本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能光伏模塊的冷卻單元，屬于太陽(yáng)能光伏利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

能源是人類社會(huì)維持和發(fā)展的基本要求，而太陽(yáng)能是一個(gè)免費(fèi)的、豐富的、清潔的可再生資源。因此，在更有效的收集太陽(yáng)能的方法及將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為其他可用的能量形式方面需要持續(xù)不斷的研究創(chuàng)新。目前，提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電效率的有效方法之一是提高光伏電池接收到的光照強(qiáng)度，即采用聚光器聚光，聚光器的存在能夠使焦點(diǎn)處的光強(qiáng)成倍增加，但同時(shí)也必然帶來(lái)大量的熱量，而光伏電池溫度升高會(huì)引起其光—電轉(zhuǎn)換的效率降低，長(zhǎng)期處于較高工作溫度狀態(tài)會(huì)加速其老化，甚至?xí)驅(qū)е鹿夥姵赜谰眯缘膿p壞。因此對(duì)光伏模塊采取換熱冷卻是提高太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵性措施。

對(duì)此，在專利文獻(xiàn)CN202855781U中公開(kāi)了一種光伏模塊冷卻單元，包括：進(jìn)水口、出水口、外腔壁、肋片、金屬殼腔室；在上部開(kāi)口的盒狀矩形的金屬殼腔室底部一端設(shè)有進(jìn)水口，在金屬殼腔室底部的另一端設(shè)有兩個(gè)出水口；在金屬殼腔室底部的進(jìn)水口和出水口之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)有肋片；肋片的高度與金屬殼腔室的厚度相同；需降溫的光伏模塊的四邊固定在外腔壁上，直接貼于金屬殼腔室的開(kāi)口部分，光伏模塊的底面與肋片相接觸；光伏模塊正好蓋住金屬殼腔室和肋片，形成一個(gè)密閉冷卻介質(zhì)腔室。該專利文獻(xiàn)中，冷卻介質(zhì)由金屬殼腔室底部一端的進(jìn)水口流入并由金屬殼腔室底部另一端的出水口流出，從而冷卻介質(zhì)帶走光伏模塊上的熱量，達(dá)到冷卻降溫的目的，然而上述冷卻單元在工作時(shí)，冷卻介質(zhì)單向流動(dòng)過(guò)程中持續(xù)地吸收熱量，冷卻介質(zhì)的溫度逐漸上升，冷卻介質(zhì)溫度上升后，由于和光伏模塊溫差降低，導(dǎo)致冷卻能力逐漸下降，因此這種冷卻單元在冷卻介質(zhì)流動(dòng)方向上前后不同部位溫差較大，如此導(dǎo)致冷卻單元對(duì)太陽(yáng)能光伏模塊的冷卻效果較差，不利于光伏模塊的光電轉(zhuǎn)換效率提高，甚至?xí)s短光伏模塊縮短使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

對(duì)此，本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)合理的冷卻單元，使用該冷卻單元對(duì)太陽(yáng)能光伏模塊具有更好的冷卻效果，從而有利于提高太陽(yáng)能光伏模塊的光電轉(zhuǎn)換效率并保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種太陽(yáng)能光伏模塊的冷卻單元，包括由導(dǎo)熱材料制成的冷卻單元本體，所述冷卻單元本體上部具有適于與太陽(yáng)能光伏模塊接觸的冷卻面，該冷卻單元本體內(nèi)部沿第一方向間隔設(shè)置有若干流體通道，所述流體通道沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸，并在各流體通道內(nèi)部通有冷卻介質(zhì)；所述流體通道分為正向流體通道和反向流體通道，所述正向流體通道與所述反向流體通道不連通，所述正向流體通道內(nèi)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向與所述反向流體通道內(nèi)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向相反。

