專利名稱：太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能電池板領域，具體地說，尤其涉及ー種用于對太陽能電池板進行降溫的無源降溫系統(tǒng)。
背景技術：
太陽能電池板是利用光生伏打效應把太陽光輻射能轉換為電能的能量轉換器件，它是光伏電能系統(tǒng)的核心組成組件，其能量轉換效率的高低直接決定了光伏系統(tǒng)的性能、經(jīng)濟效益和推廣應用前景。根據(jù)半導體理論，太陽能電池板的轉換效率受到多種因素的影響，其中溫度因素最為顯著，隨著溫度升高，太陽能電池板的轉換效率顯著降低直至失效。數(shù)據(jù)表明，電池板的溫度每升高1K，其發(fā)電量就減小0.5%。然而，通常陽光輻照強度較好時，光的熱效應也 很好，電池板的溫升較高，電能損失増大，較大規(guī)模電池陣列在整個使用周期內(nèi)(20 25年)積累的電能損失將非?？捎^。由上可明顯看出，溫度因素對太陽能電池板的影響顯然是不利的，甚至是致命的，因此通過技術手段降低陽光輻照熱效應的影響就顯得非常有必要。目前，利用有源散熱或者制冷方式都可以降低太陽能電池板的溫度，并將溫度保持在很低的水平，但通過上述方式降低陽光輻照熱效應的影響是得不償失的，因為實現(xiàn)這個目的所付出的電能會遠遠超過消除陽光輻照熱效應后所増加的電能。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種太陽能電池板降溫系統(tǒng)，它可在不耗能的前提下對太陽能電池板進行降溫。本實用新型的技術方案如下一種太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，包括太陽能電池板(1)，該太陽能電池板(I)傾斜設置在電池板支架(2)上，其特征在于還包括地上降溫組件、地下熱交換組件、第二連接管(11)和第三連接管(12)，其中地上降溫組件包括進氣管(3)、冷氣管(4)、降溫板(5)、熱氣管(6)、吸熱排氣管(7)和第一連接管(8)，其中降溫板(5)將所述太陽能電池板(I)的背面覆蓋，且降溫板(5)上設有過氣內(nèi)孔(5a);所述冷氣管(4)與降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)下部連通，該過氣內(nèi)孔的上部與所述熱氣管(6)連通，熱氣管(6)通過所述第一連接管(8)與吸熱排氣管(7)連通，且吸熱排氣管(7)位于所述進氣管(3)的上方；所述地下熱交換組件包括匯流管(9)和熱交換管(10)，其中兩根匯流管(9)并排設置，且其中一根匯流管(9)通過所述第二連接管(11)與進氣管(3)連通，另外ー根匯流管(9)通過所述第三連接管(12)與冷氣管(4)連通；在兩根匯流管(9)之間設有一組所述熱交換管(10)，且各個熱交換管(10)的兩個管ロ均分別與對應端的匯流管(9)連通。在本技術方案中，且太陽能電池板(I)的背面可由一塊面積較大的降溫板(5)整體覆蓋，也可由幾塊面積相對較小的降溫板(5)組合覆蓋。安裝時，將地上降溫組件安裝于地上，且地上降溫組件通過第二、三連接管與地下熱交換組件相連，而地下熱交換組件則安裝于地下，且地下熱交換組件中的熱交換管要位于恒溫層，該恒溫層的溫度常年保持在15°C 25°C，且恒溫層的具體深度因各地不同的地理情況而略有差異。太陽光較好時，太陽能電池板將太陽光的輻照強度轉化為電能，而太陽光的熱效應會使太陽能電池板的溫度升高，此時太陽能電池板背面降溫板過氣內(nèi)孔中的空氣也會跟著升溫。同時，吸熱排氣管因為吸熱也會使其內(nèi)孔中的空氣被加熱，由于空氣的溫度升高時其密度減小，因此吸熱排氣管內(nèi)的空氣會向上升，并自動排到吸熱排氣管外，同時在吸熱排氣管內(nèi)形成負壓。在負壓的作用下，降溫板過氣內(nèi)孔中的空氣被提到吸熱排氣管內(nèi)，而地下熱交換組件中的冷空氣被提到降溫板的過氣內(nèi)孔中。