阅读说明：本技术 一种水冷太阳能光伏发电装置 (Water-cooling solar photovoltaic power generation device ) 是由 孔令斌 于 2021-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供的一种水冷太阳能光伏发电装置,整合太阳能光伏发电技术和最新太阳能海水淡化技术,实现太阳能发电和海水淡化耦合,达到水电联产。解决了光伏组件冷却难题,提高光电转换效率。光伏组件散发的热量用作海水淡化或废水处理热源,太阳能综合利用效率提高。规模大小灵活,模块化布置,沙漠、荒地、沼泽地都可作建设用地。向公用电网供电,向给水管网供水。在海岛或边远地区,可自成体系构建封闭电网和供水管网。为人类社会发展提供绿色水电供给设施。结构简单,材料易得,造价低廉,运行可靠,维护容易。(The water-cooling solar photovoltaic power generation device provided by the invention integrates a solar photovoltaic power generation technology and a latest solar seawater desalination technology, realizes the coupling of solar power generation and seawater desalination, and achieves the cogeneration of water and electricity. The problem of photovoltaic module cooling is solved, photoelectric conversion efficiency is improved. The heat emitted by the photovoltaic module is used as a heat source for seawater desalination or wastewater treatment, and the comprehensive utilization efficiency of solar energy is improved. Flexible scale and size, modular arrangement, and can be used as construction land for desert, wasteland and marshland. Supplying power to the public power grid and supplying water to the water supply network. In islands or remote areas, closed power and water supply networks can be built in a self-made system. Provides a green hydropower supply facility for the development of human society. Simple structure, easily obtained materials, low manufacturing cost, reliable operation and easy maintenance.)

一种水冷太阳能光伏发电装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，具体为一种水冷太阳能光伏发电装置。

背景技术

现有太阳能光伏发电的光电转换效率在20％以下，照射在光伏组件上的太阳能80％以上以余热散发。散热不畅会使光伏组件温度升高。光伏组件温度升到某个值后，光电转换效率下降。宏观表现为随着光伏组件温度升高发电量达到某个峰值以后，光伏组件温度越高，发电量越低。理论推算，在此情形下，温度每升高1℃，发电量会降低0.44％左右。实际运行数据也印证了理论推算结果。某地太阳能辐射量最多的月份是5、6、7这3个月，但是发电量较高的月份为3、4、8、9、10这5个月。可见，光伏组件散热极其重要。为解决高温条件下光伏组件光电转换效率降低的问题，将常规光伏组件与具有一定几何造型的散热翅片相结合，并充分利用光伏组件安装时的倾角，使空气在光伏组件背面能够更快速地流动。通过改变空气在光伏组件背面的流动形式来降低光伏组件温度。尽管如此，空气冷却效果还是不佳，导致发电量低。为了高效利用太阳能，现在迫切需要解决两大技术难题：一是采取什么技术措施降低光伏组件温度？尽可能提高光电转换效率；二是怎么利用光伏组件散发的余热？尽可能提高太阳能综合利用效率。要解决第一道难题，首推水冷。要解决第二道难题，必须找到余热利用途径和方法。中国发明专利2021102340489设想用水冷却光伏组件，但没有余热利用方案。中国发明专利2021106697866利用太阳能淡化海水，顶置加热面。光伏组件背面散热，正好作为其加热面。将光伏组件作为中国发明专利2021106697866的光热板部件，实现太阳能发电和海水淡化耦合，达到水电联产。两大技术难题都圆满解决。