上述技術(shù)方案中，所述冷卻單元本體上沿第二方向間隔一段距離設(shè)置有混合器，所述混合器內(nèi)部具有相互獨(dú)立的一第一混合腔和一第二混合腔，所述各正向流體通道與所述第一混合腔密封連通，各反向流體通道與所述第二混合腔密封連通，所述混合器外部表面作為所述冷卻面的一部分。

上述技術(shù)方案中，所述冷卻單元本體由多個(gè)具有所述流體通道的冷卻器和若干所述混合器連接構(gòu)成，在第二方向上，相鄰兩冷卻器之間設(shè)有一所述混合器。

上述技術(shù)方案中，各流體通道到所述冷卻面之間的第二導(dǎo)熱壁的材質(zhì)不全相同或/和厚度不全相等。

上述技術(shù)方案中，相鄰流體通道之間的第一導(dǎo)熱壁的厚度不全相等或/和材質(zhì)不全相同。

本發(fā)明具有積極的效果：

(1)本發(fā)明的冷卻單元中有正向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)和反向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)，通過(guò)雙向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光伏模塊進(jìn)行降溫冷卻，能夠進(jìn)一步減小冷卻單元不同部位的溫差，如此一來(lái)，太陽(yáng)能光伏模塊在冷卻單元的前后不同部位能得到基本相同的冷卻能力，從而提高降溫效果，從而有利于提高太陽(yáng)能光伏模塊的光電轉(zhuǎn)換效率并保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。

(2)本發(fā)明中的冷卻單元在應(yīng)用時(shí)，所述冷卻單元本體上沿第二方向間隔一段距離設(shè)置有混合器，所述混合器內(nèi)部具有相互獨(dú)立的一第一混合腔和一第二混合腔，所述各正向流體通道與所述第一混合腔密封連通，各反向流體通道與所述第二混合腔密封連通，所述混合器的上表面作為所述冷卻面的一部分；采用上述結(jié)構(gòu)，冷卻介質(zhì)流經(jīng)混合器時(shí)通過(guò)第一混合腔把所有正向流體通道內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)混合，通過(guò)第二混合腔把所有反向流體通道內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)混合，從而進(jìn)一步提高了各正向流體通道內(nèi)冷卻介質(zhì)溫度的均勻性和各反向流體通道內(nèi)冷卻介質(zhì)溫度的均勻性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中冷卻單元的局部視圖；

圖2為本發(fā)明中連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示附圖標(biāo)記為：1-冷卻單元本體；10-冷卻面；11-流體通道；12-正向流體通道；13-反向流體通道；14-第一導(dǎo)熱壁；15-第二導(dǎo)熱壁；2-混合器；21-第一混合腔；211-第一接口；22-第二混合腔；221-第二接口；3-太陽(yáng)能光伏模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明中冷卻單元的具體結(jié)構(gòu)做以說(shuō)明：

一種太陽(yáng)能光伏模塊的冷卻單元，如圖1所示，包括由導(dǎo)熱材料制成的冷卻單元本體1，如采用鐵、不銹鋼或鋁合金等導(dǎo)熱金屬材料制成所述冷卻單元本體1，所述冷卻單元本體1上部具有適于與太陽(yáng)能光伏模塊3接觸的冷卻面10，該冷卻單元本體1內(nèi)部沿第一方向間隔設(shè)置有若干流體通道11，所述流體通道11沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸，并在各流體通道11內(nèi)部通有冷卻介質(zhì)，所述第一方向?yàn)樗隼鋮s單元本體1的長(zhǎng)度方向/寬度方向，對(duì)應(yīng)的，所述第二方向?yàn)榕c所述冷卻單元本體1的寬度方向/長(zhǎng)度方向；所述流體通道11分為正向流體通道12和反向流體通道13，所述正向流體通道與所述反向流體通道不連通，所述正向流體通道12內(nèi)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向與所述反向流體通道13內(nèi)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向相反。冷卻單元中正向流體通道12和反向流體通道13的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置，最好使正向流體通道12和反向流體通道13沿第一方向間隔交替設(shè)置。本發(fā)明的冷卻單元中有正向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)和反向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)，通過(guò)雙向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光伏模塊進(jìn)行降溫冷卻，能夠進(jìn)一步減小冷卻單元不同部位的溫差，如此一來(lái)，太陽(yáng)能光伏模塊在冷卻單元的前后不同部位能得到基本相同的冷卻能力，從而提高降溫效果，從而有利于提高太陽(yáng)能光伏模塊的光電轉(zhuǎn)換效率并保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，為了表示清楚，圖1中僅示出一正向流體通道和兩反向流體通道。

