一種聚光光伏冷卻裝置的製作方法

2024-01-24 16:47:15

本發明涉及光伏技術領域，特別涉及一種聚光光伏冷卻裝置。

背景技術：

目前，對光伏電池冷卻的方法包括水冷和風冷，風冷是通過自然對流或強制對流的方式通過冷空氣從電池背面帶走熱量，達到散熱的目的，該方法散熱效果一般，且熱量損失在環境中得不到二次利用；水冷的過程中易出現意外通電，冷卻介質洩露等問題。因此，如何設計出一種安全又高效的光伏冷卻裝置是該領域急需解決的問題之一。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了一種聚光光伏冷卻裝置。

根據本發明的一個方面，提供了一種聚光光伏冷卻裝置，包括裝載有冷卻水的第一水箱和裝載有製冷介質的散熱管，散熱管的一端與光伏電池片連接，另一端位於第一水箱中，且位於第一水箱中的散熱管的外管壁沿軸向焊接有若干根第一散熱絲，第一散熱絲首尾兩端均焊接於散熱管的外管壁，第一散熱絲交錯疊加，第一散熱絲還沿散熱管的周向排列開，第二散熱絲沿散熱管的周向與第一散熱絲焊接為一體。

其有益效果是：在聚光發電過程中，太陽光照射在光伏電池片上發電的同時會產生大量熱量，產生的熱量被與光伏電池片相連的散熱管吸收，散熱管將吸收的熱量傳給內部的製冷介質，製冷介質吸熱蒸發至散熱管與第一水箱相連的一端，由於第一水箱中裝載有冷卻水，因此，製冷介質遇冷液化，在重力作用下重新流回與光伏電池片接觸的一端，再次吸收光伏電池片產生的熱量，如此循環，不斷地吸收光伏電池片的熱量，並與第一水箱內的冷卻水進行熱交換，對光伏電池片起到高效又安全的散熱效果。同時，蒸發後的製冷介質能夠通過散熱管外管壁組合焊接的第一散熱絲和第二散熱絲將熱量傳遞給冷卻水，由於第一散熱絲首尾兩端均焊接於散熱管的外管壁，且第一散熱絲交錯疊加，因此，提高了第一散熱絲和散熱管之間連接的緊密性，牢固性以及穩定性，提高了其使用壽命，同時增大了散熱管軸向的散熱面積，有利於熱量的傳導，第一散熱絲沿散熱管的周向排列開，由此增大了散熱管周向的散熱面積，進一步提高了散熱效率，第二散熱絲沿散熱管的周向與第一散熱絲焊接為一體的話，使得第一散熱絲、第二散熱絲和散熱管共同形成一個穩定不易形變的整體，並且外側形成了網狀結構，增大了散熱面積。另外，通過焊接的方式將散熱管、第一散熱絲和第二散熱絲焊接在一起的話，保證了連接的穩固性，而且大大節約了生產成本。綜上所述，本發明的聚光光伏冷卻裝置通過裝載有製冷介質的散熱管和裝載有冷卻水的第一水箱實現了光伏電池片和冷卻水的熱交換，及時將光伏電池片的熱量散發出去，對光伏電池片起到良好的冷卻效果，相比於傳統的風冷和水冷方式，大大節約了電能，提高了安全性能，降低了成本，且散熱冷卻效果顯著。

在一些實施方式中，散熱管、第一散熱絲和第二散熱絲為銅材質或鋁材質。

其有益效果是：銅材質和鋁材質的導熱性均較高，機械性能優異，非常耐用，因此增強了散熱管、第一散熱絲以及第二散熱絲的導熱性，有利於散熱管內的製冷介質與外界進行熱交換，將熱量散發出去，提高了散熱效率和散熱性能，並且延長了散熱管、第一散熱絲和第二散熱絲的使用壽命，可多次回收利用，提高資源利用率。

在一些實施方式中，還包括第二水箱，第二水箱通過一水泵與第一水箱的進水口連接，第二水箱還與第一水箱的出水口連接，第二水箱內設有冷卻裝置。

其有益效果是：第一水箱中的冷卻水吸收了熱量後冷卻效果會降低，此時，通過第一水箱的出水口將使用過的冷卻水輸送至第二水箱中，通過第二水箱中的冷卻裝置對冷卻水進行冷卻，然後通過水泵將第二水箱中處理過的冷卻水抽送至第一水箱的進水口，進入第一水箱中，如此循環，以便該冷卻裝置的持續工作。該設計循環利用了冷卻水，在保證冷卻效率的前提下，大大提高了資源利用率，進一步提高了使用性能。

