一种光伏发电热能量利用机构的制作方法

1.本发明涉及一种光伏发电热能量利用机构，具体涉及一种光伏发电热能量利用机构，属于光伏发电应用技术领域。


背景技术：

2.光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程，通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统，通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。下所示为独立光伏发电系统构造，主要包括太阳自动跟踪系统、单片机控制器、逆变器、直流升压系统、太阳能电池板、充电器、蓄电池等，当太阳光照比较强烈时，太阳能电池直接向直流升压电路提供低压直流电，利用充电器让蓄电池储存电能；当太阳光照弱时，太阳能电池难以达到发电要求，蓄电池就会提供低压直流电给直流升压电路，通过这种方式，可保证发电系统的稳定和连续，升压电路会将低压直流电提升为330v的高压直流电，利用逆变器作用转变为50/220v的交流电，再经过检测电路返还给控制器，利用其控制闭环。
3.在专利文献“cn201410408554.5太阳能光伏、热能高效综合发电系统”中，太阳能电池板的光伏发电和电池板背板热能的再利用发电，使电池板发电的总发电量和发电效率得到提高，同时保证了电池板背板温度不升高，防止电池板发电效率下降，延长电池板寿命，但热能利用效率低，在高温下难以实现热量的有效回收利用，同时用于热量吸收和传递的介质补充较为不便，给后续维护工作带来困难。现在尚没有一种结构合理可靠且具有热能高效利用功能以及能够实现换热介质补充功能的光伏发电热能量利用机构。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的不足，本技术采用主散热板和辅散热板进行太阳能光伏发电时热能量的回收利用，通过在主太阳能背板底部设置主散热板，并通过换热管实现热量传输介质的循环输送，同时利用换热管与主散热板之间的流道实现换热介质的对向流通，能够提高热量交换效率，保证太阳能背板和太阳能光伏板常温状态下工作的同时，能够提高热能量利用效率。
5.更为了解决现有技术中的问题：通过在太阳能光伏板周围设置导热管，能够实现热量的充分吸收，保证热能量的充分吸收，同时在辅散热板内实现热量的交换，同时利用半导体发电板实现电热转换，有利于提高热能量多功能利用率，提高利用效果。
6.进一步为了解决现有技术中的问题：在进行导热介质传输过程中，能够通过收集槽进行收集，并能够保证介质循环流动过程中对介质进行补充，有利于换热介质的充分流通，降低后期维护风险，提高热能量利用机构的使用寿命。
7.为了解决现有技术中的不足，本技术提供了一种光伏发电热能量利用机构，包括：太阳能背板、主散热板、散热管、辅散热板和收集槽；其中，所述太阳能背板顶部固定安装有太阳能光伏板，所述太阳能背板底部固定安装有主散热板，所述主散热板内部嵌合安装有换热管，所述换热管之间形成有流道，所述换热管两端分别与进液管和出液管固定连接，且所述进液管和出液管分别与导热管两端连通，所述导热管位于太阳能光伏板边缘，所述导热管与太阳能光伏板固定连接，且所述导热管通过外接循环泵分别与进液管和出液管连通；所述主散热板底部分别固定安装有辅散热板和收集槽，所述辅散热板通过进水管与主散热板的流道连通，所述辅散热板内部分别固定安装有横隔板、竖隔板和挡板，所述挡板顶部设有封板，且所述封板中部嵌合安装有半导体发电板，所述辅散热板侧壁固定安装有回流泵，所述回流泵与出水管固定连接，且所述出水管与主散热板内部的流道连通。
8.进一步地，所述太阳能板底部设有形状相同的主散热板，所述主散热板内部分别有s形结构分布的换热管，所述换热管与主散热板内部固定安装，所述主散热板底部均匀开设有若干个凹槽，每个所述凹槽均位于换热管下方以使换热管隔出的流道之间相互流通。
9.进一步地，所述主散热板两端分别与进液管和出液管贯穿连接，所述进液管和出液管两端都分别与换热管和导热管连通。
10.进一步地，所述主散热板底部两侧分别设有辅散热板和收集槽，所述收集槽的数量为两个，两个所述收集槽对称分布至辅散热板两侧，且所述收集槽延伸至主散热板外侧，所述收集槽顶部固定安装有过滤网以用于杂质过滤，所述过滤网位于主散热板底端外侧。
