[实用新型]光伏电池换热冷却器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到太阳能聚光发电集热技术领域，尤其是光伏电池冷却及 光伏聚光发电系统技术优化领域。

背景技术

聚光光伏发电系统中，主要通过增加电池单位面积的辐射能流密度的方式， 来提高聚光光伏发电系统的发电效率。但是，电池单位面积辐射能流密度的增 加，会导致电池的温度急剧升高。即使不对电池单位面积的辐射能流密度进行 提增，电池在接受聚光的同时，温度也会升高。温度的升高会使电池的光电转 换效率降低，在短期内会影响电池的发电效率及输出功率，长期会引起电池迅 速老化并缩短电池的使用寿命。因此需要对电池的温度进行控制和散热。

针对上述问题，所属领域的技术人员采用冷却装置对电池进行散热。如， 在一种技术方案中，在电池的外部直接设置风机，通过风机对工作中的电池进 行风冷强制散热。但是上述技术方案中，风机的冷风吹出方向受到一定的范围 限制，且风冷的效率较低，耗能较大。这就导致该技术方案无法对于小功率电 池进行有效的散热，更加无法满足大功率电池的散热需求。同时，风机的可靠 性不高，由于受到风机寿命的影响，风机在运行一定的时间后，需要定期进行 维修或更换。

由此可知，现有技术中光伏电池的冷却装置存在以下缺陷：散热效率低， 且使用寿命短，后期维护工作较多。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的采用如下技术方案：

光伏电池换热冷却器，包括外壳和换热工质，所述外壳的一面为透明入射 面，所述入射面朝向光线，或所述外壳上开设安装孔，所述安装孔上安装透明 入射板；所述外壳内腔注入所述换热工质，光电元件将放置在所述外壳内腔的 换热工质中，所述外壳开设出线孔和充装孔。透光式壳体对光线射入影响小， 可以利用多种换热方式实现系统散热，为光伏电池提供温度适宜的工作环境。 且本实用新型的结构属于密闭状态，光伏电池不会受到风沙灰尘等影响，可达 到免维护的目的。外壳的形状没有任何限制，可根据具体使用的需要进行变化。

在一种优选的实施方式中，还包括导热管口，所述导热管口开设在所述外 壳上。导热管口用于将外壳内部的换热工质导出，以便对换热后的高温换热工 质进行循环冷却。

在一种优选的实施方式中，还包括呼吸孔，所述呼吸孔开设在所述外壳上。 在注入换热工质时，同时打开呼吸孔，外壳内腔原有的空气能够通过呼吸孔排 出，方便进行充注。特别在需要进行补充注入换热工质时，不会出现无法注入 的现象。

在一种优选的实施方式中，还包括反射膜，所述反射膜设置在所述外壳上， 且位于所述入射面的相对面。光线进入外壳内腔后，部分光透过设置在外壳内 腔中的光伏电池，射到光伏电池背后的反射膜上，会发生二次反射，再次射到 光伏电池上再进行光电转换。通过二次反射增加光的利用率。

优选地，所述反射膜的反射面为凹面。

在一种优选的实施方式中，还包括换热管，所述换热管位于所述内腔中， 且所述换热管的两端分别与所述导热管口连接，所述换热管内注入换热工质。 换热工质可以为相变热管工质、无相变热管工质或热超导工质，以使换热管满 足相变热管换热方式、无相变热管换热方式或热超导循环换热方式。

在一种优选的实施方式中，还包括冷却装置，所述冷却装置连接所述导热 管口。

在一种优选的实施方式中，还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述外 壳的外侧。

在一种优选的实施方式中，所述换热管的管壁上开设小孔，使壳体与换热 管内的换热工质相通。

在一种优选的实施方式中，所述连接孔与所述透明入射板之间采用柔性密 封。

本实用新型还提供光伏聚光发电系统，使用上述的光伏电池换热冷却器， 包括聚光器和光电元件，所述光电元件设置在所述内腔内，所述光电元件的输 出线路从所述出线孔穿出，所述聚光器设置在所述入射面的前方，所述聚光器 朝向光线，将光线汇聚后照射到所述光电元件上进行光电转换。

本实用新型解决了聚光光伏发电中光电元件在工作过程中发热导致工作环 境温度升高大幅度降低光电转换效率的问题，通过本实用新型能够充分对光电 元件进行散热，降低并均匀光电元件工作环境的温度，提高光电转换效率。并 且本实用新型结构属于密闭状态，电池不会受到风沙灰尘等影响，可达到免维 护的目的。