一种光伏板冷却系统的制作方法

1.本实用新型属于太阳能技术领域，具体涉及一种光伏板冷却系统。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.光伏发电的效率一直受到限制，其中一个重要原因就是光伏板性能与温度成反比，光伏板的温度升高越多光伏板发电性能越低，然而这与太阳能发电矛盾，在阳光越强烈时光伏板吸收的太阳能越多，散发的热量必然增加。这一矛盾大大限制了光伏板的实际性能。虽然目前光伏板的实验室理论发电效率能够达到30％甚至更高，但是室外实际发电效率往往只有一半甚至更低。同时还会出现阳光强烈地区与阳光较弱地区的光伏发电效率基本相同的现象，例如有科学家统计发现，相同的太阳能光伏发电板在英国的发电效率与在埃及的发电效率基本一致。这样也大大浪费了优质的太阳能资源。
4.因此光伏发电需要考虑为光伏板冷却，但是由于光伏板面积大，能量密度小，冷却系统的冷却效果与成本很难同时兼顾。同时，传统的风冷活水冷系统都需要耗费一定电能，这对于本身效率就不高，并且面积分散的光伏发电系统来说更加不利。目前还有学者研究pv/t系统，即光伏发电与余热联合应用系统，系统将光伏板产生的余热收集起来，提供热水或提供其他低温热量，但是光伏系统的电量和热量不匹配，相对于光伏板本身发出的电量来说，提供的热水量过大，普通居民或商场无处消纳如此多的低温热量。进一步看，在人迹稀少的太阳能发电站更无法效率这些热量。因此，还需要考虑更为合理、更具经济性、兼顾冷却效果的光伏冷却方式。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种光伏板冷却系统，利用基于超亲水材料散热特性与毛细管输水效应，可以实现在光伏板的背面喷涂超亲水材料，以光伏板为主要热源加速水的蒸发实现光伏板的冷却。
6.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本实用新型的技术方案提供了一种光伏板冷却系统，包括网状管道以及亲水涂层，亲水涂层设置于太阳能光伏板背面，网状管道设置于亲水涂层表面，网状管道末端与外界连通，网状管道与亲水涂层接触；网状管道通过u型管连通水箱；水箱还连通雨水收集器。
8.第二方面，本实用新型的技术方案还提供了一种光伏板，包括光伏板和第一方面所述的光伏板冷却系统，所述亲水涂层涂覆于光伏板的后侧面。
9.本实用新型中的光伏电板冷却系统基于超亲水材料散热特性与毛细管输水效应，在具体操作操作时，通过冷却水的合适供给，基于超亲水材料的亲水性和冷却特性，就可以实现在光伏板的背面喷涂超亲水材料，以光伏板为主要热源加速水的蒸发实现光伏板的冷却。
10.上述本实用新型的技术方案的有益效果如下：
11.1)本实用新型中的光伏电板冷却系统基于超亲水材料散热特性与毛细管输水效应，在具体操作操作时，通过冷却水的合适供给，基于超亲水材料的亲水性和冷却特性，就可以实现在光伏板的背面喷涂超亲水材料，以光伏板为主要热源加速水的蒸发实现光伏板的冷却。对比其他冷却方案该种方法成本极低；水膜薄且均匀以及主要热源为光伏板的工作特性，能极大地提高冷却效率、规避光伏板由于水冷造成的表面温差过大，影响光伏板使用寿命的问题。
12.2)本实用新型无需耗费附加电能；同相比于各光伏板单独冷却，经济性更好；能够自动工作；同时换热效率相对较高。
附图说明
13.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
14.图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的总体结构示意图，
15.图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的网状管道结构示意图。
16.图中：1、蓄水池，2、雨水收集管，3、支架，4、光伏板，5、雨水收集盒， 6、水泵，7、水箱，8、安装u型管的水位传感器，9、安装于箱体的水位传感器， 10、ecu，11、第一管道，12、第二管道，13、第三管道。
17.为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
18.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
19.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
20.为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
22.正如背景技术所介绍的，针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一
