一種適合多雨地區(qū)的太陽能電池板降溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種適合多雨地區(qū)的太陽能電池板降溫系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】：
[0002] 20世紀(jì)70年代以來，由于環(huán)保壓力以及常規(guī)能源供給的有限性，國家逐步將焦點 轉(zhuǎn)移到了可再生能源，尤其是太陽能資源。開發(fā)利用可再生能源和太陽能已成為各國制定 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。2013年我國出臺了一系列的促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的政策。 光伏產(chǎn)業(yè)的市場日漸擴(kuò)大，如何有效地提高光伏系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率成為了令人矚目的問 題。
[0003]目前太陽能電池板冷卻的途徑一般是對其組件的背板進(jìn)行改造，并利用輔助動力 源使冷卻介質(zhì)流經(jīng)組件的正、反表面，通過對流換熱或?qū)岚褵崃繋ё?，達(dá)到降低電池溫度 提高效率的目的。近幾年來，太陽能太陽能電池板降溫的方法層出不窮，按照冷卻介質(zhì)的不 同，可以將太陽能電池板冷卻的方法分為空氣冷卻、液體冷卻以及制冷工質(zhì)冷卻三種，其中 液體冷卻以冷卻水居多。
[0004] 發(fā)明專利"具有水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的太陽能電池組件"，申請?zhí)?00810236131. 4。該 專利申請了涉及一種具有水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的太陽能電池組件，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域， 包括太陽能電池板和電池板安裝框架，太陽能電池板固定在電池板安裝框架內(nèi)，在太陽能 電池板表面覆蓋有面板，太陽能電池組件旁邊設(shè)置有水箱，該水箱的出水口管路連接有水 泵，進(jìn)水口管路連接有集水槽，集水槽設(shè)置在電池板安裝框架的下方，在電池板安裝框架上 海設(shè)置有可用于向面板噴水的噴淋裝置，噴淋裝置與水泵出水口管路連接。該發(fā)明太陽能 電池板降溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，并且需要額外消耗電能。
[0005] 發(fā)明專利"太陽能光伏裝置"，申請?zhí)?01010544614. 8。一種太陽能光伏裝置，包 括基座以及設(shè)置在基座兩端的第一支撐架和第二支撐架。多個電池板陣列，每個電池板陣 列被支撐在第一支撐架和第二支撐架上并包括至少一個光伏板，電池板陣列具有接收太陽 光的正面和與所述證明相對的背面，以及第一流體冷卻通道，包括分別設(shè)置在所述第一支 撐架和第二支撐架上的第一進(jìn)水口和第一出水口，以及位于第一進(jìn)水口和第一出水口之間 的第一流動通道，第一流動通道的寬度對于電池板陣列的寬度并與電池板陣列的證明流體 接觸，從而在電池板陣列的正面形成流體膜。該發(fā)明主要通過改變太陽能電池板內(nèi)部構(gòu)造 實現(xiàn)降溫，技術(shù)復(fù)雜，難度較高。
[0006] 實用新型專利"太陽能電池板無動力降溫系統(tǒng)"，申請?zhí)?01220304992. 3。該實用 新型專利公開了一種太陽能電池板無動力降溫系統(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(jìn)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(shè)有過氣孔，該實 用新型利用地下恒溫層的恒溫特性以及氣體密度隨著溫度升高而降低的特性，但是該專利 的降溫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。
[0007] 目前太陽能電池板降溫系統(tǒng)大體上分為無動力太陽能電池板降溫、主動式太陽能 電池板降溫兩種，其中無動力太陽能電池板降溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大大增加了光伏發(fā)電系統(tǒng) 的成本；主動式太陽能電池板降溫系統(tǒng)需要消耗額外的電能。為克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本發(fā) 明提供了一種無動力太陽能電池板降溫系統(tǒng)。這種系統(tǒng)降溫效果好，且具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝 維護(hù)方便，投資相對較少的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種適合多雨地區(qū)的太陽能電池板 降溫系統(tǒng)。這種降溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不消耗動力，具有安裝方便，投資較少的特點。
