一種太陽能組件的冷卻系統的製作方法
2023-10-09 05:39:54 4
一種太陽能組件的冷卻系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型是一種太陽能組件的冷卻系統，該冷卻系統由冷卻裝置、冷卻氣體控制裝置、冷卻氣體儲藏罐和安裝裝置組成，冷卻系統的冷卻裝置由冷卻氣體入口，冷卻氣體流通腔體和若干個冷卻氣體噴嘴組成，冷卻氣體控制裝置包括溫度傳感器、所述的溫度傳感器連接信號接收器，信號接收器控制冷卻氣體開關的蝶閥，冷卻氣體開關的蝶閥的一端與冷卻氣體儲藏罐連接，冷卻氣體開關的蝶閥的另一端與冷卻氣體的入口相連接。通過該冷卻系統的冷卻氣體對太陽能組件進行冷卻，通過冷卻氣體控制裝置測試組件的溫度控制冷卻氣體開關的蝶閥角度，採用冷卻氣體噴嘴將冷卻氣體均勻地噴灑在太陽能組件的背板上，達到均勻冷卻降溫的作用。
【專利說明】一種太陽能組件的冷卻系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏領域，特別涉及一種太陽能組件的冷卻系統。
【背景技術】
[0002]太陽能電池組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽能轉化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池組件主要由層壓件、鋁合金邊框和接線盒組成。溫度對矽太陽能電池的影響，主要反映在太陽能電池的開路電壓、短路電流、峰值功率等參數隨溫度的變化而變化。單體太陽能電池的開路電壓隨溫度的升高而降低，電壓溫度係數為-(2.0-2.2)mV/°C;太陽能電池短路電流隨溫度的升高而升高；太陽能電池的峰值功率隨溫度的升高而降低，溫度每升高1°C，太陽能電池的峰值功率損失率約為0.35-0.45%。夏天時，太陽電池組件表面溫度可以達70°C，而此時的太陽能電池工作結溫可以達到100°C，此時，與額定值相比，峰值功率約損失30%，開路電壓也大幅下降，導致太陽能電池組件不能充分發揮最大性能。
[0003]目前採用冷卻液的方式來冷卻太陽能組件，在太陽能組件的背面上設計S形冷卻管路，冷卻液多採用冷卻水，此種冷卻方式組件降溫均勻性差，使用盤繞的水管進行冷卻，貼合有水管的部位降溫速率相對較快，冷卻效果相對較好，而大面積的沒有水管貼合的部位降溫速率則非常慢，並且冷卻液冷卻的方式容易受到環境溫度的影響，冷卻效果不佳。
[0004]還有採用冷卻液在邊框中流動的冷卻方式，此冷卻方式仍然存在冷卻均勻性差的問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型開發了一種太陽能組件的冷卻系統，其目的是提供一種冷卻均勻性好和冷卻效果佳的冷卻系統，主要用於太陽能組件的降溫。
[0006]一種太陽能組件的冷卻系統，所述的冷卻系統由冷卻裝置、冷卻氣體控制裝置、冷卻氣體儲藏罐和安裝裝置組成，所述的冷卻系統的冷卻裝置由冷卻氣體入口，冷卻氣體流通腔體和若干個冷卻氣體噴嘴組成，所述的冷卻氣體控制裝置包括溫度傳感器、所述的溫度傳感器連接信號接收器，所述信號接收器控制冷卻氣體開關的蝶閥，所述的冷卻氣體開關的蝶閥的一端與冷卻氣體儲藏罐連接，所述的冷卻氣體開關的蝶閥的另一端與所述的冷卻氣體的入口相連接。
[0007]在其中的一個實施例中，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴有1-200個。
[0008]在其中的一個實施例中，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴的數量為60個。此處冷卻氣體的噴嘴的數量與太陽能電池組件中太陽能電池片的數量相匹配。
[0009]在其中的一個實施例中，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴的直徑的大小為lmm-50mmo
[0010]在其中的一個實施例中，所述的冷卻裝置的冷卻氣體為氬氣或氦氣。
[0011]在其中的一個實施例中，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴為圓形、扇形或錐形。
[0012]在其中的一個實施例中，所述的安裝裝置包括機械卡槽位，通過機械卡槽位與所述的太陽能組件卡接固定。
[0013]在其中的一個實施例中，所述的安裝裝置還包括冷卻氣體流通管道和冷卻氣體噴氣孔。
[0014]在其中的一個實施例中，所述的安裝裝置的冷卻氣體流通管道呈「直角轉彎」形狀。
