專利名稱：一種利用水循環(huán)調(diào)節(jié)光伏組件溫度的組件結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光伏組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用水循環(huán)調(diào)節(jié)光伏組件溫度的組件結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，光伏組件溫度調(diào)節(jié)的方案主要有三類1)利用粘結(jié)劑將太陽(yáng)電池片上下兩面分別與玻璃片進(jìn)行連結(jié)，上玻璃片表面涂覆有雙層減反射薄膜，下玻璃片涂覆有TiN陶瓷涂層，可以有效地穩(wěn)定太陽(yáng)能光伏組件的溫度[I]。2)光伏組件背板上緊貼一層金屬薄板，并用一層蓋板和光伏組件原有邊框共同構(gòu)成一個(gè)截面形狀為矩形的空氣通道，風(fēng)機(jī)組 布置在通道的進(jìn)口，風(fēng)機(jī)組正對(duì)空氣通道，安裝在空氣通道中的多個(gè)微型風(fēng)機(jī)使通道內(nèi)空氣強(qiáng)制流動(dòng)，空氣與波紋狀金屬薄板發(fā)生換熱，帶走光伏電池產(chǎn)生的熱量，從而降低電池的工作溫度[2]。3)采用熱管冷卻的平板型太陽(yáng)能光伏電一熱轉(zhuǎn)換裝置，玻璃蓋板和玻璃側(cè)封組成封閉空間，在每排太陽(yáng)能光伏電池模塊下面布置吸液芯熱管的蒸發(fā)段，兩者之間充滿導(dǎo)熱材料，周圍布置有吸液芯熱管蒸發(fā)段保溫材料；在吸液芯熱管的蒸發(fā)段和冷凝段之間的絕熱段外表面布置有吸液芯熱管絕熱段保溫材料；吸液芯熱管的冷凝段布置在冷卻流體通道中；冷卻流體通道進(jìn)出口端分別布置有冷卻流體聯(lián)箱和冷卻流體接管[3]。上述三種方法通過(guò)不同的手段都可以達(dá)到降低光伏電池溫度的目的，但是對(duì)于不同地域，光伏電池工作在不同溫度的發(fā)電效率的優(yōu)化都沒(méi)有考慮，光伏電池的工作溫度不能理想掌控，并且上述三種方法都是僅僅把熱能轉(zhuǎn)移，而沒(méi)有提供方法讓這些熱能可控的轉(zhuǎn)移并有效的二次利用，對(duì)熱能進(jìn)行了浪費(fèi)。參考文獻(xiàn)
[1]具有溫度穩(wěn)定性的太陽(yáng)能光伏組件，CN201120078102
[2]—種帶溫度調(diào)節(jié)的太陽(yáng)能光伏組件，CN201010289958
[3]一種采用熱管冷卻的平板型太陽(yáng)能光伏電-熱轉(zhuǎn)換裝置，CN 200920126098。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能光伏板隨溫度升高發(fā)電效率降低的現(xiàn)象，提出一種利用水循環(huán)調(diào)節(jié)光伏組件溫度的組件結(jié)構(gòu)，保證光伏組件穩(wěn)定工作在最佳溫度，同時(shí)，光伏組件產(chǎn)生的熱量通過(guò)水流進(jìn)行轉(zhuǎn)移并可進(jìn)行二次利用。本發(fā)明包括光伏組件、進(jìn)水管、出水管、回水管、水泵、保溫儲(chǔ)水箱、進(jìn)水管電磁閥、出水管電磁閥、第一溫度控制器、第二溫度控制器、液位控制器；
光伏組件包括太陽(yáng)能光伏板、EVA膠膜、鋁制吸熱板、扁平水槽、保溫層、側(cè)封保溫板；陽(yáng)能光伏板背面通過(guò)EVA膠膜與鋁制吸熱板的一面絕緣連接，鋁制吸熱板的另一面與扁平水槽4的一個(gè)側(cè)面相連接，扁平水槽的另一個(gè)側(cè)面與保溫層的一面相連接；太陽(yáng)能光伏板、EVA膠膜、鋁制吸熱板、扁平水槽、保溫層相連接后的兩端用側(cè)封保溫板封裝；
所述的扁平水槽的底端開(kāi)有通孔；頂端(即凹槽口)固定有一塊封板，該封板中心開(kāi)有多個(gè)通孔；且扁平水槽內(nèi)設(shè)置有纖維物；
將多塊光伏組件自左向右依次連接，進(jìn)水管與扁平水槽頂端封板上的通孔相連通；出水管與扁平水槽底端的通孔相連通；光伏組件與光伏組件的連接面為側(cè)封保溫板；
