專利名稱：光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光伏電池板散熱裝置，尤指一種光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置。
背景技術(shù)：
光伏太陽能電池板是用于光伏發(fā)電的專用裝置，制 造出之后除主要具有的發(fā)電功能外，使用壽命要求是二十年以上。太陽能電池的理想工作溫度為25攝氏度，電池板的功率隨著溫度的升高而降低的。不過一般溫度不超過45攝氏度都可以正常使用。如果溫度過高還會(huì)影響太陽能電池的壽命。有鑒于太陽輻射的高峰正是在正午時(shí)分前后，太陽能電池工作也正處于發(fā)電最大功率，而此時(shí)適逢太陽的熱輻射最強(qiáng)的時(shí)段，對(duì)電池板及周邊環(huán)境的加熱效應(yīng)極其強(qiáng)烈，因此形成了太陽能電池板的高溫環(huán)境使發(fā)電效率大大降低，不利于發(fā)揮發(fā)電高峰與發(fā)電量的同步，浪費(fèi)了有限時(shí)間段內(nèi)的太陽能資源，使得太陽能電池在其使用壽命內(nèi)的發(fā)電量受到極大削弱。根據(jù)我國現(xiàn)有的地理氣候條件及相關(guān)規(guī)劃，中西部尤其是西部地區(qū)成為太陽能發(fā)電的主要選擇區(qū)域，在此區(qū)域太陽輻射量大，而早晚、晝夜溫差亦相差巨大，尤其是光照和背陰區(qū)域。此外，中午前后的地面瞬間風(fēng)也相當(dāng)強(qiáng)烈。如何利用以上的各種氣候及地理?xiàng)l件來降低太陽能電池板在工作期間的溫度，就成了需要解決的迫切問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種制造方便簡易、綜合效率高、與現(xiàn)有設(shè)備有機(jī)結(jié)合，適應(yīng)西部地區(qū)的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，包括貼裝在光伏電池板背面的箱體，該箱體內(nèi)設(shè)置有隔離板，該隔離板將箱體分割為靠近光伏電池板背面的吸熱室、遠(yuǎn)離光伏電池板背面的散熱室；該箱體作為風(fēng)冷散熱器直接通過空氣流動(dòng)帶走光伏電池板的熱量，或者在箱體內(nèi)添加導(dǎo)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱工質(zhì)在吸熱室吸收光伏電池板的熱量，并將熱量循環(huán)輸送到散熱室進(jìn)行散熱。進(jìn)一步，所述箱體為扁長方形盒體結(jié)構(gòu)，所述箱體安裝后的上下端面均為鏤空開放結(jié)構(gòu)，空氣通過該鏤空開放結(jié)構(gòu)自由流通，來構(gòu)成風(fēng)冷散熱器。進(jìn)一步，所述箱體安裝后的上、下端面分別設(shè)置有上開口和下開口，所述箱體上、下端面的邊沿均設(shè)置有可拆卸密封連接結(jié)構(gòu)，第一密封槽蓋和第二密封槽蓋通過該可拆卸密封連接結(jié)構(gòu)，分別密封所述箱體上、下端面，并且第一密封槽蓋與上開口之間形成用于流通的第一密封槽空間、第二密封槽蓋與下開口之間形成用于流通的第二密封槽空間，所述箱體、第一密封槽蓋和第二密封槽蓋整體構(gòu)成密封空間封閉回路的隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述第一密封槽蓋和第二密封槽蓋由絕熱材料制成，其設(shè)置有導(dǎo)熱工質(zhì)注入口。進(jìn)一步，所述隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)通過設(shè)置導(dǎo)熱工質(zhì)來進(jìn)行熱量傳輸。[0010]進(jìn)一步，所述隔離板的邊沿與所述箱體的側(cè)板密封連接，并且所述隔離板平行于所述光伏電池板背面，所述隔離板隔離而成的所述吸熱室、散熱室之間通過所述上開口和下開口相連通。進(jìn)一步，所述光伏電池板背面與箱體的安裝面之間設(shè)置有導(dǎo)熱層。