一种具有温度调节功能的光伏组件

文档序号:290996 发布日期:2021-11-23 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有温度调节功能的光伏组件 (Photovoltaic module with temperature adjusting function ) 是由 苏红月 代松 周海亮 陈敬欣 张翼飞 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种具有温度调节功能的光伏组件,包括玻璃前端,玻璃前端为超白钢化玻璃;后端,后端为钢化玻璃;以及封装在玻璃前端和后端之间的若干片光伏单元,其中,后端的内部包括若干条水路,每条水路之间相互连通;本发明提供的光伏组件,通过设置在光伏组件后端的水路,实现了光伏组件温度调节功能,为光伏组件的扩展应用提供了技术支撑。(The invention discloses a photovoltaic module with a temperature adjusting function, which comprises a glass front end, wherein the glass front end is made of ultra-white toughened glass; the rear end is made of toughened glass; the photovoltaic unit is packaged between the front end and the rear end of the glass, wherein the rear end comprises a plurality of water ways, and all the water ways are communicated with each other; according to the photovoltaic module provided by the invention, the temperature regulation function of the photovoltaic module is realized through the water channel arranged at the rear end of the photovoltaic module, and the technical support is provided for the extended application of the photovoltaic module.)

一种具有温度调节功能的光伏组件

技术领域

本发明属于光伏发电领域,特别是涉及一种具有温度调节功能的光伏组件。

背景技术

光伏组件(solar module)即太阳电池组件,由于单片太阳电池输出电压较低,加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落,因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成光伏组件,以避免电池电极和互连线受到腐蚀。

光伏组件按太阳电池的材料分为晶体硅太阳电池组件和薄膜太阳电池组件。

传统的光伏组件为在一些低温、高温的环境下,很难正常工作,原因在于外部环境造成光伏组件自身由于温度过高或者过低,工作效率低下并且由于长时间处在这种恶略环境中,也容易对光伏组件的寿命造成一定影响,另外,光伏组件在工作时,自身就会发热,而这些热量一定常年累积,不仅造成光伏组件寿命的减少,而且还容易出现线路老化造成生产事故。另外,现有的光伏阵列,尤其是设置在屋顶的光伏阵列由于在发电过程中会产生大量热量,这些热量会造成屋内温度大幅度增加,尤其是在光照充足的地区,屋内温度有时会升到37度以上甚至更高,不仅人无法在室内进行圣后,而且容易造成室内电气设备、家具等由于高温造成不必要的损失。

因此,急需一款具有温度调节功能的光伏组件,不论外部环境如何变化,自身都可以维持良好的工作温度,从而减少应用房屋室内的室内温度,避免不必要的损失,也为光伏组件在不同地区的应用提供保障。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供一种具有温度调节功能的光伏组件,光伏组件包括玻璃前端,玻璃前端为超白钢化玻璃;后端,后端为钢化玻璃;以及封装在玻璃前端和后端之间的若干片光伏单元,其中,后端的内部包括若干条水路,每条水路之间相互连通。

优选地,后端的上端设置有水路入口;

水路入口通过第一储水层与每条水路连接;

后端的下端设置有水路出口;

每条水路通过第二储水层与水路出口连接。

优选地,水路入口和水路出口设置在后端的内部;水路入口和水路出口的外部分别封装有连接器,连接器包括外壳以及封装在外壳内部的连接管件,其中,外壳为防爆防水绝缘外壳,连接管件还包括绝缘保温层。

优选地,第一储水层和第二储水层设置在后端的内部;

第一储水层的第一面积大于第二储水层的第二面积。

优选地,第一面积为第二面积的2-3倍。

后端还包括第一左侧出水口和第一右侧出水口;

第一左侧出水口与第一右侧出水口设置在同一水平线上;

第一左侧出水口与第一右侧出水口通过水路直线连通,其中,水路还包括设置在水路中的第一过滤条,第一左侧出水口和第一右侧出水口的外侧分别设置有密封塞。

水路包括第一横向水路和第一纵向水路;

第一横向水路和第一纵向水路相互连通;