由于吸熱排氣管(7)位于所述進氣管(3)的上方，因此進氣管(3)處氣體的溫度要低于吸熱排氣管(7)處的溫度。就在地下熱交換組件中的冷空氣被提到降溫板內(nèi)的同吋，補充的空氣從進氣管(3)進入其中一根匯流管(9)內(nèi)，并通過熱交換管(10)在恒溫層進行熱交換，從而對補充的空氣降溫。降溫后的補充空氣匯集于另外一根匯流管(9)內(nèi)，并 被依次提到冷氣管(4)和降溫板(5)內(nèi)，從而形成氣體循環(huán)通路，并及時、不斷地帯走降溫 板(5)過氣內(nèi)孔中的熱量，進而通過降溫板(5)對太陽能電池板進行風冷、降溫，且整個降溫過程完全不用額外消耗電能，實現(xiàn)了無源降溫，有效克服了現(xiàn)有有源降溫的缺陷。綜上所述，本實用新型巧妙、有機、綜合地利用了地下恒溫層的恒溫特性以及氣體密布隨溫度升高而降低的特性，并用來對太陽能電池板進行降溫，更重要的是它不用額外消耗電能就能對太陽能電池板降溫，實現(xiàn)了無源降溫，有效克服了傳統(tǒng)有源降溫方式的缺陷，解決了太陽能電池板降溫領域很長一段時間內(nèi)沒有解決的技術難題，構思新穎、結構簡單，易于實施，具有非常好的技術、經(jīng)濟價值和社會效益，適于大規(guī)模推廣運用。所述吸熱排氣管(7)固定在所述電池板支架(2)的頂部，該吸熱排氣管(7)的一個管ロ閉合，其另ー個管ロ豎直接有排氣囪(13)，且吸熱排氣管(7)和排氣囪(13)均為金屬管，并在兩者的外壁涂有吸熱涂層。以上結構可有效改善吸熱排氣管(7)的吸熱效果，在相同光照強度的情況下，可使吸熱排氣管(7)內(nèi)空氣的溫度升得更高，從而增大對地下熱交換組件中冷空氣的提升力，使地下熱交換組件中的冷空氣更快、輕松地被提到降溫板(5)內(nèi)，進而很好地改善本系統(tǒng)的降溫效果。當然，光照強度越大，本降溫系統(tǒng)對地下熱交換組件中冷空氣的提升力也越大。所述進氣管(3)靠近地面，并豎直設置在太陽能電池板(I)的下方，且進氣管(3)上端的進氣ロ豎直接有進氣囪(14)，這樣就能有效增大進氣管(3)與吸熱排氣管(7)處空氣的溫度差，這樣也會進ー步增大對地下熱交換組件中冷空氣的提升力。在本所述例中，所述降溫板(5)為長條形結構，沿該降溫板的長度方向開有所述過氣內(nèi)孔(5a);所述太陽能電池板⑴的背面由5塊并排設置的降溫板(5)覆蓋，該降溫板沿太陽能電池板(I)的傾斜方向布置。以上結構不僅便于對降溫板(5)進行選材、加工，而且由于太陽能電池板常常架設在ー些偏遠山區(qū)和交通不便的地區(qū)，這樣就便于運輸、安裝降溫板(5)。所述冷氣管(4)的結構與熱氣管(6) —致，該冷氣管的兩個管ロ封閉，并具有一根過氣支管(15)和十根通氣支管(16)，且每兩根通氣支管(16)與一塊降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)相對應；所述冷氣管(4)的過氣支管(15)與第三連接管(12)相連，該冷氣管的十根通氣支管(16)分別與對應降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)下部連通；所述熱氣管(6)的十根通氣支管(16)分別與對應降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)上部連通，該熱氣管的過氣支管(15)與所述第一連接管(8)連通。在本實施例中，以上結構主要是為了與降溫板(5)的結構及布置方式相配合。當然，如果所述太陽能電池板(I)的背面可由一塊面積較大的降溫板(5)整體覆蓋，則冷氣管(4)和熱氣管(6)可只有一根過氣支管(15)和一根通氣支管(16)，且冷氣管(4)上的過氣支管(15)與第三連接管(12)相連，冷氣管(4)上的通氣支管(16)則與降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)下部連通。并且，所述熱氣管(6)上的通氣支管(16)與降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)上部連通，該熱氣管(6)上的過氣支管(15)則與所述第一連接管⑶連通。所述熱交換管(10)呈波浪狀，該熱交換管的數(shù)目為4 6根，且每根熱交換管
