本發(fā)明屬于光伏板散熱，具體涉及一種用于水上光伏板的散熱裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

1、近些年來，光伏發(fā)電技術(shù)日趨成熟，除地面光伏發(fā)電技術(shù)外，我國也在探索水上光伏發(fā)電技術(shù)。相比于在陸地上建設(shè)光伏電站，在水上建設(shè)電站可獲得廣闊的建設(shè)空間，節(jié)約土地資源，且能夠防止水資源蒸發(fā)，對水中藻類生長起到阻礙作用。在長江中下游地區(qū)，江河湖泊分布廣泛，可采用樁基固定電站的方式，即樁基固定在水下，樁端頭安裝光伏支架系統(tǒng)，形成上可發(fā)電、下可養(yǎng)魚的一體化發(fā)展模式。

2、有研究表明，太陽能光伏板在使用的過程中，當(dāng)光伏電池板的溫度超過10℃后，光伏電池板每升高1℃，其光電轉(zhuǎn)換的輸出功率減小0.4％左右，當(dāng)溫度過高時將加快光伏板的老化速率。因此，有必要采用高效的散熱技術(shù)對光伏板進(jìn)行冷卻，比如相變材料、熱管等?？紤]到冷卻成本問題，一般采用自然風(fēng)冷卻，這種方法既不經(jīng)濟(jì)，又增加沿岸環(huán)境溫度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于水上光伏板的散熱裝置及使用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用自然風(fēng)對光伏板進(jìn)行冷卻，這種方法既不經(jīng)濟(jì)，又增加沿岸環(huán)境溫度的問題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種用于水上光伏板的散熱裝置，包括基樁、設(shè)在基樁上方的光伏板；

4、所述基樁的側(cè)壁內(nèi)部設(shè)有空腔；

5、所述光伏板的底部設(shè)有封裝外殼，所述封裝外殼內(nèi)設(shè)有多個熱管，所述熱管的一端穿出到封裝外殼外與聯(lián)箱連接，所述聯(lián)箱內(nèi)有介質(zhì)液，所述聯(lián)箱兩端分別連通有第一回路管和第二回路管，所述第一回路管和第二回路管遠(yuǎn)離聯(lián)箱的一端都分別和基樁的空腔連通，且所述第一回路管上設(shè)有地?zé)嵩幢谩?/p>

6、該技術(shù)方案中，需要說明的是，基樁為多個，相鄰兩個基樁的空腔通過連通管連通，熱管兩端都為封閉結(jié)構(gòu)，其與聯(lián)箱中的介質(zhì)液通過壁與壁之間的接觸進(jìn)行熱傳遞，本方案中，在非供暖季節(jié)時，光伏板吸收太陽的熱量，將溫度傳遞給背部的封裝外殼，封裝外殼將熱量傳遞給熱管，熱管將熱量通過間壁換熱的方式傳遞給聯(lián)箱內(nèi)的介質(zhì)液，介質(zhì)液在地?zé)嵩幢玫淖饔孟略诼?lián)箱、第一回路管、空腔和第二回路管中循環(huán)流動，流動的過程中將熱量通過空腔傳遞給周圍的土壤；綜上所述，本發(fā)明通過設(shè)置的熱管、聯(lián)箱、第一回路管、第二回路管以及空腔，能夠?qū)崿F(xiàn)光伏板的冷卻，同時能夠?qū)⒐夥宓臒崃總鬟f到周圍土壤中進(jìn)行儲藏，待到冬季采暖季提取出來，實現(xiàn)跨季節(jié)儲熱；并且由于水上樁基固定電站需要打較多樁，成本較高，建設(shè)不易，因此可通過在基樁內(nèi)設(shè)置空腔，形成能量樁的形式，降低建造成本。

7、優(yōu)選的，所述基樁上套設(shè)有升降筒，所述光伏板通過支架與升降筒固定連接，所述升降筒側(cè)壁上固定套設(shè)有浮筒，所述第一回路管和第二回路管都為軟管。

8、該技術(shù)方案中，需要說明的是，一般湖泊可能會出現(xiàn)漲水的情況，若漲水過多，會出現(xiàn)淹沒光伏板的情況，導(dǎo)致光伏板由于浸泡的原因損壞，基于此，本發(fā)明設(shè)置有浮筒和升降筒，浮筒可以通過湖泊液面的升降，適應(yīng)性的帶動升降筒和光伏板升降，不會出現(xiàn)光伏板被淹沒的情況，且第一回路管和第二回路管都為可伸縮的軟管，能隨著光伏板升降而伸長或縮短。

