專利名稱：無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種不需要額外維護(hù)能源的用于太陽(yáng)能 光電和熱點(diǎn)轉(zhuǎn)化板的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界能源的日益緊張，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新型能源收到了廣泛的應(yīng)用，它們既干 凈衛(wèi)生不污染環(huán)境，又取之不盡用之不絕。隨著太陽(yáng)能技術(shù)的不斷發(fā)展，目前的太陽(yáng)能電池 使用范圍愈加廣泛，使用功率也逐漸增大，由于目前太陽(yáng)能電池價(jià)格昂貴，成本較高，因此 只有提高太陽(yáng)能電池的單位發(fā)電量，才能降低成本，這就要求太陽(yáng)能電池板接受更多的太 陽(yáng)照射，但長(zhǎng)時(shí)間的太陽(yáng)照射也會(huì)使電池板內(nèi)部的升溫過(guò)高，使得光電能量轉(zhuǎn)換效率有所 下降，不能最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換功效，也對(duì)其使用壽命有所影響，而目前 的太陽(yáng)能電池組件工作時(shí)，一般都不帶有冷卻系統(tǒng)，或者冷卻系統(tǒng)使用額外能源，這樣反而 降低了發(fā)電成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題和缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)源太陽(yáng) 能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)可防止由于太陽(yáng)能板溫度過(guò)高引起的能量轉(zhuǎn)換效率降低，同時(shí) 也可以延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池板的使用壽命。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括民用 /工業(yè)用水箱、太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板和太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板，所述民用/工業(yè)用水箱和太陽(yáng)能光 電轉(zhuǎn)換板下方分別設(shè)第一水冷對(duì)流水箱和第二水冷對(duì)流水箱，兩者通過(guò)對(duì)流水管連接，第 二水冷對(duì)流水箱中設(shè)對(duì)流散熱片，所述對(duì)流散熱片接于太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn) 換板之下，所述第二水冷對(duì)流水箱整體與水平面成15度到75度夾角；所述第一水冷對(duì)流水 箱中設(shè)散熱板，所述散熱板設(shè)散熱片，所述散熱片兩端分別延伸至所述民用/工業(yè)用水箱 和第一水冷對(duì)流水箱中；所述第一水冷對(duì)流水箱與對(duì)流水管連接處設(shè)水管對(duì)流片。對(duì)流散熱片接于太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板之下，整體與水平面成15 度到75度夾角以方便液體進(jìn)行對(duì)流。對(duì)流散熱片內(nèi)成片狀導(dǎo)熱金屬材料，導(dǎo)熱金屬片的方 向必須與對(duì)流方向平行即垂直于地平面。熱對(duì)流區(qū)域必須比太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板要高出15%或以上，這 部分多出的15%或以上區(qū)域稱為對(duì)流水熱區(qū)，在工作過(guò)程中將起到短時(shí)間調(diào)節(jié)太陽(yáng)能綜合 板溫度的功能。第一水冷對(duì)流水箱，建于民用/工業(yè)用水箱下部，以便于對(duì)流散熱，第一水冷對(duì)流 水箱截面積盡量與民用/工業(yè)用水箱相近以增加散熱面積，水冷對(duì)流水箱通過(guò)帶散熱片的 散熱板完成與民用/工業(yè)用水箱的熱傳導(dǎo)過(guò)程。散熱板，使用便于導(dǎo)熱的金屬材料，并隔絕水冷對(duì)流水箱和民用/工業(yè)用水箱之 間的液體，使水冷對(duì)流水箱相對(duì)密封，散熱板上下都有用于增加導(dǎo)熱面積的散熱片，在上部
3民用/工業(yè)用水箱內(nèi)的散熱片方向沒(méi)有限制，但在下部水冷對(duì)流水箱的散熱片的方向需要 與水管對(duì)流片方向垂直，以增加散熱均勻度。水管對(duì)流片，鑲嵌于一根或幾根水管之間，截 面成梯形狀，截面既要與散熱板垂直，又與對(duì)流方向平行即與水平面垂直。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過(guò)在太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板或者太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板下方 安裝一種不需要額外維護(hù)能源的用于太陽(yáng)能光電和熱點(diǎn)轉(zhuǎn)化板的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，用以保 證光電能量轉(zhuǎn)換效率的平穩(wěn)，和防止由于太陽(yáng)能板溫度過(guò)高引起的能量轉(zhuǎn)換效率降低，同 時(shí)也可以延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池板的使用壽命。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是太陽(yáng)能熱電光電綜合板的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是太陽(yáng)能熱電光電綜合板的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是水冷對(duì)流水箱的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是水冷對(duì)流水箱的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施 方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述參見(jiàn)圖1-5，本發(fā)明包括民用/工業(yè)用水箱101、太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201和太陽(yáng)能 熱電轉(zhuǎn)換板202。