進(jìn)水管的一端同時(shí)與回水管一端、進(jìn)水管電磁閥一端相連接；回水管的另一端與水泵的一端相連接，水泵的另一端與保溫儲(chǔ)水箱第一出口相連接，保溫儲(chǔ)水箱的第二出口接出水管電磁閥，保溫儲(chǔ)水箱進(jìn)口與出水管的一端相連接；第一溫度控制器設(shè)置在光伏組件上，第一溫度控制器與水泵電氣連接，用于控制水泵；第二溫度控制器、液位控制器均附在保溫儲(chǔ)水箱內(nèi)表面，液位控制器與進(jìn)水管電磁閥電氣連接，用于控制進(jìn)水管電磁閥；第二溫度控制器與出水管電磁閥電氣連接，用于控制出水管電磁閥；
本發(fā)明工作過(guò)程如下
當(dāng)光伏組件上的太陽(yáng)能光伏板溫度高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)第一溫度控制器啟動(dòng)水泵供水，使水通過(guò)回水管進(jìn)入扁平水槽進(jìn)而降低太陽(yáng)能光伏板溫度；當(dāng)太陽(yáng)能光伏板溫度低于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)第一溫度控制器停止水泵供水。當(dāng)保溫儲(chǔ)水箱水溫高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)保溫 儲(chǔ)水箱上的第二溫度控制器控制打開(kāi)出水管電磁閥，使熱水流出；若保溫儲(chǔ)水箱液面低于下限值時(shí)，通過(guò)保溫儲(chǔ)水箱上的第二溫度控制器控制關(guān)閉出水管電磁閥，同時(shí)通過(guò)液位控制器打開(kāi)進(jìn)水管電磁閥，使保溫儲(chǔ)水箱液面上升；若保溫儲(chǔ)水箱液面高于上限值時(shí)，通過(guò)液位控制器關(guān)閉進(jìn)水管電磁閥，停止供水保證水不溢出。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能光伏組件發(fā)電效率的提高，太陽(yáng)能光伏板溫度均勻、工作溫度調(diào)節(jié)方便、運(yùn)行可靠。


圖I為本發(fā)明中太陽(yáng)能光伏板組件結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明電氣自動(dòng)控制電路 圖4為本發(fā)明控制結(jié)構(gòu)示意 圖中，太陽(yáng)能光伏板1、EVA膠膜2、鋁制吸熱板3、扁平水槽4、保溫層5、進(jìn)水管6、出水管7、側(cè)封保溫板8、回水管9、水泵10、保溫儲(chǔ)水箱11、進(jìn)水管電磁閥12、出水管電磁閥13、第一溫度控制器14、第二溫度控制器15、液位控制器16、溫度采樣AD轉(zhuǎn)換模塊17、溫度設(shè)定模塊18、溫度顯示模塊19、DA轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)模塊20、電氣自動(dòng)控制模塊21、電磁閥和水泵啟停模塊22、單片機(jī)控制器模塊23。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I、圖2所示，一種利用水循環(huán)調(diào)節(jié)光伏組件溫度的組件結(jié)構(gòu)，包括光伏組件、進(jìn)水管6、出水管7、回水管9、水泵10、保溫儲(chǔ)水箱11、進(jìn)水管電磁閥12、出水管電磁閥13、第一溫度控制器14、第二溫度控制器15、液位控制器16 ；
如圖I所示，光伏組件包括太陽(yáng)能光伏板I、EVA膠膜2、鋁制吸熱板3、扁平水槽4、保溫層5、側(cè)封保溫板8 ;太陽(yáng)能光伏板I背面通過(guò)EVA膠膜2與鋁制吸熱板3的一面絕緣連接，鋁制吸熱板3的另一面與扁平水槽4的一個(gè)側(cè)面相連接，扁平水槽4的另一個(gè)側(cè)面與保溫層5的一面相連接；太陽(yáng)能光伏板I、EVA膠膜2、鋁制吸熱板3、扁平水槽4、保溫層5相連接后的兩端用側(cè)封保溫板8封裝；