9、優(yōu)選的，所述封裝外殼內(nèi)填充有相變材料，所述相變材料將熱管包裹。

10、該技術(shù)方案中，需要說明的是，通過設(shè)置的相變材料以維持光伏板溫度處在合適的區(qū)間，并保證背板溫度均勻。

11、優(yōu)選的，所述第二回路管上連通有導(dǎo)熱管，所述導(dǎo)熱管與第二回路管的連通處設(shè)有用以開閉第二回路管和導(dǎo)熱管的第一閥門。

12、優(yōu)選的，所述基樁一側(cè)設(shè)有傳熱管，所述傳熱管的一端與第一回路管連通，另一端與第二回路管連通，且所述傳熱管與第一回路管的連通處設(shè)有用以開閉第一回路管和傳熱管的第二閥門，所述傳熱管與第二回路管的連通處設(shè)有用以開閉第二回路管和傳熱管的第三閥門。

13、該技術(shù)方案中，需要說明的是，在非供暖季節(jié)時，通過第一閥門將導(dǎo)熱管封閉，將第二回路管的一端打開，通過第三閥門將傳熱管的一端封閉，將第二回路管的另一端打開，通過第二閥門將傳熱管的另一端封閉，將第一回路管打開；光伏板吸收太陽的熱量，將溫度傳遞給背部的封裝外殼，封裝外殼將熱量通過相變材料傳遞給熱管，熱管將熱量通過間壁換熱的方式傳遞給聯(lián)箱內(nèi)的介質(zhì)液，介質(zhì)液在地?zé)嵩幢玫淖饔孟略诼?lián)箱、第一回路管、空腔和第二回路管中循環(huán)流動，流動的過程中將熱量通過空腔傳遞給周圍的土壤；

14、在需要供暖的季節(jié)時，通過第一閥門將導(dǎo)熱管打開，將第二回路管的一端關(guān)閉，通過第三閥門將第二回路管的另一端打開，將傳熱管的一端封閉，通過第二閥門將第一回路管關(guān)閉；空腔內(nèi)的介質(zhì)液在吸收周圍土壤的熱量后，通過地?zé)嵩幢玫膲毫膶?dǎo)熱管匯入建筑熱網(wǎng)中供居民使用，介質(zhì)液放熱后，通過外部管路，再進(jìn)入基樁空腔內(nèi)。

15、優(yōu)選的，所述傳熱管的一側(cè)設(shè)有水泵。

16、該技術(shù)方案中，需要說明的是，通過設(shè)置的水泵用以增加周圍水源的流動性，提升換熱效果。

17、優(yōu)選的，所述光伏板的表面滑動連接有刮灰條，所述刮灰條的一端通過轉(zhuǎn)軸與聯(lián)箱轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)軸豎直設(shè)置，所述聯(lián)箱上還設(shè)有用以驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。所述轉(zhuǎn)軸的一端穿入到聯(lián)箱內(nèi)，所述驅(qū)動裝置包括扇葉，所述扇葉沿轉(zhuǎn)軸的徑向設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，所述扇葉位于聯(lián)箱內(nèi)。

18、該技術(shù)方案中，需要說明的是，在太陽能板長時間使用后，空氣中的灰塵以及飛行鳥類的糞便會粘在光伏板表面，而這些雜質(zhì)的粘附，會阻擋太陽光的入射，降低光伏組件的光吸收能力，從而導(dǎo)致發(fā)電效率下降，基于此，本方案中設(shè)有刮灰條和驅(qū)動裝置，在介質(zhì)液經(jīng)過聯(lián)動箱時，介質(zhì)液會沖擊扇葉，進(jìn)而使得扇葉能在介質(zhì)液的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，扇葉旋轉(zhuǎn)后帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)軸上的刮灰條旋轉(zhuǎn)，刮灰條在旋轉(zhuǎn)的過程中，將光伏板表面的灰塵等掃出，提高光伏板的發(fā)電效率；進(jìn)一步的，本方案中，刮灰條的長度大于光伏板對角線的長度，使得刮灰條在旋轉(zhuǎn)的過程中，能夠覆蓋整個光伏板。