所述民用/工業(yè)用水箱101和太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201下方分別設(shè)第一水 冷對(duì)流水箱104和第二水冷對(duì)流水箱203，兩者通過(guò)對(duì)流水管001連接。如太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換 板201的下方還設(shè)有太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板202時(shí)，則第二水冷對(duì)流水箱203設(shè)在太陽(yáng)能熱電 轉(zhuǎn)換板202的下方。第二水冷對(duì)流水箱203中設(shè)對(duì)流散熱片205，所述對(duì)流散熱片205接于 太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板202之下，所述第二水冷對(duì)流水箱203整體與 水平面成15度到75度夾角。第二水冷對(duì)流水箱203內(nèi)腔為對(duì)流水熱區(qū)204，所述熱對(duì)流 區(qū)高于太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板202。第一水冷對(duì)流水箱104中設(shè)散熱 板103，所述散熱板103設(shè)散熱片102，所述散熱片102兩端分別延伸至所述民用/工業(yè)用 水箱101和第一水冷對(duì)流水箱104中；所述第一水冷對(duì)流水箱104與對(duì)流水管001連接處 設(shè)水管對(duì)流片105。第一水冷對(duì)流水箱104截面積與所述民用/工業(yè)用水箱101相等。水 管對(duì)流片105鑲嵌于一根或幾根水管之間，截面成梯形狀，截面既要與散熱板103垂直，又 與對(duì)流方向平行即與水平面垂直。對(duì)流水管001、所述第一水冷對(duì)流水箱104和第二水冷對(duì) 流水箱203的外層均設(shè)隔熱層002。如圖1所示，無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)主要是由下列部分組成的，對(duì)流水管 001、隔熱層002、太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201、太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板202、對(duì)流散熱片203、民用/工 業(yè)用水箱101、帶散熱片的散熱板103、水冷對(duì)流水箱104、水管對(duì)流片105。當(dāng)強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201上時(shí)，太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201進(jìn)行光 電轉(zhuǎn)換，吸收光能，產(chǎn)生電能和大量的熱能，隨著照射時(shí)間溫度上升非?？?。此時(shí)，太陽(yáng)能熱 電轉(zhuǎn)換板202將通過(guò)太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201和對(duì)流散熱片203之間的溫差吸收熱傳導(dǎo)過(guò)程 的能量，將其轉(zhuǎn)換成電能，并使太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201溫度下降、對(duì)流散熱片203溫度上升。
4同時(shí)，對(duì)流水管001將溫度逐漸上升的對(duì)流散熱片203中的熱量通過(guò)液體的熱對(duì)流傳遞到 水冷對(duì)流水箱104，水管對(duì)流片105在多個(gè)對(duì)流水管001匯集到水冷對(duì)流水箱104的過(guò)程中 發(fā)揮了巨大的作用是對(duì)流充分均勻，對(duì)流速度加快。逐漸升溫的水冷對(duì)流水箱104又通過(guò) 帶散熱片的散熱板103將溫度傳導(dǎo)至互相隔離的民用/工業(yè)用水箱101，民用/工業(yè)用水 箱101又因?yàn)槌掷m(xù)有居民/工業(yè)用水而獲得降溫。在這個(gè)循環(huán)中，對(duì)流散熱片203上的熱 量持續(xù)傳遞到用/工業(yè)用水箱101，而又持續(xù)接收到來(lái)自于太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板202的熱量， 達(dá)成平衡，使對(duì)流散熱片203與太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201之間的溫差得以持續(xù)，又完成了太陽(yáng) 能光電轉(zhuǎn)換板201的散熱需求。在整個(gè)過(guò)程中，水管001中的具體液體的選取，取決于使用 地區(qū)具體工作溫度的特性，隔熱層002主要包裹著在本系統(tǒng)中暴露在陽(yáng)光中的器件，以提 高系統(tǒng)整體的工作效率。如圖2、3所示，在太陽(yáng)能熱電光電綜合板區(qū)域，由下列部分組成的，對(duì)流水管001、 隔熱層002、太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板201、太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板202、對(duì)流散熱片203、對(duì)流水熱區(qū) 204。為了使對(duì)流充分持續(xù)，在上面的工作基礎(chǔ)上需要注意對(duì)流散熱片203的散熱片方向需 要匹配對(duì)流的方向，即垂直于水平面。整個(gè)太陽(yáng)能綜合板因?yàn)楣庹蘸蜔釋?duì)流的需要，與水平 面的傾斜角必須在15度到75度之間。對(duì)流散熱片203必須高出太陽(yáng)能板15%的高度，高 出部分即為對(duì)流水熱區(qū)204，當(dāng)整體溫度上升時(shí)，對(duì)流水熱區(qū)204是整個(gè)散熱片中溫度最高 的部分，預(yù)留出對(duì)流水熱區(qū)204，不但會(huì)對(duì)短時(shí)間溫度控制有所幫助，更能對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能綜 合板溫度過(guò)高做出預(yù)防和遏制的作用。如圖4、5所示，在水冷對(duì)流水箱區(qū)域，由下列部分組成的，對(duì)流水管001、隔熱層 002、民用/工業(yè)用水箱101、帶散熱片102的散熱板103、水冷對(duì)流水箱104、水管對(duì)流片 105。圖中左右分別為水箱的兩個(gè)垂直的截面圖。為了使對(duì)流充分持續(xù)，在上面的工作基 礎(chǔ)上需要注意當(dāng)熱能通過(guò)對(duì)流水管001中的液體對(duì)流到水管對(duì)流片105時(shí)，為了保證高溫 的水管不對(duì)低溫水管的對(duì)流造成干擾，讓所有的水管都能充分均勻地對(duì)流，水管對(duì)流片105 采用梯形設(shè)計(jì)，對(duì)流片的方向?yàn)閷?duì)流方向，即垂直于水平面，且又必須分割開(kāi)各個(gè)水管。