所述的扁平水槽4的底端開(kāi)有通孔；頂端(即凹槽口)固定有一塊封板，該封板中心開(kāi)有多個(gè)通孔；且扁平水槽4內(nèi)設(shè)置有纖維物；
將多塊光伏組件自左向右依次連接，進(jìn)水管6與扁平水槽4頂端封板上的通孔相連通；出水管7與扁平水槽4底端的通孔相連通；光伏組件與光伏組件的連接面為側(cè)封保溫板8 ；如圖2所示，進(jìn)水管6的一端同時(shí)與回水管9 一端、進(jìn)水管電磁閥13 —端相連接；回水管9的另一端與水泵10的一端相連接，水泵10的另一端與保溫儲(chǔ)水箱11第一出口相連接，保溫儲(chǔ)水箱11的第二出口接出水管電磁閥13，保溫儲(chǔ)水箱11進(jìn)口與出水管7的一端相連接；第一溫度控制器14設(shè)置在光伏組件上，第一溫度控制器14與水泵10電氣連接，用于控制水泵10 ;第二溫度控制器15、液位控制器16均附在保溫儲(chǔ)水箱11內(nèi)表面，液位控制器16與進(jìn)水管電磁閥電氣連接，用于控制進(jìn)水管電磁閥12 ;第二溫度控制器與出水管電磁閥 13電氣連接，用于控制出水管電磁閥13 ；
工作時(shí)，當(dāng)光伏組件上的太陽(yáng)能光伏板I溫度高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)第一溫度控制器14啟動(dòng)水泵10供水，使水通過(guò)回水管9進(jìn)入扁平水槽4進(jìn)而降低太陽(yáng)能光伏板溫度；當(dāng)太陽(yáng)能光伏板I溫度低于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)第一溫度控制器14停止水泵12供水。當(dāng)保溫儲(chǔ)水箱11水溫高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)保溫儲(chǔ)水箱11上的第二溫度控制器15控制打開(kāi)出水管電磁閥13，使熱水流出；若保溫儲(chǔ)水箱11液面低于下限值時(shí)，通過(guò)保溫儲(chǔ)水箱11上的第二溫度控制器15控制關(guān)閉出水管電磁閥13，同時(shí)通過(guò)液位控制器16打開(kāi)進(jìn)水管電磁閥12，使保溫儲(chǔ)水箱11液面上升；若保溫儲(chǔ)水箱11液面高于上限值時(shí)，通過(guò)液位控制器16關(guān)閉進(jìn)水管電磁閥12，停止供水保證水不溢出。如圖3所示為第一溫度控制器14、第二溫度控制器15、液位控制器16內(nèi)的自動(dòng)控制電路。 合上三相電源開(kāi)關(guān)E，自動(dòng)控制電路自動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)太陽(yáng)能光伏板溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制器模塊23的一個(gè)IO 口控制溫度控制觸點(diǎn)TCl接通，線圈LI通電吸合常開(kāi)觸點(diǎn)KM1，使水泵M運(yùn)轉(zhuǎn)供水；當(dāng)保溫儲(chǔ)水箱水溫過(guò)高時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制器模塊23的另一個(gè)IO 口控制箱水溫控觸點(diǎn)TC2接通，出水管電磁閥V2通電打開(kāi)，使熱水流出；當(dāng)保溫儲(chǔ)水箱水位低于下限值時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制器模塊23的再一個(gè)IO 口控制低液位觸點(diǎn)TC3接通，線圈L2通電，吸合常開(kāi)觸點(diǎn)KM2-1并打開(kāi)常閉觸點(diǎn)KM2-2，則出水管電磁閥V2關(guān)閉停止水流出，同時(shí)打開(kāi)進(jìn)水管電磁閥Vl從外界供水；液位高于上限值時(shí)，高液位觸點(diǎn)TC4接通，線圈L3通電，開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)KM3斷開(kāi)，進(jìn)水管電磁閥Vl關(guān)閉停止供水。如圖4所示，本發(fā)明控制過(guò)程模塊流程如下
