一种聚光光伏自然循环相变散热系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及到聚光光伏发电技术，尤其是一种聚光光伏自然循环相变散热系统。
【背景技术】
[0002]聚光光伏发电技术(CPV)，使用价格相对低廉的聚光反射镜或透镜将太阳光汇聚后再进行发电，大幅减少了昂贵的太阳电池的使用面积，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，是一种有效降低太阳能发电成本的重要途径。但是入射到光伏电池上的太阳能只有小部分转化成电能，其余部分转换为热能，使得电池温度升高。光伏电池温度较高会影响电池的发电效率及输出功率，引起光伏电池老化并严重缩短其使用寿命。
[0003]目前聚光光伏散热形式主要有光伏电池背板被动散热、电池背板翅片强化风冷却散热、管道式水冷却散热。如果太阳能电池板使用铝或者铜制的散热片进行自然散热，需要大量的散热片，造价较高，且散热效果较差。如果使用水冷除了要使用电力外，造价也不菲，而且还需要水泵等运动部件，系统复杂，可靠性较低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对常规聚光光伏散热系统中存在的造价过高及散热效果差等问题，提供了一种聚光光伏自然循环相变散热系统。
[0005]为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案:一种聚光光伏自然循环相变散热系统，包括依次构成连接回路的沸腾换热器、气液分离器、外部散热器，沸腾换热器的其中一面为透光面，在沸腾换热器内灌注有用于循环的低沸点工质，沸腾换热器内还封装有光伏电池，光伏电池具有接收经聚光元件汇聚后的太阳光能照射的受光面，所述光伏电池的受光面朝向所述透光面，在光伏电池上与受光面相背离的另一面上设有散热翅片，该散热翅片浸泡于低沸点工质中，所述外部散热器及气液分离器的高度要高于沸腾换热器的高度。
[0006]所述聚光元件包括聚光透镜、平面反射聚光镜、曲面反射聚光镜。
[0007]所述低沸点工质在使用工况下为不导电工质。
[0008]低沸点工质是热工领域常用的专业名词，在此不详述。
[0009]聚光透镜将汇聚后的太阳光照射在光伏电池上转化成电能。其中光伏电池整体封装在沸腾换热器中，沸腾换热器朝向透镜或反射镜的一面透光，保证经聚光透镜汇聚的太阳光能照射在光伏电池上，里面装有低沸点工质，且电池背面的翅片浸没在低沸点工质中，光伏电池产生的热量通过光伏电池背面的散热翅片传给低沸点工质，产生的低沸点工质蒸汽中夹带一部分低沸点工质液体，在气液分离器中进行分离，低沸点工质蒸汽外部散热器中被冷凝成液体，外部散热器及气液分离器的高度要高于沸腾换热器的高度，这样在外部散热器冷凝后的液体依靠重力作用又流到沸腾换热器中，完成整个系统循环。该系统利用低沸点工质的相变换热和重力自然循环进行光伏电池的散热，具有结构简单、外部功耗小、散热效果显著等优点。
[0010]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0011](I)光伏电池通过其背面的翅片将电池的热量传给低沸点工质，进行沸腾换热，具有换热系数大的优点，这样就会使得电池温度较低，效率高，寿命长，且系统结构紧凑。
[0012](2)外部散热器的高度高于沸腾换热器的高度，在外部散热器冷凝后的液体依靠重力作用又流到沸腾换热器中，完成整个系统工质循环，无需工质泵。
【附图说明】
[0013]图1为一种聚光光伏自然循环相变散热系统(采用聚光透镜)；
[0014]图2为一种聚光光伏自然循环相变散热系统(采用平面反射聚光镜)；
[0015]图3为一种聚光光伏自然循环相变散热系统(平面反射聚光镜)。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的内容做进一步详细说明。
[0017]实施例:
[0018]聚光元件主要包括聚光透镜、平面反射聚光镜、曲面反射聚光镜，根据太阳光能汇聚方式的不同，本发明提出了三种聚光光伏自然循环相变系统，其中的区别点仅在于太阳光能的汇聚方式，图1到图3的聚光元件分别是聚光透镜la、平面反射聚光镜lb，曲面反射聚光镜Ic。
[0019]一种聚光光伏自然循环相变散热系统，包括依次构成连接回路的沸腾换热器4、气液分离器6和外部散热器7，沸腾换热器4的其中一面为透光面，在沸腾换热器4内灌注有用于循环的低沸点工质5，沸腾换热器4内还封装有光伏电池2，光伏电池2具有接收经聚光元件汇聚后的太阳光能照射的受光面，光伏电池2的受光面朝向透镜或反射镜，在光伏电池2上与受光面相背离的另一面上设有散热翅片3，该散热翅片3浸泡于低沸点工质5中，外部散热器7及气液分离器6的高度要高于沸腾换热器4的高度。
[0020]光透镜Ia或平面反射聚光镜Ib或曲面反射聚光镜Ic将汇聚后的太阳光。其中光伏电池2整体封装在沸腾换热器4中，沸腾换热器4朝向透镜或反射镜的一面透光，保证经聚光透镜汇聚的太阳光能照射在光伏电池上，里面装有低沸点工质5，根据聚光光伏系统装机规模的不同可以采用不同的低沸点工质，如R245fa、R123等，且电池背面的翅片浸没在低沸点工质5中，低沸点工质，具有沸点低、汽化潜热大等优点，光伏电池2产生的热量通过光伏电池背面的翅片3传给低沸点工质5，产生的低沸点工质蒸汽中夹带一部分低沸点工质液体，在气液分离器6中进行分离，低沸点工质蒸汽在外部散热器7中被冷凝成液体，外部散热器7的高度要高于沸腾换热器4的高度，这样在外部散热器7冷凝后的液体依靠重力作用又流到沸腾换热器4中，完成整个系统循环，低沸点工质蒸汽在外部散热器中冷凝成液体，外部散热器可采用风冷方式。该系统利用低沸点工质的相变换热和重力自然循环进行光伏电池的散热，具有结构简单、外部功耗小、散热效果显著等优点。
[0021]上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种聚光光伏自然循环相变散热系统，其特征在于:包括依次构成连接回路的沸腾换热器(4)、气液分离器(6)、外部散热器(7)，沸腾换热器(4)的其中一面为透光面，在沸腾换热器(4)内灌注有用于循环的低沸点工质(5)，沸腾换热器(4)内还封装有光伏电池(2)，光伏电池(2)具有接收经聚光元件汇聚后的太阳光能照射的受光面，所述光伏电池(2)的受光面朝向所述透光面，在光伏电池(2)上与受光面相背离的另一面上设有散热翅片(3)，该散热翅片(3)浸泡于低沸点工质(5)中，所述外部散热器(7)及气液分离器(6)的高度要高于沸腾换热器(4)的高度。
2.如权利要求1所述的聚光光伏自然循环相变散热系统，其特征在于:所述聚光元件包括聚光透镜(la)、平面反射聚光镜(lb)、曲面反射聚光镜(Ic)。
3.如权利要求1所述的聚光光伏自然循环相变散热系统，其特征在于:低沸点工质(5)在使用工况下为不导电工质。
【专利摘要】本发明提供了一种聚光光伏自然循环相变散热系统，包括聚光透镜、光伏电池、散热翅片、沸腾换热器、低沸点工质、气液分离器、外部散热器及各部件连接管路。聚光透镜将汇聚后的太阳光照射在光伏电池上转化成电能。其中光伏电池整体封装在沸腾换热器中，沸腾换热器朝向透镜或反射镜的一面透明，里面装有用于循环的低沸点工质，且电池背面的翅片浸没在低沸点工质中，光伏电池产生的热量通过光伏电池背面的翅片传给低沸点工质，产生的低沸点工质蒸汽中夹带一部分低沸点工质液体，该系统利用低沸点工质的相变换热和重力自然循环进行光伏电池的散热，具有结构简单、外部功耗小、散热效果显著等优点。
【IPC分类】H02S40-42
【公开号】CN104682865
【申请号】CN201410821590
【发明人】廉永旺, 王令宝, 卜宪标, 李华山, 王显龙
【申请人】中国科学院广州能源研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月22日