[0015]在其中的一個實施例中，所述的安裝裝置的冷卻氣體流通管道有1-50個。
[0016]本實用新型是一種太陽能組件的冷卻系統，通過冷卻氣體對太陽能組件進行冷卻,冷卻氣體在冷卻氣體儲藏罐裡面儲藏,能保證冷卻氣體的冷卻效果，通過冷卻氣體控制裝置測試組件的溫度控制冷卻氣體開關的蝶閥角度，通過冷卻氣體噴嘴將冷卻氣體均勻地噴灑在太陽能組件的背板上，達到均勻冷卻降溫的作用。同時可以在安裝裝置裡面設置冷卻氣體流通管道和冷卻氣體噴氣孔，同時對太陽能組件的正面進行冷卻，通過冷去氣體的噴氣孔吹走太陽能組件正面的灰塵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為一種太陽能組件的冷卻系統的示意圖；
[0018]圖2為一種太陽能組件的冷卻系統的安裝裝置的示意圖；
[0019]圖3為一種太陽能組件的示意圖；
[0020]圖4為一種太陽能組件的冷卻系統的使用狀態示意圖。
[0021]圖中:100.冷卻系統200.太陽能組件220.邊框240.背板120.冷卻裝置140.冷卻氣體控制裝置160.冷卻氣體儲藏罐180.安裝裝置122.冷卻氣體入口 124.冷卻氣體流通腔體126.冷卻氣體噴嘴142.溫度傳感器144.信號接收器146.蝶閥182機械卡槽位184.冷卻氣體流通管道186.冷卻氣體噴氣孔
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0023]需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0024]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0025]請參考圖1，本實用新型開發了一種太陽能組件的冷卻系統100，其目的是提供一種冷卻均勻性好和冷卻效果佳的冷卻系統100，主要用於太陽能組件200的降溫。
[0026]一種太陽能組件的冷卻系統100，冷卻系統100由冷卻裝置120、冷卻氣體控制裝置140、冷卻氣體儲藏罐160和安裝裝置180組成。
[0027]冷卻系統100的冷卻裝置120由冷卻氣體入口 122，冷卻氣體流通腔體124和若干個冷卻氣體噴嘴126組成，冷卻氣體控制裝置140包括溫度傳感器142、所述的溫度傳感器142連接信號接收器144，所述信號接收器144控制冷卻氣體開關的蝶閥146，冷卻氣體開關的蝶閥146的一端與冷卻氣體儲藏罐160連接，冷卻氣體開關的蝶閥14的另一端與所述的冷卻氣體的入口 122相連接。
[0028]冷卻裝置120的冷卻氣體噴嘴126有1_200個，此實施例中所述的冷卻裝置120的冷卻氣體噴嘴126有60個。此處冷卻氣體噴嘴126的數量與太陽能組件200中太陽能電池片的數量相匹配。冷卻氣體噴嘴126採用圓形，此處的冷卻氣體噴嘴126的形狀不受限制，也可以為扇形或錐形等其他形狀。
[0029]冷卻氣體噴嘴126就是一個被設計為當物體進入(或者出去)一個封閉的腔或管道時控制其方向或特殊氣體流動(特別是增加速度)的口的設備。冷卻氣體噴嘴126的直徑為10mm。氣體通過速度控制在冷卻氣體噴嘴126上形成圓錐形氣幕。此處冷卻氣體噴嘴126的直徑根據冷卻氣體噴嘴126的數量設計，冷卻氣體噴嘴126的數量越多的情況下，可以減小冷卻氣體噴嘴126的直徑，以達到均勻的冷卻效果。
[0030]冷卻氣體噴嘴126的分布可以是均勻分布，其冷卻氣體噴嘴126的直徑圓心的距離為80mm。其距離為電池片寬度的一半與電池片之間的距離的總和。當然此處的冷卻氣體噴嘴126也可以是不均勻分布的，根據太陽能組件200上的溫度分布來設計噴嘴126的圓心距離。
[0031]本冷卻系統100中採用的冷卻氣體為氬氣或氦氣，其儲存在冷卻氣體儲藏罐160中，冷卻氣體儲藏罐160主要是用來儲藏冷卻氣體，以保證冷卻氣體的冷卻溫度。
[0032]請參考圖2，冷卻系統安裝裝置180包括機械卡槽位182，通過機械卡槽位182與所述的太陽能組件200的邊框220卡接固定。當然此處不限於是機械卡槽位182連接，也可以通過在冷卻系統的安裝裝置180中設有支架，支架上有銷釘或螺栓將冷卻裝置120固定連接在所述的太陽能組件200的邊框220上。
[0033]在此實施例中，該冷卻系統的安裝裝置180中還包括冷卻氣體流通管道184和冷卻氣體噴氣孔186，該冷卻氣體流通管道184為直角轉彎形狀，在該冷卻氣體流通管道184中留有機械卡槽位182，該機械卡槽位182用於安裝該冷卻系統100到太陽能組件200。冷卻氣體流通管道184與冷卻氣體流通腔體124連通，並且其一端連接有冷卻氣體噴氣孔186，通過冷卻氣體噴氣孔186對太陽能組件200的正面噴氣冷卻，同時實現吹掃正面灰塵的作用。