11.进一步地，所述辅散热板内部设有垂直分布的横隔板和竖隔板，所述横隔板一侧均匀分布有若干个挡板，所述挡板的长度小于辅散热板的长度，且相邻所述挡板相互交错分布，所述辅散热板顶部固定安装有封板，所述封板与挡板顶部固定连接，所述封板内部密封安装有半导体发电板，所述半导体发电板内部设有半导体发电片。
12.进一步地，所述横隔板中部与导流管固定连接，所述导流管位于竖隔板一侧，所述竖隔板一侧分别设有第一水泵和第二水泵，所述第一水泵和第二水泵都与输送管固定连接，所述输送管分别与第一阀门和第二阀门固定连接，且两个所述输送管都与竖隔板贯穿连接。
13.进一步地，所述辅散热板内部固定安装有第二水泵，所述第二水泵与连接管固定连接，所述连接管一端与辅散热板贯穿连接，所述连接管另一端与收集槽贯穿连接，所述收集槽之间通过回流管连通。
14.进一步地，所述辅散热板内部固定安装有第一水泵，所述第一水泵与支管固定连接，所述支管与辅散热板贯穿连接，且所述支管与出水管连通。
15.进一步地，所述辅散热板侧壁固定安装有控制器，所述控制器位于太阳能背板下方，所述控制器分别与第一水泵、第二水泵、回流泵和半导体发电板电性连接。
16.进一步地，所述回流泵与辅散热板内部连通，所述回流泵和辅散热板连接处位于挡板和横隔板之间，所述挡板另一侧设有进水管。
17.本技术的有益之处在于：提供了一种结构合理可靠且具有热能高效利用功能以及能够实现换热介质补充功能的光伏发电热能量利用机构，其采用主散热板和辅散热板进行太阳能光伏发电时热能量的回收利用，通过在主太阳能背板底部设置主散热板，并通过换热管实现热量传输介质的循环输送，同时利用换热管与主散热板之间的流道实现换热介质
的对向流通，能够提高热量交换效率，保证太阳能背板和太阳能光伏板常温状态下工作的同时，能够提高热能量利用效率，通过在太阳能光伏板周围设置导热管，能够实现热量的充分吸收，保证热能量的充分吸收，同时在辅散热板内实现热量的交换，同时利用半导体发电板实现电热转换，有利于提高热能量多功能利用率，提高利用效果，在进行导热介质传输过程中，能够通过收集槽进行收集，并能够保证介质循环流动过程中对介质进行补充，有利于换热介质的充分流通，降低后期维护风险，提高热能量利用机构的使用寿命。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1是根据本技术一种实施例的一种光伏发电热能量利用机构的结构示意图；
20.图2是图1所示实施例中第一视角结构示意图；
21.图3是图2所示实施例中仰视结构示意图；
22.图4是图2所示实施例中主散热板内部俯视结构示意图；
23.图5是图2所示实施例中主散热板处内部正视结构示意图；
24.图6是图2所示实施例中侧视结构示意图；
25.图7是图2所示实施例中收集槽处立体结构示意图；
26.图8是图2所示实施例中辅散热板处内部立体结构示意图；
27.图9是图2所示实施例中辅散热板处立体结构示意图；
28.图10是图2所示实施例中辅散热板处俯视结构示意图。
29.图中附图标记的含义：
30.1、太阳能背板，2、太阳能光伏板，3、主散热板，4、换热管，5、进液管，6、出液管，7、凹槽，8、流道，9、辅散热板，10、进水管，11、横隔板，12、挡板，13、封板，14、半导体发电板，15、导流管，16、竖隔板，17、第一水泵，18、第二水泵，19、输送管，20、第一阀门，21、第二阀门，22、收集槽，23、连接管，24、回流管，25、控制器，26、回流泵，27、出水管，28、支管，29、过滤网，30、导热管。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
32.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清
楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
34.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