進(jìn)一步，所述安裝面用吸熱導(dǎo)熱材料制成，所述安裝面上還設(shè)置有吸熱結(jié)構(gòu)；與所述安裝面相對(duì)應(yīng)的所述散熱室的外側(cè)面用吸熱導(dǎo)熱材料制成，該外側(cè)面上設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述隔離板用絕熱材料制成。本實(shí)用新型光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，由冷卻箱及其內(nèi)部的可拆卸密封結(jié)構(gòu)、隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)、外部的吸散熱結(jié)構(gòu)組成。冷卻箱包括了箱體、隔離板、第一、第二密封槽蓋，彼此連接、隔離、包圍并形成隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)。通過導(dǎo)熱介質(zhì)的吸散熱及循環(huán)流動(dòng)有效降低太陽能電池板背板的溫度，使太陽能電池板在盡量低的溫度下高效、安全的長壽命工作。

圖I為太陽能電池板正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為太陽能電池板反面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型裝置左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖；圖7為本實(shí)用新型裝置無工作介質(zhì)條件下的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。工作原理吸熱放熱傳熱原理導(dǎo)熱工質(zhì)通過自身在高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的流動(dòng)，利用溫度差于高溫?zé)嵩次鼰?、于低溫?zé)嵩捶艧?，從而完成將高溫?zé)嵩吹臒崃枯斶\(yùn)到低溫?zé)嵩催@一物理過程。此過程可一定程度降低高溫?zé)嵩吹臏囟?。太陽能電池板及其背板由于受日光的照射而發(fā)熱，相當(dāng)于高溫?zé)嵩?，而太陽能電池板背陰空間無光照溫度低，相當(dāng)于低溫?zé)嵩矗瑑烧咧g由導(dǎo)熱工質(zhì)或空氣作為循環(huán)介質(zhì)輸運(yùn)熱量，可達(dá)到降低太陽能電池板及其背板溫度之目的。本實(shí)用新型光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，可用于加裝導(dǎo)熱介質(zhì)的冷卻方式、無導(dǎo)熱介質(zhì)情況的自然冷卻方式。對(duì)于加裝導(dǎo)熱介質(zhì)的冷卻方式如圖I至圖6所示，本實(shí)用新型光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，包括冷卻箱及其內(nèi)部的可拆卸密封連接結(jié)構(gòu)11、隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)(圖中未示)、外部的吸散熱結(jié)構(gòu)(圖中未不)。冷卻箱包括箱體5、隔離板16、第一密封槽蓋12、第二密封槽蓋13連接組合而成。箱體5上設(shè)置緊固結(jié)構(gòu)，用于固定連接箱體5與太陽能電池板組件。箱體5為扁長方形盒，共包括三對(duì)側(cè)面，以側(cè)面面積大小分為第一對(duì)窄側(cè)面(圖中未示)、第二對(duì)窄側(cè)面20，一對(duì)寬側(cè)面的兩個(gè)側(cè)面分為第一寬側(cè)面18和第二寬側(cè)面19。其中第一對(duì)窄側(cè)面鏤空開通設(shè)置為 一對(duì)開口，即上開口 27和下開口 28，開口邊沿設(shè)置連接結(jié)構(gòu)，連接一對(duì)密封槽蓋，即第一密封槽蓋12和第二密封槽蓋13，開口中間植入與一對(duì)寬側(cè)面平行且尺寸形狀相同的隔離板16，隔離板16與未開通的第二對(duì)窄側(cè)面20密封固定連接。第一密封槽蓋12和第二密封槽蓋13由絕熱材料制成，其設(shè)置有導(dǎo)熱工質(zhì)注入口。如圖I、2、6所示，太陽能電池板包括框架I、電池片2、玻璃層3、背板4。本實(shí)用新型的裝置貼裝于背板4。