毛刷在清扫板上阵列分布,所述清扫板通过两个牵引线与两转轴连接,所述转轴皆与不同驱动电机连接,所述驱动电机安装于相邻支撑框上。
11、优选的,所述杂质处理组件包括多层过滤机构,所述多层过滤机构通过法兰连接或螺纹连接的方式可拆卸设置于连接管道上,所述多层过滤机构整体呈圆柱形,所述多层过滤机构包括粗滤网、细滤网和吸附层,所述粗滤网、细滤网和吸附层在连接管道内沿着冷却液流入方向到流出方向依次设置,所述粗滤网、细滤网均通过滤网框架固定在连接管道内部,所述吸附层填充在滤网框架之后的空间内,确保冷却液依次经过粗滤网、细滤网和吸附层进行过滤。
12、优选的,所述杂质处理组件包括自动排污阀,所述自动排污阀设置于多层过滤机构的底部中心位置,所述自动排污阀通过焊接或螺纹连接的方式与多层过滤机构连接,所述自动排污阀的出口与外部的排污管道相连以用于将多层过滤机构所过滤的杂质排出。
13、优选的,所述连接管道内部设置有自清洁刷,所述自清洁刷设置于粗滤网与细滤网之间,所述自清洁刷上连接有转动轴,所述转动轴远离自清洁刷的一端处于连接管道外侧,所述转动轴远离自清洁刷的一端连接有旋转电机,所述旋转电机稳定置于连接管道外侧以为自清洁刷的转动提供动力。
14、优选的,所述热量调节组件包括连接轴与均热鳍片,所述均热鳍片设置为多个,所述连接轴的一端与换热管的管壁固定连接,所述连接轴的另一端与输出电机连接,所述输出电机与均热鳍片的中部相连使得均热鳍片能够绕连接轴旋转。
15、优选的,所述热量调节组件包括高精度温度传感器,所述高精度温度传感器设置为至少一个,所述高精度温度传感器分布在光伏电池表面的边缘区域、中心区域或发热集中区域。
16、优选的,所述换热管内部间隔设置有多个扰流片,所述扰流片呈螺旋状,所述扰流片的边缘与换热管的内壁紧密连接以引导冷却液在换热管内形成稳定的螺旋式流动。
17、(三)有益效果
18、与现有技术相比,本发明提供了高效光伏电池设备水冷散热器,具备以下
19、有益效果:
20、1、通过驱动叶带动转动杆旋转,转动杆的旋转又带动散热风扇高速运转,散热风扇的转动加速了空气的流动,根据对流换热原理,空气流速越快,其与换热管表面的换热系数越大,能够更快速地带走换热管表面的热量,从而提高散热效率,这种利用冷却液流动动能驱动散热风扇的方式,无需额外的动力源,及时进行了散热,实现了能量的有效利用,而散热风扇产生的气流不仅对换热管进行散热,还能在一定程度上吹拂光伏电池设备表面,辅助降低其温度。
21、2、通过粗滤网、细滤网和吸附层的协同作用,能够有效地去除冷却液中的各种杂质,包括较大颗粒的杂质、细小颗粒杂质以及微小金属离子和化学沉淀物,极大地提升了冷却液的纯净度,确保冷却液的导热性能不受杂质影响,维持良好的散热效果,当杂质积累到一定程度,自动排污阀开启,多层过滤机构内的杂质在重力和冷却液压力的作用下,通过自动排污阀的出口,经排污管道排出过滤装置。
22、3、通过驱动连接轴转动,从而带动均热鳍片绕连接轴旋转,调整均热鳍片与光伏电池表面的夹角,对于温度较高的区域,均热鳍片会调整到更有利于吸收和传导热量的角度,增加与光伏电池的接触面积或优化热量传导路径,对于温度较低的区域,均热鳍片则会适当调整角度,减少热量的过度传递,从而实现热量在光伏电池表面的更均匀分布。