19、優(yōu)選的，所述聯(lián)箱的頂部設(shè)有拉簧，所述拉簧的一端與刮灰條連接，另一端與聯(lián)箱連接。

20、該技術(shù)方案中，需要說明的是，通過設(shè)置的拉簧用以輔助聯(lián)箱內(nèi)的扇葉復(fù)位，即當(dāng)聯(lián)箱內(nèi)的扇葉在介質(zhì)液的動力下旋轉(zhuǎn)移動角度后，當(dāng)介質(zhì)液與扇葉分開后，扇葉在外部拉環(huán)的作用下恢復(fù)到初始位置。

21、一種用于水上光伏板的散熱裝置的使用方法，包括：

22、a1：在非供暖季節(jié)時，通過第一閥門將導(dǎo)熱管封閉，將第二回路管的一端打開，通過第三閥門將傳熱管的一端封閉，將第二回路管的另一端打開，通過第二閥門將傳熱管的另一端封閉，將第一回路管打開；

23、光伏板吸收太陽的熱量，將溫度傳遞給背部的封裝外殼，封裝外殼將熱量通過相變材料傳遞給熱管，熱管將熱量通過間壁換熱的方式傳遞給聯(lián)箱內(nèi)的介質(zhì)液，介質(zhì)液在地?zé)嵩幢玫淖饔孟略诼?lián)箱、第一回路管、空腔和第二回路管中循環(huán)流動，流動的過程中將熱量通過空腔傳遞給周圍的土壤；

24、a2：在需要供暖的季節(jié)時，通過第一閥門將導(dǎo)熱管打開，將第二回路管的一端關(guān)閉，通過第三閥門將第二回路管的另一端打開，將傳熱管的一端封閉，通過第二閥門將第一回路管關(guān)閉；

25、空腔內(nèi)的介質(zhì)液在吸收周圍土壤的熱量后，通過地?zé)嵩幢玫膲毫膶?dǎo)熱管匯入建筑熱網(wǎng)中供居民使用，介質(zhì)液放熱后，通過外部管路，再進(jìn)入基樁空腔內(nèi)；

26、a3：當(dāng)池塘內(nèi)溫度過低時，通過第三閥門將傳熱管的一端打開，將第二回路管的一端關(guān)閉，通過第二閥門將傳熱管的另一端打開，將第一回路管封閉；

27、空腔內(nèi)的介質(zhì)液在吸收周圍土壤的熱量后，通過地?zé)嵩幢玫膲毫α魅雮鳠峁?，與傳熱管周圍的水源進(jìn)行換熱，同時水泵啟動，提升湖水的流動性，增加換熱效果。

28、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

29、1.本發(fā)明中，通過設(shè)置的熱管、聯(lián)箱、第一回路管、第二回路管以及空腔，能夠?qū)崿F(xiàn)光伏板的冷卻，采用熱管與聯(lián)箱間壁換熱的方式，既保障了系統(tǒng)的可靠性，又易于系統(tǒng)的維護(hù)與檢修，同時能夠?qū)⒐夥宓臒崃總鬟f到周圍土壤中進(jìn)行儲藏，待到冬季采暖季提取出來，實現(xiàn)跨季節(jié)儲熱；并且由于水上樁基固定電站需要打較多樁，成本較高，建設(shè)不易，因此通過在基樁內(nèi)設(shè)置空腔，形成能量樁的形式，降低建造成本；

30、2.本發(fā)明設(shè)置有浮筒和升降筒，浮筒可以通過湖泊液面的升降，適應(yīng)性的帶動升降筒和光伏板升降，不會出現(xiàn)光伏板被淹沒的情況；

31、3.本發(fā)明設(shè)有刮灰條和驅(qū)動裝置，在介質(zhì)液經(jīng)過聯(lián)動箱時，介質(zhì)液會沖擊扇葉，進(jìn)而使得扇葉能在介質(zhì)液的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，扇葉旋轉(zhuǎn)后帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)軸上的刮灰條旋轉(zhuǎn)，刮灰條在旋轉(zhuǎn)的過程中，將光伏板表面的灰塵等掃出，提高光伏板的發(fā)電效率。