35.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.参照图1至图10，光伏发电热能量利用机构包括：太阳能背板1、主散热板3、散热管、辅散热板9和收集槽22。
38.参照图1至图10，作为优选方案，其中，所述太阳能背板1顶部固定安装有太阳能光伏板2，太阳能光伏板2进行光电转换，使太阳能光伏板2和太阳能背板1受热升温，此时通过主散热板3对太阳能背板1的热量进行吸收，而太阳能光伏板2处的热量通过导热管30内循环流动的介质进行吸收传导，有利于提高热能量的利用率，所述太阳能背板1底部固定安装有主散热板3，所述主散热板3内部嵌合安装有换热管4，所述换热管4之间形成有流道8，所述换热管4两端分别与进液管5和出液管6固定连接，且所述进液管5和出液管6分别与导热管30两端连通，所述导热管30位于太阳能光伏板2边缘，所述导热管30与太阳能光伏板2固定连接，且所述导热管30通过外接循环泵分别与进液管5和出液管6连通，主散热板3内通过换热管4形成的流道8用于冷却水源的输送，并通过与换热管4内介质的对向流通实现热量充分吸收，经过吸收热量的换热管4再进行热量传递实现利用，适用于高温下使用，实现高温无法有效充分利用的问题，有利于提高热能量利用率。
39.参照图1至图10，作为具体方案，所述主散热板3底部分别固定安装有辅散热板9和收集槽22，所述辅散热板9通过进水管10与主散热板3的流道8连通，所述辅散热板9内部分别固定安装有横隔板11、竖隔板16和挡板12，所述挡板12顶部设有封板13，且所述封板13中部嵌合安装有半导体发电板14，所述辅散热板9侧壁固定安装有回流泵26，所述回流泵26与出水管27固定连接，且所述出水管27与主散热板3内部的流道8连通，辅散热板9用于对吸收热量的冷却水源进一步换热处理，主散热板3内的冷却水源被加热后通过进水管10进入辅散热板9内，此时通过多个间隔布置的挡板12实现冷却水源的流通，并提高换热面积，在挡板12上方安装封板13，使封板13进行半导体发电板14的固定，使其接收热量后进行电热转换，有利于对热量的充分利用，而在辅散热板9内设置横隔板11和竖隔板16可实现冷却水源的补充，方便在冷却水源消耗后进行补水，能够保证冷却水源的充分循环流通。
40.参照图1至图6，作为具体方案，所述太阳能板底部设有形状相同的主散热板3，所述主散热板3内部分别有s形结构分布的换热管4，所述换热管4与主散热板3内部固定安装，
所述主散热板3底部均匀开设有若干个凹槽7，每个所述凹槽7均位于换热管4下方以使换热管4隔出的流道8之间相互流通，换热管4用于在主散热板3内实现介质流通，换热管4安装于主散热板3内，使其内部被隔成多个流道8，并在两侧间隔开设凹槽7，可使每个流道8相互连通，进而使换热管4内介质的流通方向始终与流道8内冷却水源的流向相反，进而能够提高换热效率。
41.参照图1至图5，采用这样的方案，所述主散热板3两端分别与进液管5和出液管6贯穿连接，所述进液管5和出液管6两端都分别与换热管4和导热管30连通，进液管5和出液管6用于换热管4和导热管30的连接，实现换热管4和导热管30内介质的流通，将导热管30外界循环泵实现介质流通，并对导热管30内热量进行吸收后，使温度较低的介质进入换热管4时光伏发电的热能量传递至导热管30内，实现太阳能光伏板2处温度的降低。
42.参照图1至图3以及图5至图10，作为具体方案，所述主散热板3底部两侧分别设有辅散热板9和收集槽22，所述收集槽22的数量为两个，两个所述收集槽22对称分布至辅散热板9两侧，且所述收集槽22延伸至主散热板3外侧，所述收集槽22顶部固定安装有过滤网29以用于杂质过滤，所述过滤网29位于主散热板3底端外侧，收集槽22用于收集太阳能光伏板2两侧的雨水，并通过过滤网29对杂质过滤后进行水源的储存，在流道8和出水管27内水源消耗时，可通过启动第二水泵18和第二阀门21进行冷却水源的补充，同时，收集槽22能够起到太阳能背板1的热量吸收作用，有利于光伏发电时各组件的常温状态工作，有利于提高光伏发电设备的使用寿命。