[0034]安裝裝置180的冷卻氣體流通管道184有10個，在冷卻裝置120的每邊各5個，每個冷卻氣體流通管道184對應一個機械卡槽位182和冷卻氣體噴氣孔186。
[0035]該太陽能組件的冷卻系統100可以採用不鏽鋼等常規材料機械加工製成。
[0036]請參考圖3，太陽能組件200為傳統的組件，太陽能組件200主要由層壓件、鋁合金邊框220和接線盒組成。
[0037]請參考圖4，在使用時，冷卻氣體儲藏在冷卻氣體儲藏罐160，所述的冷卻系統100的冷卻氣體控制裝置140的溫度傳感器142利用紅外檢測測試所述的太陽能組件200的背板240的溫度，通過安裝裝置180的機械卡槽182將所述的冷卻裝置120裝在太陽能組件200的邊框220上，冷卻裝置120等待工作。
[0038]溫度傳感器142測試太陽能組件200的溫度，在工作時太陽能組件200的溫度高於室溫，一般工作溫度在70°C，通過溫度傳感器142發出信號傳到信號接收器144，從而控制冷卻氣體開關的蝶閥146的角度，冷卻氣體開關的蝶閥146角度一般大於0°C，小於等於90°C，通過冷卻氣體開關的蝶閥146角度的大小控制冷卻氣體的流量。冷卻氣體的流量決定冷卻系統100的冷卻效果，冷卻氣體經過冷卻氣體的入口 122進去到冷卻氣體流通腔體124和冷卻氣體流通管道184，冷氣氣體通過冷卻氣體噴嘴126和和冷卻氣體噴氣孔186分別噴灑在太陽能組件200的背板240和正面，達到均勻冷卻降溫的作用。當太陽能組件200的溫度降到室溫時，溫度傳感器142發出信號傳到信號接收器144，信號接收器144控制冷卻氣體開關的蝶閥146，冷卻氣體開關的蝶閥146呈(TC，冷卻氣體開關完全關閉，冷卻裝置120停止工作。
[0039]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的冷卻系統由冷卻裝置、冷卻氣體控制裝置、冷卻氣體儲藏罐和安裝裝置組成，所述的冷卻系統的冷卻裝置由冷卻氣體入口，冷卻氣體流通腔體和若干個冷卻氣體噴嘴組成，所述的冷卻氣體控制裝置包括溫度傳感器、所述的溫度傳感器連接信號接收器，所述信號接收器控制冷卻氣體開關的蝶閥，所述的冷卻氣體開關的蝶閥的一端與冷卻氣體儲藏罐連接，所述的冷卻氣體開關的蝶閥的另一端與所述的冷卻氣體的入口相連接。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴有1-200個。
3.根據權利要求2所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴的數量為60個。
4.根據權利要求2所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴的直徑的大小為lmm-50mm。
5.根據權利要求1所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於:所述的冷卻裝置的冷卻氣體為氬氣或氦氣。
6.根據權利要求1所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的冷卻裝置的冷卻氣體噴嘴為圓形、扇形或錐形。
7.根據權利要求1所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的安裝裝置包括機械卡槽位，通過機械卡槽位與所述的太陽能組件卡接固定。
8.根據權利要求7所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的安裝裝置還包括冷卻氣體流通管道，所述的冷卻氣體流通管道連接有冷卻氣體噴氣孔。
9.根據權利要求8所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的安裝裝置的冷卻氣體流通管道呈「直角轉彎」形狀。
10.根據權利要求8所述的一種太陽能組件的冷卻系統，其特徵在於，所述的安裝裝置的冷卻氣體流通管道有1-50個。
【文檔編號】H02S40/10GK203933534SQ201420323535
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】張鳳, 孟召標, 王曉虎, 金建安 申請人:保利協鑫（蘇州）新能源運營管理有限公司, 保利協鑫光伏系統集成（中國）有限公司