當(dāng)背板4溫度相對(duì)高時(shí)，通過導(dǎo)熱層24，熱量可向第一寬側(cè)面18傳導(dǎo)。如圖3、4、5所示，本裝置中箱體5的一對(duì)開口，即上開口 27和下開口 28，其邊沿設(shè)置可拆卸密封連接結(jié)構(gòu)11，用于密封連接一對(duì)密封槽蓋即第一密封槽蓋12、第二密封槽蓋13。如圖3、4、5、6所示箱體5的第一寬側(cè)面18與隔離板16之間所夾的空間設(shè)置為吸熱室14 ;第二寬側(cè)面19與隔尚板16之間所夾的空間設(shè)置為散熱室15。箱體5的第一密封槽蓋12、第二密封槽蓋13所包圍并形成的半圓柱形空間分別設(shè)置為第一密封槽空間22、第二密封槽空間23，分別通過上開口 27和下開口 28與吸熱室14、散熱室15 二室貫通。上述兩室兩空間首尾環(huán)接相連與周圍的密封、吸放熱結(jié)構(gòu)形成空間封閉循環(huán)輸熱回路，即所述隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)。箱體5的一對(duì)寬側(cè)面用吸熱導(dǎo)熱材料制成，第一寬側(cè)面18上還設(shè)置有吸熱結(jié)構(gòu)；與第一寬側(cè)面18相對(duì)應(yīng)的所述散熱室15的外側(cè)面，即第二寬側(cè)面19用吸熱導(dǎo)熱材料制成，第二寬側(cè)面19上設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。隔離板16用絕熱材料制成。加裝導(dǎo)熱介質(zhì)情況如圖1、2、3、4、5、6所示工作時(shí)先安裝好第一密封槽蓋12和第二密封槽蓋13、注入導(dǎo)熱介質(zhì)，而后安裝于太陽能電池板組件上，導(dǎo)熱工質(zhì)在吸熱室14與散熱室15之間閉合循環(huán)流動(dòng)，在吸熱室14吸熱，而在散熱室15進(jìn)行散熱；循環(huán)路徑順序?yàn)槲鼰崾?4、第一密封槽空間22、散熱室15、第二密封槽空間23、吸熱室14。當(dāng)陽光照射時(shí)，背板4溫度相對(duì)高，其熱量通過導(dǎo)熱層24向第一寬側(cè)面18傳導(dǎo)并使其升溫，升溫后的第一寬側(cè)面18不斷加熱吸熱室14內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)并使其受熱上升，通過第一密封槽空間22進(jìn)入散熱室15的上部，吸熱室14下部留下負(fù)壓空間；同時(shí)，散熱室15內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)從下方通過第二密封槽空間23補(bǔ)充進(jìn)吸熱室14平衡負(fù)壓，在吸熱室14和散熱室15之間形成的封閉循環(huán)、流動(dòng)傳熱，導(dǎo)熱介質(zhì)流動(dòng)方向如箭頭17所示，將熱量從吸熱室14轉(zhuǎn)移至散熱室15，在散熱室15通過第二寬面19將熱量輻射到周圍空氣。到此散熱功能完成。[0033]對(duì)于無導(dǎo)熱介質(zhì)情況的自然冷卻方式如圖7所示，其基本結(jié)構(gòu)與上述加裝導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻方式之裝置的基本結(jié)構(gòu)相同，只是箱體5上無第一密封槽蓋12和第二密封槽蓋13。當(dāng)陽光照射時(shí)，背板4溫度相對(duì)高，其熱量通過導(dǎo)熱層24向第一寬側(cè)面18傳導(dǎo)并使其升溫，升溫后直接加熱周圍空氣，空氣上升并帶走熱量，其流動(dòng)方向如箭頭27所示，將熱量從第一寬側(cè)面18直接帶走。
權(quán)利要求1.光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，該裝置包括貼裝在光伏電池板背面的箱體，該箱體內(nèi)設(shè)置有隔離板，該隔離板將箱體分割為靠近光伏電池板背面的吸熱室、遠(yuǎn)離光伏電池板背面的散熱室；該箱體作為風(fēng)冷散熱器直接通過空氣流動(dòng)帶走光伏電池板的熱量，或者在箱體內(nèi)添加導(dǎo)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱工質(zhì)在吸熱室吸收光伏電池板的熱量，并將熱量循環(huán)輸送到散熱室進(jìn)行散熱。
