[实用新型]一种光伏水泵冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种光伏水泵冷却系统，具体是一种利用光伏水泵工作抽水并利用一部分水对太阳能光伏阵列进行冷却的光伏水泵冷却系统，属于光伏水泵冷却系统的改造技术。

背景技术

光伏水泵系统亦称太阳能光电水泵系统，其基本原理是利用半导体太阳电池将太阳能直接转换为电能，然后驱动各类马达带动水泵从深井、江、河、湖等水源提水。我国大部分地区常年干旱，人口密度低、居住分散、交通不便，存在农牧区人畜饮水和野生动物饮水难问题。但这些地区太阳能资源丰富，而且还具有相当丰富的地下水资源。推广并开发无噪声、全自动、高可靠、供水量与蒸发量适配性好的太阳能光伏水泵，可以用于牧区、草原、边防哨所等缺电、无电地区，提供人畜饮用水以及草原、牧场或其它农作物的灌溉用水。

但光伏水泵系统价格比较高，太阳能光伏阵列的输出效率对整个太阳能光伏水泵系统起着关键性的作用。太阳电池阵列I-V特性和P-V特性是太阳电池的主要特性。光伏电池的伏安特性是一定光强、一定温度下，电池的负载外特性，直接反映出电池输出功率。如附图2可知，特性曲线上的任意一点对应着某一条件下的光伏电池工作点，在此点负载所获得的功率设为P₀＝I₀*V₀，由于I-V曲线具有高度的非线性特征，在曲线上总可以找到一个工作点，此点处的输出功率最大，此点就是最大功率点即图中M点。M点所对应的电流I_M为最佳工作电流，V_M为最佳工作电压，P_M为最大输出功率，P_M＝V_M*I_M。光伏电池的效率是指光伏电池的输出功率P₀与阳光投射到电池表面上的功率P_S之比，其值取决于工作点。通常采用光伏电池的最大效率值作为其效率η，η＝P_M/P_S。由图和公式可知，光伏电池不工作于最大功率点时，其效率都低于按此定义的效率值，甚至会低到零。日照强度和电池结温是影响太阳电池功率输出的主要参数，温度上升将使太阳电池开路电压降、短路电流微弱上升。如附图3可知，随着光伏电池结温的上升，其最大输出功率下降，由公式η＝P_M/P_S可知其效率随着温度的上升而下降，即光伏电池具有负的温度系数。可见，太阳能电池板的温度影响着太阳能光伏水泵系统的输出效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种能有效降低太阳能电池光伏阵列的温度，保证太阳能电池光伏阵列的工作稳定性，提高太阳能光伏阵列的输出功率和太阳能光伏水泵系统的效率的光伏水泵冷却系统。

本实用新型的技术方案是：包括有太阳能光伏阵列、太阳能电池冷却板、DC/DC变换器、充放电控制器、DC/AC变换器、储能装置、光伏水泵、三通阀、水管和储水装置，太阳能电池冷却板固定在太阳能光伏阵列的背面，太阳能光伏阵列通过DC/AC变换器与驱动光伏水泵连接，光伏水泵的工作提水通过三通阀及水管分别储存在储水装置及流到太阳能电池冷却板对太阳能光伏阵列进行冷却，且对太阳能光伏阵列冷却后的冷却水再次回流到储水装置，储能装置通过充放电控制器与DC/AC变换器连接。

上述太阳能光伏阵列与DC/AC变换器之间还连接有DC/DC变换器，储能装置通过充放电控制器与DC/DC变换器连接。

上述太阳能电池冷却板焊接在太阳能光伏阵列的背面。

上述太阳能电池冷却板用导热性良好材料做出。

上述太阳能电池冷却板用不锈钢或铝合金或铜合金做出。

上述太阳能电池冷却板内表面灼刻若干条宽度一致的微通道。

上述光伏水泵包括有水泵及其驱动电机，水泵与电机的输出轴连接。

上述充放电控制器采用二极管或继电器或开关。

上述储能装置为蓄电池组或电容器或超级电容。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和积极效果：

(1)本实用新型利用光伏水泵工作提水的一部分水对太阳能光伏阵列进行冷却，有效地降低了太阳能电池的温度，保持了光伏电池表面温度的均匀性，提高了太阳能光伏阵列的输出功率和太阳能光伏水泵系统的效率。

(2)本实用新型提出的冷却方式结构简单，制造成本低，效果好，利用系统本身的水资源对太阳能电池板进行冷却，且冷却后冷却水再次回流使用，在最大程度上节省、利用了系统资源。