在一些實施方式中，與光伏電池片相連的散熱管的一端設置成扁平狀，且與光伏電池片緊密貼合。

其有益效果是：將散熱管與光伏電池片接觸的一端設計成扁平狀，使得散熱管與光伏電池片得到充分的接觸，增大了其散熱面積，提高了其冷卻效率。

附圖說明

圖1為本發明一種實施方式的聚光光伏冷卻裝置的結構示意圖；

圖2為本發明一種實施方式的聚光光伏冷卻裝置的散熱管的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

圖1～2示意性地顯示了根據本發明的一種實施方式的聚光光伏冷卻裝置。如圖所示，包括裝載有冷卻水的第一水箱1和裝載有製冷介質的散熱管2，散熱管2的數量至少為一個，散熱管2的一端與光伏電池片3連接，另一端位於第一水箱1中，且位於第一水箱1中的散熱管2的外管壁沿軸向焊接有若干根第一散熱絲4，第一散熱絲4首尾兩端均焊接於散熱管2的外管壁，第一散熱絲4交錯疊加，第一散熱絲4還沿散熱管2的周向排列開，第二散熱絲5沿散熱管2的周向與第一散熱絲4焊接為一體。

在聚光發電過程中，太陽光照射在光伏電池片3上發電的同時會產生大量熱量，產生的熱量被與光伏電池片3相連的散熱管2吸收，散熱管2將吸收的熱量傳給內部的製冷介質，製冷介質吸熱蒸發至散熱管2與第一水箱1相連的一端，由於第一水箱1中裝載有冷卻水，因此，製冷介質遇冷液化，在重力作用下重新流回與光伏電池片3接觸的一端，再次吸收光伏電池片3產生的熱量，如此循環，不斷地吸收光伏電池片3的熱量，並與第一水箱1內的冷卻水進行熱交換，對光伏電池片3起到高效又安全的散熱效果。同時，蒸發後的製冷介質能夠通過散熱管2外管壁組合焊接的第一散熱絲4和第二散熱絲5將熱量傳遞給冷卻水，由於第一散熱絲4首尾兩端均焊接於散熱管2的外管壁，且第一散熱絲4交錯疊加，因此，提高了第一散熱絲4和散熱管2之間連接的緊密性，牢固性以及穩定性，提高了其使用壽命，同時增大了散熱管2軸向的散熱面積，有利於熱量的傳導，第一散熱絲4沿散熱管2的周向排列開，由此增大了散熱管2周向的散熱面積，進一步提高了散熱效率，第二散熱絲5沿散熱管2的周向與第一散熱絲4焊接為一體的話，使得第一散熱絲4、第二散熱絲5和散熱管2共同形成一個穩定不易形變的整體，並且外側形成了網狀結構，增大了散熱面積。另外，通過焊接的方式將散熱管2、第一散熱絲4和第二散熱絲5焊接在一起的話，保證了連接的穩固性，而且大大節約了生產成本。綜上所述，本發明的聚光光伏冷卻裝置通過裝載有製冷介質的散熱管2和裝載有冷卻水的第一水箱1實現了光伏電池片3和冷卻水的熱交換，及時將光伏電池片3的熱量散發出去，對光伏電池片3起到良好的冷卻效果，相比於傳統的風冷和水冷方式，大大節約了電能，提高了安全性能，降低了成本，且散熱冷卻效果顯著。

優選地，散熱管2、第一散熱絲4和第二散熱絲5為銅材質或鋁材質。銅材質和鋁材質的導熱性均較高，機械性能優異，非常耐用，因此增強了散熱管2、第一散熱絲4以及第二散熱絲5的導熱性，有利於散熱管2內的製冷介質與外界進行熱交換，將熱量散發出去，提高了散熱效率和散熱性能，並且延長了散熱管2、第一散熱絲4和第二散熱絲5的使用壽命，可多次回收利用，提高資源利用率。

優選地，還包括第二水箱6，第二水箱6通過一水泵7與第一水箱1的進水口連接，第二水箱6還與第一水箱1的出水口連接，第二水箱6內設有冷卻裝置8。第一水箱1中的冷卻水吸收了熱量後冷卻效果會降低，此時，通過第一水箱1的出水口將使用過的冷卻水輸送至第二水箱6中，通過第二水箱6中的冷卻裝置8對冷卻水進行冷卻，然後通過水泵7將第二水箱6中處理過的冷卻水抽送至第一水箱1的進水口，進入第一水箱1中，如此循環，以便該冷卻裝置8的持續工作。該設計循環利用了冷卻水，在保證冷卻效率的前提下，大大提高了資源利用率，進一步提高了使用性能。

優選地，與光伏電池片3相連的散熱管2的一端設置成扁平狀，且與光伏電池片3緊密貼合，一般地，散熱管2與光伏電池片3之間通過焊接或導熱膠粘合而連接在一起，將散熱管2與光伏電池片3接觸的一端設計成扁平狀，使得散熱管2與光伏電池片3得到充分的接觸，增大了其散熱面積，提高了其冷卻效率。

以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。