(10)上均固定有一條加強筋(17)，該加強筋的兩端分別與對應端的所述匯流管(9)固定連接。上述結構中熱交換管(10)的數(shù)目適中，既能很好地進行熱交換，又可有效避免因熱交換管(10)數(shù)目過多而増加流阻，保證熱交換管(10)內(nèi)的冷空氣能順利地被提到降溫板(5)內(nèi)。另外，加強筋(17)可有效增加熱交換管(10)的安裝強度，防止熱交換管(10)脫落。作為優(yōu)選，所述第一、ニ、三連接管(8、11、12)均為雙層絕熱PVC管，這樣就能有效防止在第一、ニ、三連接管(8、11、12)處發(fā)生熱交換。有益效果本實用新型巧妙、有機、綜合地利用了地下恒溫層的恒溫特性以及氣體密布隨溫度升高而降低的特性，并用來對太陽能電池板進行降溫，更重要的是它不用額外消耗電能就能對太陽能電池板降溫，實現(xiàn)了無源降溫，有效克服了傳統(tǒng)有源降溫方式的缺陷，解決了太陽能電池板降溫領域很長一段時間內(nèi)沒有解決的技術難題，構思新穎、結構簡單，易于實施，具有非常好的技術、經(jīng)濟價值和社會效益，適于大規(guī)模推廣運用。

圖I為本實用新型的軸測圖；圖2為圖I的A向視圖；圖3為圖2中冷氣管4與降溫板5的連接示意圖；圖4為圖2中熱氣管6與降溫板5的連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明如圖1、2、3及4所示，本實用新型主要由太陽能電池板I、電池板支架2、地上降溫組件、地下熱交換組件、第二連接管11及第三連接管12構成，其中太陽能電池板I傾斜設置在電池板支架2上，且太陽能電池板I的結構、太陽能電池板I的設置方式以及電池板支架2的結構均為現(xiàn)有技術，在此不做贅述。所述地上降溫組件安裝時設在地上，該地上降溫組件由進氣管3、冷氣管4、降溫板5、熱氣管6、吸熱排氣管7、第一連接管8、排氣囪13和進氣囪14構成。所述進氣管3豎直設在太陽能電池板I的下方，優(yōu)選為正下方，且進氣管3靠近地面。在上述進氣管3上端的進氣ロ接有所述進氣囪14，該進氣囪14為外購件，其結構與煙囪相同，且它的頂部具有凸起朝上的圓錐形頂蓋。如圖I 4可看出，在上述太陽能電池板I的背面通過粘膠粘貼有所述降溫板5，該降溫板5將太陽能電池板I的背面覆蓋。參照圖I 4，本技術方案中所述降溫板5可為ー塊面積較大的板材，該降溫板5將太陽能電池板I的背面整體覆蓋，且降溫板5上開有過氣內(nèi)孔5a。作為優(yōu)選，所述降溫板也5當然也可為面積相對較小的板材，且該降溫板也5為長條形結構，并沿降溫板也5的長度方向開有所述過氣內(nèi)孔5a，且過氣內(nèi)孔5a孔壁的一個面并排設有多個凸起5b，在本實施例中該凸起5b的數(shù)目為4個。同時，一組并排設置的降溫板5將所述太陽能電池板I的背面組合覆蓋，該降溫板 5沿太陽能電池板I的傾斜方向布置，且所述凸起5b位于太陽能電池板I的背面上。在本實施例中，上述降溫板5的數(shù)目優(yōu)選為5塊。當然，降溫板5的數(shù)目可根據(jù)實際情況做適應性地增、減，并不局限于附圖中表示的數(shù)目。如圖I 4可看出，所述冷氣管4與降溫板5過氣內(nèi)孔的下部連通，該降溫板5過氣內(nèi)孔的上部與所述熱氣管6連通。所述冷氣管4位于太陽能電池板I的下部，并沿太陽能電池板I的寬度方向設置。上述熱氣管6與冷氣管4并排設置，并位于所述太陽能電池板I的上部。