專利名稱：高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
隨著全球化石能源的日漸枯竭和人類環(huán)保意識的增強，以光伏為核心的發(fā)電事業(yè) 近年來有了飛速的發(fā)展，光伏電池組件的成本高、光電轉換效率低是制約光伏產業(yè)發(fā)展的 關鍵。高倍聚光光伏發(fā)電技術應運而生，該技術在大幅度降低電站成本和迅速實現(xiàn)大規(guī)模 生產方面具有很大的優(yōu)勢，彌補了一般電池板對蓄電池充電時，必須在強光照射下才能發(fā) 出足夠的電量進行充電和充電時間相對較短的不足，高倍聚光太陽能發(fā)電顯著減小了光伏 發(fā)電成本。然而，高倍聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)也存在一定的問題，入射到電池組件上的高密度 的太陽能除一部分轉換為電能之外，其余未轉化為電能的太陽能轉換為熱能被電池組件吸 收，太陽能電池組件吸熱后溫度升高，太陽能電池的光電轉換效率隨著電池本身溫度的升 高而急劇下降，并且溫度過高也將影響電池的使用壽命。自然散熱無法及時有效的散去電池組件本身的熱量，因此為有效保障高倍聚光太 陽能電池工作溫度，提高發(fā)電效率，延長使用壽命，需對聚光太陽能電池板進行有效地散 熱，而目前尚缺乏有效的散熱手段。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有高倍聚光太陽能電池組件的散熱問題，提供一種 新型的高倍聚光太陽能電池組件的冷卻系統(tǒng)，它可以快速高效的降低高倍聚光太陽能電池 組件的溫度，配備散熱裝置的高倍聚光太陽能電池的光電轉換效率可由目前的13%提高至 35%，且散熱過程無需消耗任何機械能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
它包括一個高倍聚光器、太陽能電池組件和與太陽能電池組件整體封裝的振蕩流熱管 散熱器；振蕩流熱管散熱器與太陽能電池組件靠近的一側為蒸發(fā)段，振蕩流熱管散熱器的 另一側為冷凝段，依靠室外氣流自然冷卻；太陽能電池組件與振蕩流熱管散熱器間設有溫 度傳感器，溫度傳感器將信號傳送至機械控制器，當電池組件溫度過高時，機械控制器調整 接受太陽光負荷，有效保障電池組件的正常工作。所述振蕩流熱管散熱器的蒸發(fā)段內部蝕刻形成多個U型微槽，U型微槽替代傳統(tǒng) 振蕩流熱管散熱器中蒸發(fā)段的毛細管，傳熱性能好。所述振蕩流熱管的冷凝段不設殼體，熱管暴露于室外大氣環(huán)境，散熱性能好。所述振蕩流熱管散熱器的蒸發(fā)段由高導熱型材料制成，冷凝段設有多個毛細管， 各毛細管的管口與蒸發(fā)段的U型微槽槽口焊接后相互聯(lián)通，毛細管內液體工質的充液率為 309^60%。所述太陽能電池組件與振蕩流熱管散熱器間設有導熱硅膠，可最大限度的減小導 熱熱阻。
本發(fā)明中太陽能發(fā)電系統(tǒng)由一個高倍聚光的聚光器，一個太陽能電池組件，高倍 聚光太陽能電池發(fā)電效率可達35%，另外未轉化為電能的太陽光入射能，被太陽能電池組件 吸收，為保障電池組件的正常工作溫度，將振蕩流熱管散熱器與電池組件整體封裝，電池板 吸收的熱量由振蕩流熱管散熱器帶走。振蕩流熱管散熱器與電池板靠近的一側為蒸發(fā)段，蒸發(fā)段與電池組件之間填充導 熱硅膠，導熱硅膠內部設有溫度傳感器實測電池組件的溫度，振蕩流熱管的蒸發(fā)段與電池 組件 整體封裝。蒸發(fā)段為高導熱型材料，內部蝕刻形成多個U型微槽；冷凝段不設殼體，冷 凝段的熱管管口與U型微槽口對接，形成相互聯(lián)通的環(huán)路。冷凝段的熱管直接與大氣環(huán)境 進行換熱，冷卻系統(tǒng)不含活動部件，無需消耗任何機械能。聚光太陽能電池組件的熱量以熱傳導方式傳遞給振蕩流熱管散熱器的蒸發(fā)段，蒸 發(fā)段溫度升高，致使蒸發(fā)段U型槽內的流體升溫，當流體升溫至振蕩流熱管的啟動溫度時， 振蕩流熱管散熱器開始工作，將電池組件的熱量傳遞至振蕩流熱管散熱器的冷凝段，冷凝 段暴露于大氣環(huán)境中，在室外氣流作用下自然散熱。本發(fā)明的優(yōu)點在于，將高效的振蕩流熱管換熱技術與高倍聚光太陽能電池發(fā)電系 統(tǒng)相結合，利用振蕩流熱管散熱器對電池組件散熱，可以有效降低太陽電池的溫度，使太陽 能電池長期以較高的光電轉換效率工作，同時可延長太陽能電池的使用壽命；并且該散熱 系統(tǒng)無任何活動部件，使用壽命長，無需外部機械力驅動，不消耗任何機械能。本發(fā)明選用振蕩流熱管散熱器作為熱傳輸元件帶走光伏電池本身熱量。振蕩流熱 管是一種新興的高效換熱單元，它具有傳熱性能優(yōu)良、結構簡單、可隨意彎曲、加熱方式靈 活、易于實現(xiàn)微型化等優(yōu)點，基于振蕩流熱管技術研制的散熱裝置與太陽能電池裝配在一 起，實現(xiàn)電池組件的有效散熱。