发明内容

本发明的目的是通过整合太阳能光伏发电技术和最新太阳能海水淡化技术，开发一种有效降低光伏组件温度并利用余热淡化海水的太阳能光伏发电装置。

为了实现上述目的，本发明的方案是：其结构包括光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、冷凝器、光热板、隔热板、方形密封圈、连接螺栓、转轴螺丝、冷凝器连通管、水泵，淡水罐。其特征在于：所述光伏组件是光热板重要部件。光热板自上而下是光伏组件、吸水层、框架。吸水层覆盖光伏组件背面。光伏组件固定在框架上面，冷凝器有1对侧面不等高。这2个侧面分别称为高侧面和低侧面。光热板盖在冷凝器顶面。高侧面同光热板相交线形成转轴中心线。转轴螺丝在转轴中心线连接冷凝器和光热板。光热板能够向上翻动。吸水层经高侧面延伸到冷凝器底部。方形密封圈密封光热板与冷凝器之间的缝隙。2个冷凝器由连接螺栓连为1体。2个冷凝器高侧面之间的隔热板将吸水层压紧贴在高侧面上，形成冷却水上行通道。倾斜的光热板吸水层是冷却水下行通道。在2个冷凝器底部，冷凝器连通管连通2个冷凝器。太阳能控制器连接光伏组件、逆变器和蓄电池，水泵进口接通冷凝器连通管，水泵出口接通淡水罐，构成水冷太阳能光伏发电装置。根据电和水供给需求，多套水冷太阳能光伏发电装置的光伏组件并联，多套水冷太阳能光伏发电装置的冷凝器连通，组成水冷太阳能光伏发电站。

所述逆变器连接公用电网，向公用电网供电。

所述淡水罐接通给水管网，向给水管网供水。

所述水冷太阳能光伏发电站建在天然水域、人工水域、沼泽地。

本发明的优点在于：一是采取水冷却技术措施，光伏组件光电转换效率提高，发电量增加；二是利用光伏组件散发的热量淡化海水或处理废水，太阳能综合利用效率提高；三是利用太阳能实现水电联产，可为人类社会发展提供绿色水电供给设施；四是规模大小灵活，模块化布置，沙漠、荒地、沼泽地都可作建设用地，而且土地利用率高；五是结构简单，材料易得，造价低廉；六是运行可靠，维护容易。

附图说明

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明结构图；

图2是本发明光伏组件结构示意图；

图3是本发明框架结构示意图；

图4是本发明冷凝器结构示意图；

图5是本发明隔热板结构示意图。

图中，1、光伏组件，2、框架，3、冷凝器，4、隔热板，5、冷凝器连通管。

具体实施方式

实施例是2块光伏组件1置于2个不锈钢冷凝器3顶面，2个不锈钢冷凝器3连接而成的水冷太阳能光伏发电装置。冷凝器3顶面倾角为3度。冷凝器3高度控制在20厘米到25厘米之间。吸水层棉布用树脂胶粘贴在光伏组件1背面，光伏组件1固定在框架2上面。光伏组件1与框架2之间的吸水层棉布形成冷却水下行通道。吸水层棉布沿冷凝器3的高侧面延伸到冷凝器3底下面。方形密封圈密封光热板与冷凝器之间的缝隙。光伏组件1的几何尺寸决定框架2、冷凝器3、棉布的几何尺寸。2个冷凝器3的高侧面之间的隔热板4贴压高侧面上的吸水棉布，形成冷却水上行通道。2个冷凝器3底部由冷凝器连通管5连通。如图1所示。图2是光伏组件结构示意图，图3是框架结构示意图，图4是冷凝器示意图，图5是隔热板结构示意图。太阳能控制器连接光伏组件1、逆变器和蓄电池，水泵进口接通冷凝器连通管，水泵出口接通淡水罐，构成水冷太阳能光伏发电装置。

本实施例的工作过程是：将水冷太阳能光伏发电装置放在浅水滩或漂浮在水面。太阳光照射光伏组件1发电并散发热量。所发电输给蓄电池。散发的热量加热吸水层棉布所含的冷却水。冷却水蒸发成蒸汽。蒸汽在冷凝器3的4个侧面和水面冷凝成水。冷却水沿冷凝器3高侧面和隔热板4之间的冷却水上行通道上行补充光伏组件1背面吸水层蒸发掉的冷却水。冷却水不断蒸发，不断上行补充，光伏组件1背面吸水层盐浓度升高，比重增大，在重力作用下，冷却水流回冷却水面。形成冷却水上行和下行的循环。冷凝的淡水水位接近低侧面最高点，将淡水泵入淡水罐。