一种光伏散热系统及使用方法

技术领域

本发明属于光伏组件通风设备技术领域，具体涉及一种光伏散热系统及使用方法。

背景技术

光伏组件通过光生伏特效应将太阳能转化为清洁的电能，是目前主流的可再生能源发电技术之一。随着“碳达峰，碳中和”战略的不断推进，光伏发电技术在未来必将扮演更加关键的角色，成为发电行业的重要支撑。面对如此庞大的装机规模，光伏电站的优化运行，其经济效益和社会效益巨大。

光伏组件在工作时，光能转化成的电能会使组件内部发热，提升组件的温度，且光伏组件温升造成的发电量损失巨大。目前光伏电站对组件的冷却多采用空气自然对流冷却，或通过额外布置循环冷却水进行冷却。但前者，在夏季冷却效果有限，而后者，由于需要向循环装置主动输入能量，系统构造复杂，造价高昂。

因此，为了解决这一问题，急需一种新型的光伏散热系统及使用方法，以解决现有技术缺陷造成的能源损失问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏散热系统及使用方法，以解决光伏组件散热效率差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光伏散热系统，其特征在于，包括光伏组件、光伏支架、支架基础、槽道和相变储能主体，其中：

所述支架基础设置于地面上；

所述槽道设置于所述支架基础内；

所述变相储能主体设置于所述槽道内；

所述光伏支架底部设置于所述支架基础上；

所述光伏组件安装于所述光伏支架顶部；所述槽道位于所述光伏组件正下方。

进一步地，所述相变储能主体为三角形或金字塔形结构。

进一步地，所述槽道两侧尺寸高于地面15-30厘米。

进一步地，所述相变储能主体由多孔材料制成。

进一步地，所述多孔材料由泡沫金属材料或陶瓷多孔材料制成。

进一步地，所述相变储能主体在所述槽道内呈一字形排列。

进一步地，所述槽道为直角槽。

一种光伏散热系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作支架基础和铺设槽道，并将槽道两侧尺寸设置为高于地面15-30厘米；

步骤2、用所述支架基础固定所述槽道；

步骤3、制作三角形或金字塔形多孔材料和热量储存材料，将二者结合形成相变储能主体；

步骤4、将所述相变储能主体放置于所述槽道内，完成光伏散热系统。

进一步地，所述热量储存材料为无机水合盐和成核剂，所述无积水合盐和所述成核剂按混合比例为50:1至10:1。

进一步地，所述无机水合盐的脱水温度为30-50摄氏度。

相较于现有技术，本发明的优点在于：

1、通过在光伏组件下设置槽道，并在槽道内设置相变储能主体的光伏散热系统，结构简单，易于实施，能够有效解决现有技术中光伏组件散热效率差的问题，同时在支架基础内设置槽道，一方面固定了槽道，避免槽道发生移位，另一方面在支架基础上设置光伏支架，节省了光伏组件底部的空间；

2、通过将相变储能主体设置为三角形或金字塔形，一方面增加了相变储能主体的表面积，另一方面增加了空气光伏组件下方的对流，加强了散热效果；

3、将槽道两侧尺寸设置为高于地面15-30厘米，有效防止了雨水和地面杂物等对槽道内相变储能主体的破坏；

4、通过由泡沫金属材料或陶瓷多孔材料制成的相变储能主体，增加了与空气与相变储能主体接触面积，使得空气能够在相变储能主体上对流更充分，进一步增强了光伏散热系统的散热效果；

5、通过光伏散热系统的方法和采用无机水合盐作为热量储存材料，在夜晚低温时吸收水汽放出热量，白天高温时脱水吸收热量，以降低周围环境的温度，通过昼夜温差实现自循环，将冷量储存；并在无机水合盐中加入成核剂，有效避免了无机水合盐出现过冷的问题，充分发挥了无机水合盐储存热量的能力。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种光伏散热系统的主视结构剖视示意图。

图2为本发明一种光伏散热系统的俯视结构布置示意图。

图3为本发明一种光伏散热系统的相变储能主体的侧视示意图。

其中：1、光伏组件；2、光伏支架；3、支架基础；4、槽道；5、相变储能主体；6、水汽循环。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

具体地，作为本发明的实施例，如图1所示，本发明的一种光伏散热系统，包括光伏组件1、光伏支架2、支架基础3、槽道4和相变储能主体5，其中：光伏组件1设置于支架基础3和槽道4的上方，光伏支架2设置于支架基础3上，一端连接于支架基础3，另一端连接于光伏组件1，支架基础3设置于地面上，槽道4设置于支架基础3内；相变储能主体5设置于槽道4内，也即光伏支架2底部设置于所述支架基础3上；光伏组件1安装于所述光伏支架2顶部；槽道4位于所述光伏组件1正下方。其中相变储能主体5为泡沫金属材料或陶瓷多孔材料制成的多孔三角形或金字塔形结构。

进一步具体地，光伏支架2的数量为多个，在一个光伏组件单元中光伏支架2的数量至少为2个，且至少两个光伏支架2的长度并非等长，光伏支架2连接于支架基础3上；支架基础3为个或多个固定块，优选偶数个数的固定块固定槽道4，并将偶数个数的支架基础按一定间距均匀分布于槽道4两边，如图2所示。可选地，支架基础3可用混凝土浇筑的矩形块。且实际应用中，在光伏支架2支撑光伏组件1时会根据地理位置和实际情况出现倾角。

进一步具体地，槽道4为直角槽，在进行槽道4铺设时，首先需在地面上开挖槽道，随后利用混凝土对槽道4进行铺装，使得槽道4底部平整，并将槽道4高出地面适当高度，优选槽道高出地面15-30里面，如此设置可有效防止了雨水和地面杂物等对槽道内相变储能主体的破坏。并在槽道4内一字形排列相变储能主体5，如图3所示。

一种光伏散热系统的使用方法为：于光伏组件1下方、支架基础2之间开挖槽道4；利用混凝土对槽道4进行铺装，使得槽道4底部平整，槽道4侧面高出地面适当高度，优选15-30厘米；加工多孔材料，使其外形为三角形或者金字塔形；将成核剂和无机水合盐按比例混合均匀；并将混合好的成核剂和无机水合盐掺入多孔材料，形成相变储能主体5；随后将相变储能主体5放入铺设好的槽道4中，完成光伏散热系统的搭建和使用。

其中，相变储能主体5的有效成分为无机水合盐。本实施例中，相变储能主体5采用氯化钙水合物作为有效储能成分，并和硼砂混合均匀后掺混于铜泡沫金属材料里，并在无机水合盐中加入成核剂，且在实际应用时，无积水合盐和成核剂按混合比例为50:1至10:1，成核剂的加入有效避免了无机水合盐出现过冷的问题，充分发挥了无机水合盐储存热量的能力，又相变储能主体5外形为三角形，在槽道4内呈一字形排列，增加了与空气的接触面积和对流能力。

本发明的一种光伏散热系统及使用方法的工作原理为：该光伏散热装置及系统在工作时，主要通过两种机理实现冷却散热性能的提升。一是多孔材料内无机水合盐在白天高温时会脱水吸收环境热量，又无机水合盐的脱水温度为30-50摄氏度，可很好的应对高温环境；在夜晚吸水释放热量，通过昼夜温差实现自循环，将冷量储存，在白天释放以降低环境温度。二是优化设计的自然对流冷却系统，白天脱水产生的水蒸气能够促进组件下方的空气流动，形成水汽循环6。三角形表面结构能够增强对流强度，从而实现散热性能的提升。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。