[0009] 本發(fā)明通過在太陽能電池板的背板上鋪設(shè)具有可吸附水分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)降溫材料， 該材料在吸附了如雨水之類的外部水分之后，可通過毛細(xì)現(xiàn)象在降溫材料內(nèi)部保持水分。 降溫材料中的水分吸收汽化潛熱蒸發(fā)，降溫材料中的水溫下降，一旦降溫材料的溫度低于 周圍空氣的溫度，熱量會從溫度高的空氣傳給溫度低的降溫材料，直到降溫材料的溫度由 于水分吸收汽化潛熱蒸發(fā)而降低到某一溫度時，空氣對降溫材料的傳熱量等于蒸發(fā)一定水 分所需要的汽化潛熱，熱濕平衡狀態(tài)下的水溫為該狀態(tài)下空氣的濕球溫度。從而在不消耗 能量的前提下對太陽能電池板進(jìn)行降溫，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。
[0010] 可以采用粘附材料粘附在太陽能電池板上以用該粘附材料的另一面粘附降溫材 料。粘附材料和降溫材料面積形狀和尺寸相同。粘附材料可以被固定裝置取代。當(dāng)采用固 定釘?shù)裙潭ㄑb置進(jìn)行固定的時候，太陽能電池板上相應(yīng)位置設(shè)置有降溫材料固定孔。太陽 能電池板的長、寬、高為aXbXSb。固定裝置可以是固定釘，栓，固定卡扣等多種形式。
[0011] 本發(fā)明實現(xiàn)上述目標(biāo)的技術(shù)方案是一種適合多雨地區(qū)的太陽能電池板降溫系統(tǒng)， 包括降溫材料、粘附材料、太陽能電池板背板，其特征是：降溫材料通過粘附材料布置在太 陽能電池板背板上；粘附材料和其所粘附的降溫材料面積形狀和尺寸相同；所述降溫材料 是一種可吸附水分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)材料，所述降溫材料在吸附了外部水分之后，可通過毛細(xì)現(xiàn) 象在降溫材料內(nèi)部保持水分；當(dāng)降溫材料內(nèi)部的水分蒸發(fā)時，吸收背板產(chǎn)生的熱量，并保持 背板表面溫度為當(dāng)前環(huán)境下的濕球溫度；
[0012] 粘附材料的布置方式采用N*M的圓形陣列、國際象棋棋盤陣列或者條帶形式；降 溫材料為兩層結(jié)構(gòu)；降溫材料層之間采用粘附材料粘合或者固定裝置連接；靠近太陽能電 池板的一層為結(jié)構(gòu)緊密的吸水材料，便于固持水份，而遠(yuǎn)離太陽能電池板的一層為結(jié)構(gòu)松 散的吸水材料，便于水份的揮發(fā)；選擇可吸附水分的吸水纖維作為降溫材料；降溫材料鋪 設(shè)面積占太陽能電池板總面積的40-60%?？拷柲茈姵匕宓慕禍夭牧蠈訛閳A環(huán)柱體或 者方環(huán)柱體，通過在環(huán)柱中蓄水以更好的固持水份。所述外部水份為雨水。分別測量待測吸 水纖維在0. 5、1、3、5、10和30min時的芯吸高度h，以芯吸高度h與芯吸時間t的比值表征平 均吸水速率V;選擇吸水速率大于lcm/10min的待測吸水纖維作為降溫材料。取40mm*40mm 的待測量吸水纖維，并稱其重量記為W1，將試樣放入蒸餾水中浸泡30min后取出并自然懸 掛30min，再稱其重量記為W2,根據(jù)下式計算樣品吸水倍率n:
[0014] 選擇符合在40°C的吸水倍率為35以上、在60°C的吸水倍率為32以上、80°C下吸 水倍率為30以上這三個條件中至少一種的待測吸水纖維為降溫材料。粘附材料可以被固 定釘或者固定栓所取代，固定釘或者固定栓的一側(cè)插設(shè)在太陽能電池板的降溫材料固定孔 中，另一側(cè)插設(shè)于降溫材料中。固定釘或者固定栓的材料選用不銹鋼鋼材或者硬性塑料。降 溫材料厚度為lcm。降溫材料鋪設(shè)面積占太陽能電池板總面積的50%。
【附圖說明】：
[0015] 圖1是采用粘附材料連接的一種實施方式的正面圖。
[0016] 圖2是采用粘附材料連接的一種實施方式的剖面圖。
[0017] 圖3是采用國際象棋棋盤陣列的一種實施方式的正面圖。
[0018] 圖4是采用雙層降溫材料的一種實施方式的剖面圖。
【具體實施方式】：
[0019] 參考圖1，實施本發(fā)明所述的一種無動力太陽能電池板降溫裝置。這種降溫裝置結(jié) 構(gòu)簡單，不消耗動力，具有安裝方便，投資較少的特點。降溫裝置包括降溫材料1、降溫材料 粘附材料2,降溫材料3通過粘附材料布置在太陽能電池板背板上。
[0020] 實施例1
[0021] 太陽能電池板的長*寬*高為aXbXSb。
[0022] 粘附材料2的面積占太陽能電池板總面積的40-60%。若降溫材料3在無水的狀 態(tài)下，采用降溫材料3滿鋪會影響太陽能電池板正常的通風(fēng)效果，因此優(yōu)選40-60%的鋪設(shè) 方式，既能達(dá)到降溫的效果，又不影響太陽能電池板的通風(fēng)。
[0023] 粘附材料2的布置方式優(yōu)選采用NXM的圓形陣列，優(yōu)選4X5的圓形陣列，圓形粘 附材料（其上粘附相同尺寸的降溫材料）的直徑為d，兩相鄰圓形單元中心點之間的間距為 Cl1，外側(cè)圓形單元邊緣距離太陽能電池板左右兩邊的距離相等為d2，距離太陽能電池板上下 兩邊的距離相等為d3。
[0024] 選擇可吸附水分的毛細(xì)結(jié)構(gòu)材料