43.参照图3和图8至图10，作为扩展方案，所述辅散热板9内部设有垂直分布的横隔板11和竖隔板16，所述横隔板11一侧均匀分布有若干个挡板12，所述挡板12的长度小于辅散热板9的长度，且相邻所述挡板12相互交错分布，所述辅散热板9顶部固定安装有封板13，所述封板13与挡板12顶部固定连接，所述封板13内部密封安装有半导体发电板14，所述半导体发电板14内部设有半导体发电片，半导体发电片能够实现电热转换，实现冷却水源吸收的热能的转换，有利于提高热能源的利用率。
44.参照图3，采用这样的方案，所述横隔板11中部与导流管15固定连接，所述导流管15位于竖隔板16一侧，所述竖隔板16一侧分别设有第一水泵17和第二水泵18，所述第一水泵17和第二水泵18都与输送管19固定连接，所述输送管19分别与第一阀门20和第二阀门21固定连接，且两个所述输送管19都与竖隔板16贯穿连接。
45.参照图3，采用这样的方案，所述辅散热板9内部固定安装有第二水泵18，所述第二水泵18与连接管23固定连接，所述连接管23一端与辅散热板9贯穿连接，所述连接管23另一端与收集槽22贯穿连接，所述收集槽22之间通过回流管24连通，第二水泵18用于将收集槽22内水源输送至辅散热板9内，实现冷却水源的不愁。
46.参照图3，采用这样的方案，所述辅散热板9内部固定安装有第一水泵17，所述第一水泵17与支管28固定连接，所述支管28与辅散热板9贯穿连接，且所述支管28与出水管27连通，在出水管27内水流压力减小时，能够通过第一水泵17的工作将水源加压输送至出水管27内，能够实现冷却水源的稳定传输。
47.参照图1至图3以及图5至图6，作为扩展方案，所述辅散热板9侧壁固定安装有控制器25，所述控制器25位于太阳能背板1下方，所述控制器25分别与第一水泵17、第二水泵18、回流泵26和半导体发电板14电性连接，控制器25用于控制第一水泵17和第二水泵18的工
作，在使用时，能够通过第一阀门20和第二阀门21的关闭使水源能够通过出水管27进行流通。
48.参照图2至图3以及图5至图6，采用这样的方案，所述回流泵26与辅散热板9内部连通，所述回流泵26和辅散热板9连接处位于挡板12和横隔板11之间，所述挡板12另一侧设有进水管10，回流泵26用于出水管27、主散热板3和辅散热板9内冷却水源的流通，实现热量的吸收并传递，有利于光伏发电时热量的利用。
49.本技术的技术方案，整个光伏发电热能量利用机构采用采用主散热板3和辅散热板9进行太阳能光伏发电时热能量的回收利用，太阳能光伏板2受阳光直射进行发电时，太阳光的热量通过导热管30进行吸收，并通过外接循环泵的导热管30进行介质传输，介质吸收热量后通过进液管5输送至主散热板3内，并在主散热板3内设置成s形结构分布，并通过出液管6排出实现循环流通，同时，回流泵26的工作将冷却水由出水管27输送至主散热板3内部的流道8内，通过换热管4形成的流道8由多个凹槽7进行连通，使冷却水在流道8内流通后从进水管10排出，并进入辅散热板9内部，通过多个挡板12间隔布置实现吸收热能量的水源输送，并通过回流泵26实现冷却水原的循环输送，此时，辅散热板9上的半导体发电板14接收热量，实现热电转换以提高半导体发电板14通过封板13进行安装，使半导体发电板14能够充分接触辅散热板9内吸收热量的水源。
50.经过辅散热板9并进行热量传递后的冷却水源通过回流管24重新输送至主散热板3内实现冷却水原的循环流通，经过导热管30的介质吸收热量后，在太阳能光伏板2外进行热量回收处理后实现循环处理，使光伏板发电热能量能够实现热能的吸收以及实现电热转换，有利于提高利用效率，在长时间使用后导致主散热板3和辅散热板9内冷却水源减少时，通过启动第二水泵18并打开第二阀门21，第二水泵18将收集槽22内水源通过连接管23输送至横隔板11和竖隔板16之间起到水源补充作用，在主散热板3和辅散热板9内冷却水源输送压力减小时，能够通过起到第一水泵17并打开第一阀门20，将横隔板11和竖隔板16之间的冷却水原通过支管28输送至出水管27内进行加压输送，有利于冷却水源的高效循环，提高热能量利用效率。
51.以上仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。