圖1為高倍聚光太陽能電池組件的散熱系統(tǒng)結構圖2為本發(fā)明冷卻系統(tǒng)中采用的振蕩流熱管散熱器結構示意圖。其中，1 一聚光器，2—太陽能電池組件，3—振蕩流熱管散熱器，4一導熱硅膠，5— 蒸發(fā)段，6—冷凝段，7—溫度傳感器，8—太陽能跟蹤器，9-U型微槽，10-毛細管，11-機械控 制器。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖1中，它包括與太陽能電池組件2整體封裝的振蕩流熱管散熱器3，振蕩流熱管 散熱器3與太陽能電池組件2靠近的一側為蒸發(fā)段5，內部蝕刻有U型微槽9，蒸發(fā)段5與太 陽能電池組件2之間布置至少一個溫度傳感器7 ；振蕩流熱管散熱器3的另一側為冷凝段 6，冷凝段6由多個毛細管10構成，不設殼體，毛細管10與U型微槽9對接，構成相互聯(lián)通 的環(huán)路；溫度傳感器7實時測量太陽能電池組件2的溫度，并將信號傳送至機械控制器11， 若溫度超過極限值，機械控制器11工作調整減小接收太陽能的能量(溫度傳感器信號優(yōu)先 于太陽能跟蹤器的信號，保障電池組件在正常范圍內工作)；太陽能電池組件2與振蕩流熱 管散熱器3間設有導熱硅膠6。太陽能電池組件2位于聚光器1的焦點處。
圖2中，蒸發(fā)段1為以導熱性能良好的材料，內部蝕刻成U型微槽9，冷凝段2由毛 細管10折制而成，不設殼體，冷凝段2的毛細管10置于大氣環(huán)境，自然散熱。冷凝段2的 毛細管10與蒸發(fā)段1的U 型微槽9對接，組成相互聯(lián)通的環(huán)路。毛細管10內流體介質的 充液率為30% 60%。
權利要求
一種高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)，其特征是，它包括一個高倍聚光器、太陽能電池組件和與太陽能電池組件整體封裝的振蕩流熱管散熱器；振蕩流熱管散熱器與太陽能電池組件靠近的一側為蒸發(fā)段，振蕩流熱管散熱器的另一側為冷凝段，依靠室外氣流自然冷卻，太陽能電池組件與振蕩流熱管散熱器間設有溫度傳感器，溫度傳感器將信號傳送至機械控制器。
2.如權利要求1所述的高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)，其特征是，所述振 蕩流熱管散熱器的蒸發(fā)段內部蝕刻形成多個U型微槽。
3.如權利要求1所述的高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)，其特征是，所述振 蕩流熱管的冷凝段不設殼體，熱管暴露于室外大氣環(huán)境。
4.如權利1或2或3所述的高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)，其特征是，所述 振蕩流熱管散熱器的蒸發(fā)段由高導熱型材料制成，冷凝段設有多個毛細管，各毛細管的管 口與蒸發(fā)段的U型微槽槽口焊接后相互聯(lián)通，毛細管內流體介質的充液率為30%飛0%。
5.如權利要求1所述的高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)，其特征是，所述太 陽能電池組件與振蕩流熱管散熱器間設有導熱硅膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高倍聚光太陽能發(fā)電電池組件的冷卻系統(tǒng)。它可以快速高效的降低高倍聚光太陽能電池組件的溫度，配備散熱裝置的高倍聚光太陽能電池的光電轉換效率可由目前的13%提高至35%。其結構包括高倍聚光器、太陽能電池組件、與太陽能電池組件整體封裝的振蕩流熱管散熱器。振蕩流熱管散熱器與太陽能電池組件靠近的一側為蒸發(fā)段，蒸發(fā)段為含有U型微槽的高導熱型材料，振蕩流熱管散熱器的另一端為冷凝段，冷凝段熱管與蒸發(fā)段的U型微槽口對接，形成相互聯(lián)通的環(huán)路；冷凝段的熱管置于大氣環(huán)境，通過室外氣流自然冷卻；整個散熱器無運動部件，無需外部機械動力傳熱，結構簡單，當量傳熱大，效率高，價格低廉，使用壽命長。
文檔編號H02N6/00GK101867329SQ20101022512
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權日2010年7月13日
發(fā)明者張文克, 李選友, 羅光亮, 耿文廣, 高玲 申請人:山東天力干燥設備有限公司