作為優(yōu)選，所述冷氣管4的結構與熱氣管6 —致，該冷氣管6的兩個管ロ封閉，并具有一根過氣支管15和十根通氣支管16，且冷氣管6上的每兩根通氣支管16對應ー塊降溫板5上的過氣內(nèi)孔5a。當然，冷氣管6也可具有五或十五根通氣支管16，這樣就使冷氣管6上的每ー或者三根通氣支管16與一塊降溫板5的過氣內(nèi)孔5a相對應，并以此類推……安裝時，所述冷氣管4的一根過氣支管15與第三連接管12相連，該冷氣管4的十根通氣支管16分別與五塊降溫板5的過氣內(nèi)孔5a下部連通。所述熱氣管6的十根通氣支管16分別與五塊降溫板5的過氣內(nèi)孔5a上部連通，該熱氣6管的一根過氣支管15與所述第一連接管8連通。從圖I 4還可進ー步看出，上述第一連接管8為雙層絕熱PVC管,該第一連接管8與所述吸熱排氣管7中部的通孔連通，吸熱排氣管7的ー個管ロ閉合，吸熱排氣管7的另ー個管ロ豎直接有所述排氣囪13。所述吸熱排氣管7和排氣囪13均為金屬管，并在吸熱排氣管7和排氣囪13的外壁均涂有吸熱涂層。所述排氣囪13為外購件，其結構與煙囪相同，且它的頂部具有凸起朝上的圓錐形頂蓋。同時，所述吸熱排氣管7位于所述進氣管3的上方，且該吸熱排氣管7固定在電池板支架2的頂部，并沿所述太陽能電池板I的寬度方向設置。從圖I 4還可更進ー步看出，所述地下熱交換組件安裝在地下，該地下熱交換組件由匯流管9、熱交換管10和加強筋17構成，其中兩根匯流管9并排設置。在本實施例中，兩根匯流管9均呈豎直布置，且其中一根匯流管9通過所述第二連接管11與進氣管3連通，另外ー根匯流管9則通過第三連接管12與所述冷氣管4連通，從而將地上組件和地下組件連接在一起。另外，所述第二連接管11和第三連接管12均為雙層絕熱PVC管。在兩根匯流管9之間設有一組所述熱交換管10，各個熱交換管10的兩端均分別與對應端的匯流管9連通，具體為各個熱交換管10的一端均分別與其中一根匯流管9連通，各個熱交換管10的另一端均分別與另外一根匯流管9連通，且安裝時熱交換管10的設置深度位于地下的恒溫層，這樣就讓補充的空氣先在其中一根匯流管9中流動，然后進入各個熱交換管10中，并通過各個熱交換管10的管壁與恒溫層進行熱交換，從而對熱交換管10內(nèi)的空氣降溫，使熱交換管10內(nèi)空氣的溫度也變成15°C 25°C左右，其溫度較低，降溫后的空氣然后流向另外ー根匯流管9中。另外，上述熱交換管10為外購件,其形狀為波浪形,也可為螺旋形或其他形狀,且熱交換管10外表面做過防銹處理。在本實施例中，所述熱交換管10的數(shù)目為4 6根，優(yōu)選為5根。同時,各個熱交換管10上均固定有一根所述加強筋17,該加強筋17的一端與其中一根匯流管9固定連接，加強筋17的另一端與另外ー根匯流管9固定連接。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不以本實用新型為限制，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，包括太陽能電池板(I)，該太陽能電池板(I)傾斜設置在電池板支架(2)上，其特征在干還包括地上降溫組件、地下熱交換組件、第二連接管(11)和第三連接管(12)，其中地上降溫組件包括進氣管(3)、冷氣管(4)、降溫板(5)、熱氣管(6)、吸熱排氣管(7)和第一連接管(8)，其中降溫板(5)將所述太陽能電池板(I)的背面覆蓋，且降溫板(5)上設有過氣內(nèi)孔(5a);所述冷氣管⑷與降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)下部連通，該過氣內(nèi)孔的上部與所述熱氣管(6)連通，熱氣管(6)通過所述第一連接管(8)與吸熱排氣管(7)連通，且吸熱排氣管(7)位于所述進氣管(3)的上方； 所述地下熱交換組件包括匯流管(9)和熱交換管(10)，其中兩根匯流管(9)并排設置，且其中一根匯流管(9)通過所述第二連接管(11)與進氣管(3)連通，另外ー根匯流管(9)通過所述第三連接管(12)與冷氣管(4)連通；在兩根匯流管(9)之間設有一組所述熱交換 管(10)，且各個熱交換管(10)的兩個管ロ均分別與對應端的匯流管(9)連通。