第一横向水路和第一纵向水路设置在光伏单元之间;

第一纵向水路分别与第一储水层和第二储水层连通;

第一横向水路分别与第一左侧出水口和第一右侧出水口连通;

第一横向水路和第一纵向水路之间还包括若干条支路,其中,每条支路之间相互连通,支路设置在光伏单元的第一背面,第一背面包括3-4条支路。

优选地,第一面积为第二面积的5倍。

后端还包括第二左侧出水口和第二右侧出水口;

第二左侧出水口与第二右侧出水口设置在同一水平线上;

第二左侧出水口与第二右侧出水口通过水路直线连通,其中,水路还包括设置在水路中的过滤条。

水路包括第二横向水路和第二纵向水路;

第二横向水路和第二纵向水路相互连通;

第二横向水路和第二纵向水路设置在光伏单元的第二背面;

第二纵向水路分别与第一储水层和第二储水层连通;

第二横向水路分别与第二左侧出水口和第二右侧出水口连通;

光伏单元之间还设置有5-6条支路水路,其中,每条支路水路分别与第二横向水路和第二纵向水路连通。

本发明的积极进步效果在于:

本发明提供的光伏组件,通过设置在光伏组件后端的水路,实现了光伏组件温度调节功能,为光伏组件的扩展应用提供了技术支撑。

附图说明

图1为本发明所述的光伏组件示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,本实施例提供一种具有温度调节功能的光伏组件,光伏组件包括玻璃前端,玻璃前端为超白钢化玻璃;后端,后端为钢化玻璃;以及封装在玻璃前端和后端之间的若干片光伏单元,其中,后端的内部包括若干条水路,每条水路之间相互连通。

后端的上端设置有水路入口;水路入口通过第一储水层与每条水路连接;后端的下端设置有水路出口;每条水路通过第二储水层与水路出口连接。

水路入口和水路出口设置在后端的内部;水路入口和水路出口的外部分别封装有连接器,连接器包括外壳以及封装在外壳内部的连接管件,其中,外壳为防爆防水绝缘外壳,连接管件还包括绝缘保温层。

第一储水层和第二储水层设置在后端的内部;第一储水层的第一面积大于第二储水层的第二面积。

当第一面积为第二面积的2-3倍时,后端还包括第一左侧出水口和第一右侧出水口;第一左侧出水口与第一右侧出水口设置在同一水平线上;第一左侧出水口与第一右侧出水口通过水路直线连通,其中,水路还包括设置在水路中的第一过滤条,第一左侧出水口和第一右侧出水口的外侧分别设置有密封塞;水路包括第一横向水路和第一纵向水路;第一横向水路和第一纵向水路相互连通;第一横向水路和第一纵向水路设置在光伏单元之间;第一纵向水路分别与第一储水层和第二储水层连通;第一横向水路分别与第一左侧出水口和第一右侧出水口连通;第一横向水路和第一纵向水路之间还包括若干条支路,其中,每条支路之间相互连通,支路设置在光伏单元的第一背面,第一背面包括3-4条支路。

当第一面积为第二面积的5倍时;后端还包括第二左侧出水口和第二右侧出水口;第二左侧出水口与第二右侧出水口设置在同一水平线上;第二左侧出水口与第二右侧出水口通过水路直线连通,其中,水路还包括设置在水路中的过滤条;水路包括第二横向水路和第二纵向水路;第二横向水路和第二纵向水路相互连通;第二横向水路和第二纵向水路设置在光伏单元的第二背面;第二纵向水路分别与第一储水层和第二储水层连通;第二横向水路分别与第二左侧出水口和第二右侧出水口连通;光伏单元之间还设置有5-6条支路水路,其中,每条支路水路分别与第二横向水路和第二纵向水路连通。

本发明提供的光伏组件,通过设计在光伏组件后端的水路,实现了自身降温或升温的功能,在自身温度较高时,通过水路输入冷水降温,并将多余热量通过水路的水循环进行输出,在自身温度较低时,铜鼓欧水路输入热水升温,进而保证光伏组件可以在一个比较适中的环境里进行运行,不仅提高了整个组件的发电效率以及发电的稳定性,而且还可以通过冷热水交替,将自身热量通过水循环进行能量转化,为光伏组件的应用提出新思路。

