[发明专利]定型复合相变材料-水混合冷却的光伏电池板热管理系统

说明书

本发明公开了定型复合相变材料‑水混合冷却的光伏电池板热管理系统；包括光伏电池板定型复合相变材料层，流水冷管，温度传感器，金属背板，蓄电池机组；所述光伏电池板采光面由数个排列整齐的电池组件组成；所述定型复合相变材料层安装于光伏电池板背光面；所述流水冷管固定于定型复合相变材料层底部；所述温度传感器安装于光伏电池板采光面，所述金属背板安装于定型复合相变材料背面。本系统合理利用了定型复合相变材料混合回型流水冷来对光伏电池板进行有效热管理，保护了光伏组件免于因为温度过高、温度分布不均匀而损坏，提高了发电效率，对光伏发电技术的应用具有重要意义。

技术领域

本发明属于太阳能光伏系统热管理技术领域，特别涉及定型复合相变材料-水混合冷却的光伏电池板热管理系统。

背景技术

太阳能具有来源广、运行费用低、不污染环境等优点，我国地域辽阔、日照充足，这使得太阳能具有解决能源需求问题的潜力。光伏发电是一种生态友好型技术，可成为重要的电力来源，满足不断增长的能源需求。光伏电池接受的太阳辐射只有20％会转换为电能，并且其光电转换效率会随着温度的上升而明显下降，每当温度上升一度，光电转换效率下降0.4％-0.65％，温度过高或温度分布不均皆会破坏光伏材料的结构，缩短光伏电池板的寿命，所以需要对光伏电池板进行有效的冷却。

光伏电池板的散热技术可分为主动冷却技术与被动冷却技术，主动冷却技术效率高、效果好，但是一般需要电能或者是其他能量来提供动力，造成太阳能发电系统整体能量效率下降，并且会导致被冷却的光伏电池的温度沿着流体流动的方向增加，造成板面温度分布不均，影响光伏电池板的寿命，对光伏电池板的实际应用有较大阻碍；被动冷却技术不需要消耗外部能量，但换热效率低，换热效果不佳，开发冷却技术对光伏电池板进行有效热管理成为光伏发电技术推行中的关键。

发明内容

为了克服上述背景技术的不足和缺点，本发明提供定型复合相变材料-水混合冷却的光伏电池板热管理系统，将定型复合相变材料层结合流水冷管置于光伏电池板背面，持续均匀地降低光伏电池板的工作温度。

为了实现本发明目的，本发明提供的定型复合相变材料-水混合冷却的光伏电池板热管理系统，包括光伏电池板、蓄电池机组、定型复合相变材料层、流水冷管、温度传感器和金属背板；

所述蓄电池机组和所述光伏电池板电性连接；

所述光伏电池板包括采光面和背光面；

所述光伏电池板的采光面由多个电池组件组成；

所述定型复合相变材料层设置在所述光伏电池板的背光面；

所述流水冷管设置在所述定型复合相变材料层内；

所述温度传感器安装于所述光伏电池板的采光面；

所述金属背板设置在所述定型复合相变材料层的背面进行封装。

优选地，所述定型复合相变材料层的材质为正十八烷-膨胀石墨复合相变材料。

正十八烷与膨胀石墨质量比为8:2。

优选地，所述正十八烷的相变温度范围为27.4～34.5℃，焓值为242.3J/g。

优选地，所述光伏电池板为单晶硅光伏电池板。

优选地，金属背板的材质为铝。

优选地，所述蓄电池机组包括蓄电池组和与蓄电池组连接的充放电控制器。

优选地，所述定型复合相变材料层与光伏电池板之间涂覆有热硅脂。

优选地，所述定型复合相变材料与光伏电池板通过U字夹固定。

优选地，流水冷管为紫铜管。

优选地，所述流水冷管与定型复合相变材料层间涂覆有导热硅脂。