為 了保障水冷對(duì)流水箱104內(nèi)對(duì)流均勻充分，散熱片102靠水冷對(duì)流水箱104的那部分也必 須垂直于水管對(duì)流片105。其中散熱板103不但需要負(fù)責(zé)民用/工業(yè)用水箱101和水冷對(duì) 流水箱104之間的熱傳導(dǎo)，同時(shí)必須對(duì)民用/工業(yè)用水箱101和水冷對(duì)流水箱104做好防 液體的密封隔絕。本發(fā)明在太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板或者太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板后，安裝一種不需要額外維護(hù) 能源的用于太陽(yáng)能光電和熱點(diǎn)轉(zhuǎn)化板的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，用以保證光電能量轉(zhuǎn)換效率的平 穩(wěn)，和防止由于太陽(yáng)能板溫度過(guò)高引起的能量轉(zhuǎn)換效率降低，同時(shí)也可以延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池 板的使用壽命。通過(guò)上述步驟保證光電能量轉(zhuǎn)換效率的平穩(wěn)，和防止由于太陽(yáng)能板溫度過(guò)高引起 的能量轉(zhuǎn)換效率降低，同時(shí)也可以延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池板的使用壽命。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)力要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括民用/工業(yè)用水箱(101)、太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換 板(201)和太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板(202)，其特征是所述民用/工業(yè)用水箱(101)和太陽(yáng)能光 電轉(zhuǎn)換板(201)下方分別設(shè)第一水冷對(duì)流水箱(104)和第二水冷對(duì)流水箱(203)，兩者通 過(guò)對(duì)流水管(001)連接，第二水冷對(duì)流水箱(203)中設(shè)對(duì)流散熱片(205)，所述對(duì)流散熱片 (205)接于太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板(201)或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板(202)之下，所述第二水冷對(duì)流 水箱(203)整體與水平面成15度到75度夾角；所述第一水冷對(duì)流水箱(104)中設(shè)散熱板 (103)，所述散熱板(103)設(shè)散熱片(102)，所述散熱片(102)兩端分別延伸至所述民用/工 業(yè)用水箱(101)和第一水冷對(duì)流水箱(104)中；所述第一水冷對(duì)流水箱(104)與對(duì)流水管(001)連接處設(shè)水管對(duì)流片(105)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征是所述第二水冷對(duì)流 水箱(203)內(nèi)腔為對(duì)流水熱區(qū)(204)，所述熱對(duì)流區(qū)高于太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板(201)或太陽(yáng)能 熱電轉(zhuǎn)換板(202)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征是所述第一水冷對(duì)流 水箱(104)截面積與所述民用/工業(yè)用水箱(101)相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征是所述水管對(duì)流片 (105)鑲嵌于一根或幾根水管之間，截面成梯形狀，截面既要與散熱板(103)垂直，又與對(duì) 流方向平行即與水平面垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征是所述對(duì)流 水管(001)、所述第一水冷對(duì)流水箱(104)和第二水冷對(duì)流水箱(203)的外層均設(shè)隔熱層(002)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)源太陽(yáng)能水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括民用/工業(yè)用水箱、太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板和太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板，所述民用/工業(yè)用水箱和太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板下方分別設(shè)第一水冷對(duì)流水箱和第二水冷對(duì)流水箱，兩者通過(guò)對(duì)流水管連接，第二水冷對(duì)流水箱中設(shè)對(duì)流散熱片，其接于太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板或太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板之下，第二水冷對(duì)流水箱整體與水平面成15度到75度夾角；第一水冷對(duì)流水箱中設(shè)散熱板，其一設(shè)散熱片，散熱片兩端分別延伸至民用/工業(yè)用水箱和第一水冷對(duì)流水箱中；第一水冷對(duì)流水箱與對(duì)流水管連接處設(shè)水管對(duì)流片。本發(fā)明不需要額外維護(hù)能源，通過(guò)水的自然熱對(duì)流現(xiàn)象，將溫度從太陽(yáng)能板上傳遞到民用/工業(yè)用水箱，對(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行有效的降溫的同時(shí)，增加太陽(yáng)能熱電轉(zhuǎn)換板的溫度差，以增加熱電轉(zhuǎn)化的效率，也可以延長(zhǎng)太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換板的使用壽命。
文檔編號(hào)H01L31/052GK102005495SQ20101029499
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者毛世峰, 江寅, 蔣建華, 蔣祺 申請(qǐng)人:蔣建華