本发明提供的光伏组件具有两种设计,第一种设计是全流程设计,将光伏组件的第一储水层的储水面积设计为第二储水层的储水面积的2-3倍,优选为2倍,在光伏组件的两端以及下端设计有几个出水口,两端的出水口之间相互对称并通过水路进行横向水平连接,将过滤条放置在左右连通的水路中进行过滤,外部设置水封,使得整个水路形成单一出口的水路,该设计用于垂直或倾斜设计的光伏板的自恒温操作,水由上自下流入流出,仅需要通过水的重力即可实现水流的向下流动,不需要再进行加压等操作,该设计的主水路在封装在光伏组件内部的光伏单元之间,支路水路设置在光伏单元背面用于为光伏单元降温,光伏板的倾斜角度不得低于45°,并且过滤条可以根据不同地区设置不同过滤功能,例如针对矿物质较为丰富的水质,应当在一块光伏组件上设置至少三个过滤条,而水质较好的地区,设置一到二个过滤条即可,另外还可以在光伏组件组成的光伏阵列外部设置过滤功能的装置,在水质较好地区即可不用再设置过滤条,但水封必须安装好,光伏组阵列的外部还要有跑风设计。

第二种设计是多出口设计,将光伏组件的第一储水层的储水面积设计为第二储水层的储水面积的5-8倍,优选5倍,在光伏组件的两端以及下端设计有几个出水口,两端的出水口之间相互对称并通过水路进行横向水平连接,将过滤条放置在左右连通的水路中进行过滤,两端架安装固定过滤条的固定装置,该固定装置可以作为出水口使用,该设计的水路成多出口水路,应用在倾斜度较小或者水平设置的光伏组件中,而该设计的主水路设置在封装在光伏组件内部的光伏单元背面,支路水路设置在光伏单元之间,主要通过主水路对光伏单元进行降温操作,由这种光伏组件组成的光伏阵列,在该光伏阵列倾斜角度小于20°或者水平设置时,外部设计有加压水泵和跑风;当这种光伏阵列的倾斜角度小于45°并且大于20°时,可以选择性加装加压水泵和跑风。

本发明提供的光伏组件的水路设计合理,大小适中,通过上下储水层的设计减小了水流冲击,保证了光伏组件自身的安全,另外,在输出热水时,光伏组件组成的光伏阵列外还可以加装一些其他储能或者能量转化设备,将该部分能源利用起来,并且还可以与室内的热循环系统进行连通,可以进行冬天辅助供暖以及其他热能提供。本发明提供的光伏组件在作为屋顶、墙体光伏阵列应用时,可以有效降低室内温度,保证了光伏组件架设单元的自身温度,为用户提供了一个舒适的生活环境。本发明涉及的光伏组件可以将自身温度保证在20-35°,另外通过外部控制设计可以保证每个光伏组件的温度在25°。

太阳能电池组件的输出功率等于输出电压乘以工作电流。大部分I-U曲线是在标准测试条件下测得的。这条I-U曲线包括三个重要的点:最大功率点,开路电压点和短路电流点;组件的输出电流与阳光的辐照度成正比,阳光越强,组件的输出功率也就越高。随着辐照度的降低,伏安特性曲线的形状基本不变,只是短路电流逐渐变小。开路电压随着辐照度的变化不大;当组件的温度高于标准工作温度25℃时,组件效率下降,主要表现在开路电压下降。随着温度的升高,伏安特性曲线的形状基本不变,但是整个向左平移表明开路电压随着温度的升高而降低;组件中一个电池被遮蔽的情况下对整个组件性能的影响,如果组件中有一个电池被完全遮蔽,将可能会使整个组件的功率损失高达75%。当然也有一些组件受遮蔽的影响小于此例;本申请通过控制工作温度,提高了组件的工作效率。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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