專利名稱：太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)及降溫的方法
太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)及降溫的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用大自然提供的自然地下低溫對太陽能電池組件進(jìn)行自然降溫的方法。技術(shù)背景
一、晶體硅電池技術(shù)背景從單晶硅電池組件溫度與轉(zhuǎn)換效率的測試結(jié)果可看出單晶硅電池組件最佳工作溫度為25°C，當(dāng)工作溫度上升至70°C時，單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換率下降30%左右。
二、砷化鎵電池技術(shù)背景1、當(dāng)砷化鎵電池工作溫度控制在65°C時，200倍變焦和1000倍變焦時的光電轉(zhuǎn)換率都在34%左右。
2、IOmmX IOmm砷化鎵電池在200倍變焦的條件下工作溫度控制在65°C時，輸出電流為9A ;在1000倍變焦的條件下工作溫度在105°C時，輸出電流為9A。
3、通過對I和2的結(jié)果分析，我們可以看出，當(dāng)砷化鎵電池工作溫度控制在85°C 時，只需用200倍的變焦就可以得到9A的輸出電流。通過降溫極大地提高了砷化鎵電池的光電轉(zhuǎn)換效率，相應(yīng)的降低了成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用了大自然提供的地下低溫，提供了一種太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)的方法，解決了太陽能電池的最佳溫度控制，提高了光電轉(zhuǎn)換率，降低了成本。
為了解決太陽能電池的降溫問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:利用自然條件的太陽能電池降溫系統(tǒng)，包括進(jìn)氣口、進(jìn)氣通道、溫度轉(zhuǎn)換室、出氣通道、出氣口、輸氣管道、太陽能電池組件。
所述的進(jìn)氣通道與溫度轉(zhuǎn)換室相連，溫度轉(zhuǎn)換室通過出氣通道、出氣口與輸氣管道相連，輸氣管道與太陽能電池組件相連。
所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)的進(jìn)氣口、進(jìn)氣通道、溫度轉(zhuǎn)換室、出氣通道、出氣口及連接太陽能電池組件的輸氣管道和電池組件的規(guī)格尺寸是由太陽能電池組件的最佳工作溫度及面積決定的。
優(yōu)選為根據(jù)太陽能電池組件排列陣式不同，可設(shè)計最少一個地下溫度轉(zhuǎn)換室與多個太陽能電池組件相連接。
太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)降溫的辦法:利用地下低溫通過在地表下修建溫度轉(zhuǎn)換室，然后通過熱蒸騰原理 或排氣設(shè)備將地表空氣吸入或排入地下溫度轉(zhuǎn)換室，使地表空氣通過吸收地下溫度轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)牡蜏乜諝馔ㄟ^出氣口及輸氣管道進(jìn)入太陽能電池組件，吸收電池底面或表面工作溫度后從排氣口排出利用。
太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)降溫辦法，通過對太陽能電池組件的溫度數(shù)據(jù)計算得到本系統(tǒng)設(shè)計最佳規(guī)格尺寸。
太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)降溫辦法，利用地下低溫通過地下溫度轉(zhuǎn)換室得到的低溫空氣，輸入太陽能電池組件，吸收電池片底面或表面的溫度，達(dá)到降溫的目的。
電池片的降溫效果是由冷氣的輸入溫度和流量及流速決定的，而這又取決于溫度交換室的大小、進(jìn)出氣口及進(jìn)出氣通道的大小。
本發(fā)明的有益效果是:太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，通過利用自然資源達(dá)到了對太陽能電池組件降溫的目的。有效提高了太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換率，增加了發(fā)電量， 降低了太陽能發(fā)電廠的成本。此系統(tǒng)工藝簡單、無耗能、無污染、成本低、易安裝。


圖1為本發(fā)明示意2為太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)正剖面3為太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)側(cè)剖面4為太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)2個太陽能電池組件與單個地下溫度轉(zhuǎn)換室連接示意中:1-排放口，2-進(jìn)氣口，3-進(jìn)氣通道，4-冷氣出口，5-出氣通道，6-輸氣管道，7-溫度轉(zhuǎn)換室，8-太陽能電池組件，9、10-地下土層，11-太陽能電池組件冷氣輸入口，12-太陽能發(fā)電系統(tǒng)底座，13-太陽能電池組件支柱各地地下溫度實例:上海7月份平均氣溫是27.8°C，地下0.8米處是24.(TC、1.6米處 20.6°C，3.2米處則下降到16.9°C。所以地面最熱的時候，地下深處非常涼快。反之，上海I月份平均氣溫是3.40C，地下0.8米處是9.8°C，1.6米處是13.1°C，3.2米處則上升到 17.3。。。