首先，通過(guò)溫度設(shè)定模塊18設(shè)定溫度初值；太陽(yáng)能光伏板I的表面溫度值經(jīng)溫度采樣AD轉(zhuǎn)換模塊17轉(zhuǎn)換后，傳遞給單片機(jī)控制器模塊23 ;單片機(jī)控制器模塊23將溫度設(shè)定值和實(shí)際溫度值傳遞給溫度顯示模塊19顯示后，再單片機(jī)控制器模塊23內(nèi)溫度設(shè)定值和實(shí)際溫度值進(jìn)行比較計(jì)算；再將比較得出的信號(hào)經(jīng)DA轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)模塊20傳遞給電氣自動(dòng)控制模塊21 ;進(jìn)而控制電磁閥和水泵啟停模塊22。
權(quán)利要求
1.一種利用水循環(huán)調(diào)節(jié)光伏組件溫度的組件結(jié)構(gòu)，包括光伏組件、進(jìn)水管、出水管、回水管、水泵、保溫儲(chǔ)水箱、進(jìn)水管電磁閥、出水管電磁閥、第一溫度控制器、第二溫度控制器、液位控制器；其特征在于 光伏組件包括太陽(yáng)能光伏板、EVA膠膜、鋁制吸熱板、扁平水槽、保溫層、側(cè)封保溫板；陽(yáng)能光伏板背面通過(guò)EVA膠膜與鋁制吸熱板的一面絕緣連接，鋁制吸熱板的另一面與扁平水槽4的一個(gè)側(cè)面相連接，扁平水槽的另一個(gè)側(cè)面與保溫層的一面相連接；太陽(yáng)能光伏板、EVA膠膜、鋁制吸熱板、扁平水槽、保溫層相連接后的兩端用側(cè)封保溫板封裝； 所述的扁平水槽的底端開(kāi)有通孔；頂端固定有一塊封板，該封板中心開(kāi)有多個(gè)通孔；且扁平水槽內(nèi)設(shè)置有纖維物； 將多塊光伏組件自左向右依次連接，進(jìn)水管與扁平水槽頂端封板上的通孔相連通；出水管與扁平水槽底端的通孔相連通；光伏組件與光伏組件的連接面為側(cè)封保溫板； 進(jìn)水管的一端同時(shí)與回水管一端、進(jìn)水管電磁閥一端相連接；回水管的另一端與水泵的一端相連接，水泵的另一端與保溫儲(chǔ)水箱第一出口相連接，保溫儲(chǔ)水箱的第二出口接出水管電磁閥，保溫儲(chǔ)水箱進(jìn)口與出水管的一端相連接；第一溫度控制器設(shè)置在光伏組件上，第一溫度控制器與水泵電氣連接，用于控制水泵；第二溫度控制器、液位控制器均附在保溫儲(chǔ)水箱內(nèi)表面，液位控制器與進(jìn)水管電磁閥電氣連接，用于控制進(jìn)水管電磁閥；第二溫度控制器與出水管電磁閥電氣連接，用于控制出水管電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用水循環(huán)調(diào)節(jié)光伏組件溫度的組件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將多塊光伏組件上的側(cè)封保溫板自左向右依次連接，進(jìn)水管與扁平水槽頂端封板上的通孔相連通；進(jìn)水管的一端同時(shí)與回水管一端、進(jìn)水管電磁閥一端相連接；回水管的另一端與水泵的一端相連接，水泵的另一端與保溫儲(chǔ)水箱第一出口相連接，保溫儲(chǔ)水箱的第二出口接出水管電磁閥，保溫儲(chǔ)水箱進(jìn)口與出水管的一端相連接；第一溫度控制器設(shè)置在光伏組件上，與水泵電氣連接，用于控制水泵；第二溫度控制器、液位控制器均附在保溫儲(chǔ)水箱內(nèi)表面，分別與水管電磁閥、進(jìn)水管電磁閥電氣連接，用于控制進(jìn)出水管電磁閥。本發(fā)明提高了太陽(yáng)能光伏板發(fā)電效率，實(shí)現(xiàn)光電光熱一體化。
文檔編號(hào)H01L31/052GK102832283SQ20121030343
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者吳秋軒, 劉碧川, 趙永輝, 黃華圣 申請(qǐng)人:浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司