种光伏板冷却系统，利用基于超亲水材料散热特性与毛细管输水效应，可以实现在光伏板的背面喷涂超亲水材料，以光伏板为主要热源加速水的蒸发实现光伏板的冷却。
23.实施例1
24.本实用新型的一种典型实施方式中，本实施例公开了一种光伏板4冷却系统，包括光伏板4冷却模块、物理控制模块、电子控制模块和水源模块，其中光伏板4 冷却模块安装于光伏板4背面，光伏板4冷却模块连通水源模块，水源模块为光伏板4冷却模块提供以为光伏板4冷却模块提供冷却水，物理控制模块铰接光伏板4 以对光伏板4进行角度调节，便于收集落在光伏板4上的雨水，物理控制模块和电子控制模块安装在光伏板4冷却模块或者光伏板4冷却模块至水源模块的管路之中。本实施例中，超亲水涂层与毛细管(叶脉)水分运输方式的结合，即系统的光伏板4冷却模块，为光伏板4冷却提供了一种新的冷却方式。
25.更为具体的，上述的光伏板4冷却模块包括网状管道以及亲水涂层，亲水涂层设置于太阳能光伏板4背面，网状管道设置于亲水涂层表面，网状管道末端与外界连通，网状管道与亲水涂层接触；网状管道通过u型管连通水箱7；水箱7还连通雨水收集器。
26.进一步的，本实施例中的水源模块包括上述的雨水收集器和水箱7，所述雨水收集器包括雨水收集盒5体和蓄水池1，雨水收集盒5体包括多个，多个雨水收集器均连通蓄水池1。
27.可以理解的是，现有技术中，通常太阳能光伏板4均采用集中设置的模式，多排太阳能光伏板4平行设置以获得最大光照面积，本实施例中雨水收集盒5体安装于每一排的太阳能光伏板4下方，直接收集太阳能光伏板4上流下来的雨水。多个雨水收集盒5体均连通雨水收集管2道，雨水收集管2道连通蓄水池1。
28.进一步的，所述蓄水池1连通水箱7。
29.可以理解的是，蓄水池1位于水箱7的下方，因此本实施例中的蓄水池1通过提升管道连通水箱7，水箱7才能从蓄水池1之中获得水。
30.可以理解的是，为了扩展使用范围，上述的水箱7还可以通过直接灌入水的方式补水。
31.进一步的，所述网状管道在上端处通过管道连通水箱7。从而水可以自流进入网状管道。
32.可以理解的是，本实施例中，为了实现自流进入网状管道，需要保持水箱7 中水的水平面高于网状管道上端处，水才能经过u型管进入网状管道上端处。
33.进一步的，本实施例中的电子控制模块包括温度传感器、水位传感器、ecu10，物理控制模块包括水泵6和排水阀门，温度传感器设置于光伏板4，水位传感器设置于水箱和网状管道与水箱之间的管道，水泵6设置于雨水收集器和水箱7之间的管道，排水阀门设置于水箱7，温度传感器、水位传感器、水泵6和排水阀门均连接于ecu10。
34.可以理解的是，使用ecu10从温度传感器、水位传感器中获取数据，并使用 ecu10控制水泵6和排水阀门为本领域中的常用技术，为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。电子控制模块通过传感器的数据输入调节水泵6和排水口的工作，实现水箱7水位控制，进而实现装置整体的控制。
35.进一步的，所述u型管包括的第一管段、第二管段和第三管段，第一管段和第三管段连通于所述第二管段的两端，第一管段连通水箱7，第三管段连通网状管道。通过u型管，
根据帕斯卡原理可以控制竖直管液面的高度，进而网状管道的输水速度。
36.进一步的，所述网状管道包括多种管径相异的管道，多种管径相异的管道中，管径从大到小的管道依次连通。
37.更进一步的，请参考图2，所述网状管道包括多个第一管道11、多个第二管道12和多个第三管道13，第一管道11的管径大于第二管道12，第二管道12的直径大于第三管道13，每个第一管道11均连通多个第二管道12，每个第二管道12均连通多个第三管道13，每个第三管道均与外界连通。
38.水箱模块包括水箱、蓄水池和雨水收集盒，其位置关系不再赘述。
39.本实施例中的光伏电板冷却系统基于超亲水材料散热特性与毛细管输水效应，在具体操作操作时，通过冷却水的合适供给，基于超亲水材料的亲水性和冷却特性，就可以实现在光伏板4的背面喷涂超亲水材料，以光伏板4为主要热源加速水的蒸发实现光伏板4的冷却。对比其他冷却方案该种方法成本极低；水膜薄且均匀以及主要热源为光伏板4的工作特性，能极大地提高冷却效率、规避光伏板4由于水冷造成的表面温差过大，影响光伏板4使用寿命的问题。
40.本实施例无需耗费附加电能；同相比于各光伏板4单独冷却，经济性更好；能够自动工作；同时换热效率相对较高。
41.实施例2
42.本实用新型的一种典型实施方式中，本实施例公开了一种光伏板4，包括光伏板4和如实施例1中所述的光伏板4冷却系统，所述亲水涂层涂覆于光伏板4的后侧面。
43.进一步的，所述光伏板4铰接于支架3，所述雨水收集器安装于所述光伏板4 底侧。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。