2.根據(jù)權利要求I所述的太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，其特征在于所述吸熱排氣管(7)固定在所述電池板支架(2)的頂部，該吸熱排氣管(7)的ー個管ロ閉合，其另ー個管ロ豎直接有排氣囪(13)，且吸熱排氣管(7)和排氣囪(13)均為金屬管，并在兩者的外壁涂有吸熱涂層。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，其特征在于所述進氣管(3)靠近地面，并豎直設置在太陽能電池板(I)的下方，且進氣管(3)上端的進氣ロ豎直接有進氣囪(14)。
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，其特征在干所述降溫板(5)為長條形結構，沿該降溫板的長度方向開有所述過氣內(nèi)孔(5a);所述太陽能電池板(I)的背面由5塊并排設置的降溫板(5)覆蓋，該降溫板沿太陽能電池板(I)的傾斜方向布置。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，其特征在干所述冷氣管(4)的結構與熱氣管(6) —致，該冷氣管的兩個管ロ封閉，并具有一根過氣支管(15)和十根通氣支管(16)，且每兩根通氣支管(16)與一塊降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)相對應； 所述冷氣管(4)的過氣支管(15)與第三連接管(12)相連，該冷氣管的十根通氣支管(16)分別與對應降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)下部連通；所述熱氣管(6)的十根通氣支管(16)分別與對應降溫板(5)的過氣內(nèi)孔(5a)上部連通，該熱氣管的過氣支管(15)與所述第一連接管(8)連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，其特征在于所述熱交換管(10)呈波浪狀，該熱交換管的數(shù)目為4 6根，且每根熱交換管(10)上均固定有一條加強筋(17)，該加強筋的兩端分別與對應端的所述匯流管(9)固定連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，其特征在于所述第一、ニ、三連接管(8、11、12)均為雙層絕熱PVC管。
專利摘要本實用新型公開一種太陽能電池板無源降溫系統(tǒng)，包括地上降溫組件、地下熱交換組件、第二連接管和第三連接管，其中地上降溫組件包括進氣管、冷氣管、降溫板、熱氣管、吸熱排氣管和第一連接管，其中降溫板將太陽能電池板的背面覆蓋，且降溫板上設有過氣內(nèi)孔。本實用新型巧妙、有機、綜合地利用了地下恒溫層的恒溫特性以及氣體密布隨溫度升高而降低的特性，并用來對太陽能電池板進行降溫，更重要的是它不用額外消耗電能就能對太陽能電池板降溫，實現(xiàn)了無源降溫，有效克服了傳統(tǒng)有源降溫方式的缺陷，解決了太陽能電池板降溫領域很長一段時間內(nèi)沒有解決的技術難題，構思新穎、結構簡單，具有非常好的技術、經(jīng)濟價值和社會效益，適于大規(guī)模推廣運用。
文檔編號H01L31/052GK202651174SQ20122030499
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權日2012年6月27日
發(fā)明者龔恒翔, 朱新才, 黃偉九, 謝瑛珂, 巫江, 郭蕾, 劉貞 申請人:重慶理工大學