[发明专利]一种提高光伏电池发电能力的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电装置，具体涉及一种提高光伏电池发电能力的冷却装置。

背景技术

光伏发电组件在正常运行过程中，投射到芯片（光伏电池）上的光能，除部分转化为电能外，其余大部分的能量都转化为热能，必须即时将其带离芯片并散给大气，才能保护组件的正常工作，否则，芯片内外温差减小，将降低发电效率，甚至，高温会烧坏芯片，不能继续发电。现有的芯片的冷却方式主要有水冷方式、强制通风冷却方式和自然冷却方式，水冷方式需要耗水耗电；强制通风冷却方式需要耗电，而且很难实现高效散热降温；自然冷却方式难于满足光伏发电组件需要散去大量热量的要求。因此，光伏电池的高效散热是制约现有电池发电能力的核心问题之一，在现有的散热能力下，最优的发电组件也只能满足聚光倍数为500~600倍左右的发电要求，远不能满足使用需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种提高光伏电池发电能力的冷却装置，以通过高效快速的散去光伏电池产生的热量，提高光伏电池发电能力。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高光伏电池发电能力的冷却装置，为由相互连通的主管和至少一根侧管组成的T型散热管；在T型散热管内通有冷却介质，在主管上设有散热翅片，在侧管上设有用于放置光伏电池的支架。

在所述的主管上设有遮阳板。

所述的支架设在侧管下方，在侧管上设有用于放置光伏电池导电线的孔道。

在所述的主管下方设有接线盒。

在所述的同一根主管上连通有3根及以上的侧管。

在所述的同一根主管上连通有4~8根侧管。

本发明的冷却装置，采用了传热性能极好的相变传热原理的来实现光伏发电组件的散热功能。散热管外壳是铝型材，内部充入了一定量的冷却介质，例如水，同时保持散热管内腔高度真空。光伏电池吸收的光能，一部分转化为电能有电线导出，一部分转化为热量传导到电池的另一侧面，再传导给紧贴着的侧管。该热能通过侧管壁传递给热管内的冷却介质，处于饱和温度状态冷却介质吸热后即刻沸腾汽化，吸收大量的热量变成蒸汽的热媒体上升到主管散热端，将其汽化潜热通过管壁和散热翅片散给大气，热媒蒸汽即刻变成液体再次流回到紧贴光伏发电芯片（光伏电池）的侧管，参与下一次吸收芯片（电池）多余热量的循环。冷却介质如此周而复始地循环，不断地将芯片在发电过程中产生的多余热量传递给大气，从而实现高效快速的散热功能。这种冷却装置优于需要耗电的强制通风冷却方式；也优于散热能力较弱的自然冷却方式。这是行业中半导体芯片发电组件冷却装置的重大创新。

有益效果：本发明的提高光伏电池发电能力的冷却装置，与现有的太阳光追踪仪相比，具有的突出优点包括：由于采用了在高度真空条件下冷却介质两相交替变化的热管传热原理，使得该冷却装置具有冷却过程启动快，冷却端（主管）与加热端（侧管）温差小，使两端吸热和散热能力都很强，高效快速的散去光伏电池上的热量，将有力保证光伏发电组件有较高的转换效率和较长的使用寿命，经试验，该冷却装置可以满足光聚1000倍的使用要求，大大提高了光伏电池的发电能力。

附图说明

图1是T型散热管的结构示意图；

图2是装有多根侧管的T型散热管的结构示意图；

图3是多模组发电组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的解释。

如图1所示，提高光伏电池发电能力的冷却装置为由相互连通的主管1和侧管2组成的T型散热管3；在T型散热管3内通有冷却介质，在主管1上设有散热翅片4，在侧管2上设有用于放置光伏电池的支架5。在主管1上设有遮阳板9。支架5设在侧管7下方，在侧管2上设有用于放置光伏电池导电线8的孔道6。在主管1下方设有接线盒7。

如图2和图3所示，在实际的使用中，可以根据模组数的多少来设置T型散热管3的数量。当仅有1个反射镜面10时，为单模组发电装置，当有多个反射镜面10时，为多模组发电装置。当为多模组发电装置，反射镜面10设有若干个，并列平行设置；在每个反射镜面10上均设有一个侧管7，同排侧管7连接至同一主管6上。可以在同一根主管1上连通有3根及以上的侧管2，优选连通有4~8根侧管2。

本发明的冷却装置，采用了传热性能极好的相变传热原理的来实现光伏发电组件的散热功能。散热管外壳是铝型材，内部充入了一定量的冷却介质，例如水，同时保持散热管内腔高度真空。光伏电池吸收的光能，一部分转化为电能有电线导出，一部分转化为热量传导到电池的另一侧面，再传导给紧贴着的侧管。该热能通过侧管壁传递给热管内的冷却介质，处于饱和温度状态冷却介质吸热后即刻沸腾汽化，吸收大量的热量变成蒸汽的热媒体上升到主管散热端，将其汽化潜热通过管壁和散热翅片散给大气，热媒蒸汽即刻变成液体再次流回到紧贴光伏发电芯片（光伏电池）的侧管，参与下一次吸收芯片（电池）多余热量的循环。冷却介质如此周而复始地循环，不断地将芯片在发电过程中产生的多余热量传递给大气，从而实现高效快速的散热功能。这种冷却装置优于需要耗电的强制通风冷却方式；也优于散热能力较弱的自然冷却方式。这是行业中半导体芯片发电组件冷却装置的重大创新。经试验，该冷却装置可以满足光聚1000倍的使用要求，大大提高了光伏电池的发电能力。