戈壁、沙漠中表面的溫度可以高達(dá)70°C以上,地下5cm,地下IOcm,地下20cm,地下30cm,地下40cm,地下50cm,地下60cm,地下70cm,地下80cm,甚至更深處。人們發(fā)現(xiàn)，雖然在沙漠表面中午溫度可以達(dá)到70°C以上，裸土表面中午溫度可以達(dá)到40°C以上，但是地下5cm的土壤最高也不過25°C, IOcm深處在25°C以下,地下20cm深處在20°C以下,從地下 30cm到地下Im的溫度相差越來越小，深度大約在2m處溫度沒有差異。
青藏高原地表溫度主要受海拔高度與緯度的影響，海拔越高溫度越低，緯度越高溫度越低。年平均溫度最高值在雅魯藏布江河谷的 察隅為14.9°C ;夏季平均溫度最高值在柴達(dá)木盆地的格爾木為23.(TC。高原外圍的南疆盆地南緣，川西溫度更高，但其中心不在高原。高原地表溫度最低值在中部的托托河、五道梁，年平均溫度為-0.2V，冬季更低， 平均為-14.2 -15.80C ;地下平均氣溫5 10°C.
權(quán)利要求
1.太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，包括進(jìn)氣口、進(jìn)氣通道、溫度轉(zhuǎn)換室、出氣口、連接出氣口到太陽能電池組件的輸氣管道、太陽能電池組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，其特征在于，溫度轉(zhuǎn)換室通過進(jìn)氣管道與進(jìn)氣口相連接，通過出氣通道、出氣口、輸氣管道出口與太陽能電池組件相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，其特征在于:優(yōu)先為保持所需要的冷氣輸出量同太陽能電池的最佳工作溫度進(jìn)而確定進(jìn)氣管、出氣管直徑的大小及溫度交換室的體積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)太陽能電池組件排列陣式不同，可設(shè)計最少一個地下溫度轉(zhuǎn)換室與一個太陽能電池組件相連接。
5.太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)太陽能電池組件排列陣式不同， 可設(shè)計最少一個地下溫度轉(zhuǎn)換室與多個太陽能電池組件相連接。
6.太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)太陽能電池組件排列陣式不同， 可設(shè)計多個地下溫度轉(zhuǎn)換室與一個太陽能電池組件相連接。
7.太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)，其特征在于:該方法是:利用自然蒸騰原理，利用地下低溫，通過地下溫度轉(zhuǎn)換室，將進(jìn)氣口得到的地上空氣轉(zhuǎn)換成能降低太陽能電池組件工作溫度的冷氣體，通過出氣口進(jìn)入太陽能電池組件，吸收電池片產(chǎn)生的熱量后排出利用，達(dá)到降溫目的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)的降溫方法是:利用地下低溫， 通過地下溫度轉(zhuǎn)換室得到的冷氣在通過電池片底面或表面時，吸收電池片工作時產(chǎn)生的高溫，達(dá)到降溫的目的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)的規(guī)格、尺寸是由太陽能電池組件的最佳工作溫度和面積所決定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)是利用熱蒸騰原理，使降溫系統(tǒng)成為自然循環(huán)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的太陽能電池組件自然降溫系統(tǒng)在依靠自然循環(huán)系統(tǒng)達(dá)不到太陽能電池片所需的最佳工作溫度時，可采取在出氣口增加動力排氣設(shè)備，加快降溫速度。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在地表下修建一定的空間，通過這一空間利用地下低溫對進(jìn)入這一空間的空氣進(jìn)行降溫，然后將降溫的冷空氣通過管道從出口輸入太陽能電池組件系統(tǒng)。進(jìn)入電池組件的冷空氣在通過電池片底面或表面時把太陽能電池表面的熱量吸收，從電池組件的頂端出口排出回收利用。這樣就最大程度的提高了太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/052GK103219408SQ201210018850
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者岳克森 申請人:岳克森