作為進(jìn)一步改進(jìn)：如圖2所示，所述冷卻單元本體1上沿第二方向間隔一段距離設(shè)置有混合器2，所述混合器2內(nèi)部具有相互獨(dú)立的一第一混合腔21和一第二混合腔22，各正向流體通道12與所述第一混合腔21密封連通，各反向流體通道13與所述第二混合腔22密封連通，第一混合腔21具有適于與各正向流體通道12一一對(duì)應(yīng)密封連接的第一接口211，第二混合腔22具有適于與各反向流體通道13一一對(duì)應(yīng)密封連接的第二接口221，并在各接口位置設(shè)置密封圈(圖中未示出)；所述混合器2外部表面作為所述冷卻面10的一部分。采用上述結(jié)構(gòu)，冷卻介質(zhì)流經(jīng)混合器2時(shí)通過(guò)第一混合腔21把所有正向流體通道12內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)混合，通過(guò)第二混合腔22把所有反向流體通道13內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)混合，從而有利于提高了各正向流體通道內(nèi)冷卻介質(zhì)溫度的均勻性和各反向流體通道內(nèi)冷卻介質(zhì)溫度的均勻性。

再進(jìn)一步，所述冷卻單元本體1由多個(gè)具有所述流體通道11的冷卻器和若干所述混合器2連接構(gòu)成，所述冷卻器與混合器2的上表面共同構(gòu)成所述冷卻面10，在第二方向上，相鄰兩冷卻器之間設(shè)有一所述混合器2。通過(guò)多個(gè)混合器2把多個(gè)冷卻器連接在一起，實(shí)現(xiàn)大面積冷卻，并能保證冷卻單元上各部位溫度的均勻性。

實(shí)踐應(yīng)用中，有的太陽(yáng)能光伏模塊3上各部位產(chǎn)生的熱量可能不均勻，相鄰流體通道內(nèi)的溫度也可能是不一樣的，因此需要控制相應(yīng)部位冷卻面10與流體腔體11之間的熱量傳導(dǎo)，以及相鄰流體通道11之間的熱量傳導(dǎo)，以達(dá)到均勻冷卻的目的，具體是通過(guò)設(shè)置各流體通道11到所述冷卻面10之間的第二導(dǎo)熱壁15的材質(zhì)不全相同或/和厚度不全相等，和相鄰流體通道11之間的第一導(dǎo)熱壁14的厚度不全相等或/和材質(zhì)不全相同，實(shí)際上就是根據(jù)太陽(yáng)能光伏模塊3上熱量分布情況設(shè)置相應(yīng)位置的第二導(dǎo)熱壁15的厚度或材料，對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能光伏模塊3上產(chǎn)生熱量多的部位，減小相應(yīng)位置流體通道11到冷卻面10的距離即減小相應(yīng)位置第二導(dǎo)熱壁15的厚度，或/和相應(yīng)位置第二導(dǎo)熱壁15采用導(dǎo)熱性能優(yōu)于冷卻單元本體的材料，以加快熱量傳遞，同樣道理，通過(guò)改變相應(yīng)位置第一導(dǎo)熱壁的厚度或/和材料，以改變相鄰流體通道間的熱量傳遞速度，進(jìn)而改善了冷卻面10上太陽(yáng)能光伏模塊3熱量產(chǎn)生的不均勻性及正向流體和反向流體的溫度差帶來(lái)的冷卻能力的區(qū)別。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。