2.如權(quán)利要求I所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述箱體為扁長方形盒體結(jié)構(gòu)，所述箱體安裝后的上、下端面均為鏤空開放結(jié)構(gòu)，空氣通過該鏤空開放結(jié)構(gòu)自由流通，來構(gòu)成風(fēng)冷散熱器。
3.如權(quán)利要求I所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述箱體安裝后的上、下端面分別設(shè)置有上開口和下開口，所述箱體上、下端面的邊沿均設(shè)置有可拆卸密封連接結(jié)構(gòu)，第一密封槽蓋和第二密封槽蓋通過該可拆卸密封連接結(jié)構(gòu)，分別密封所述箱體上、下端面，并且第一密封槽蓋與上開口之間形成用于流通的第一密封槽空間、第二密封槽蓋與下開口之間形成用于流通的第二密封槽空間，所述箱體、第一密封槽蓋和第二密封槽蓋整體構(gòu)成密封空間封閉回路的隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述第一密封槽蓋和第二密封槽蓋由絕熱材料制成，其設(shè)置有導(dǎo)熱工質(zhì)注入口。
5.如權(quán)利要求3所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)通過設(shè)置導(dǎo)熱工質(zhì)來進(jìn)行熱量傳輸。
6.如權(quán)利要求3所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述隔離板的邊沿與所述箱體的側(cè)板密封連接，并且所述隔離板平行于所述光伏電池板背面，所述隔離板隔離而成的所述吸熱室、散熱室之間通過所述上開口和下開口相連通。
7.如權(quán)利要求I所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述光伏電池板背面與箱體的安裝面之間設(shè)置有導(dǎo)熱層。
8.如權(quán)利要求7所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述安裝面用吸熱導(dǎo)熱材料制成，所述安裝面上還設(shè)置有吸熱結(jié)構(gòu)；與所述安裝面相對(duì)應(yīng)的所述散熱室的外側(cè)面用吸熱導(dǎo)熱材料制成，該外側(cè)面上設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求I所述的光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，其特征在于，所述隔離板用絕熱材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光伏電池板高效自然循環(huán)背散熱裝置，包括貼裝在光伏電池板背面的箱體，該箱體內(nèi)設(shè)置有隔離板，該隔離板將箱體分割為靠近光伏電池板背面的吸熱室、遠(yuǎn)離光伏電池板背面的散熱室；該箱體作為風(fēng)冷散熱器直接通過帶走光伏電池板的熱量，或者在箱體內(nèi)添加導(dǎo)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱工質(zhì)在吸熱室吸收光伏電池板的熱量，并將熱量循環(huán)輸送到散熱室進(jìn)行散熱。本實(shí)用新型由冷卻箱及其內(nèi)部的可拆卸密封結(jié)構(gòu)、隔離熱循環(huán)結(jié)構(gòu)、外部的吸散熱結(jié)構(gòu)組成。通過導(dǎo)熱介質(zhì)的吸散熱及循環(huán)流動(dòng)有效降低太陽能電池板背板的溫度，使太陽能電池板在盡量低的溫度下高效、安全的長壽命工作。
文檔編號(hào)H01L31/052GK202772158SQ20122023965
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者薛黎明, 劉伯昂 申請(qǐng)人:中海陽新能源電力股份有限公司