一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统

本技术涉及光伏光热，尤其涉及一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统。

背景技术：

1、光伏发电愈发成为重要的电力来源。虽然光伏电池吸收了约 80%的入射太阳辐射，但其中只有小部分转化为电力输出，大部分则转化为热量使面板温度升高。一般温度每升高1 ℃，光电转换效率下降0.4%-0.6%。提高光伏电池的效率和寿命。基于相变材料(pcm)的光伏冷却技术是一种被动冷却技术，与其他的常规被动冷却技术相比，pcm 可以储存大量热量，pcm 对光伏板进行冷却时，其温度几乎是恒定的，能够有效的提高光伏电池的光电转化效率。利用pcm 对光伏板进行被动冷却的研究表明，pcm 可以有效且均匀的降低光伏板的温度，光电转化效率平均提高1.1%，最高可达2.8%。但是现有技术中光伏冷却系统冷却效果不够好，光伏电池温度过高，发电效率降低，水资源容易浪费。

技术实现思路

1、本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，包括有阵列光伏电池组件、加压水泵、太阳能充放电控制器、蓄电池、储热水箱，所述的阵列光伏电池组件包括有光伏电池，在光伏电池的背部设有容置槽，在容置槽内设有定型相变材料，在定型相变材料内镶嵌有毛细管，毛细管的进水口与加压水泵连接，毛细管的出水口与储热水箱连接，在所述的定型相变材料的背面设有保温材料，在保温材料与定型相变材料之间设有分界铝板，所述的太阳能充放电控制器分别与阵列光伏电池组件和蓄电池电连接。

4、所述的定型相变材料是由石蜡与高倍数膨胀石墨混合制成的。

5、所述的毛细管为f形毛细管。

6、所述的加压水泵连通有深井水或者自来水源。

7、在所述的加压水泵的进出水口、毛细管的进出水口、储热水箱的进口均安装有阀门。

8、所述的储热水箱上安装有水龙头。

9、所述的太阳能充放电控制器上还连接有用电设备。

10、本实用新型的优点是：本实用新型采用具有高潜热值的石蜡与高倍数膨胀石墨混合制成的定型相变材料嵌入成型光伏的后背的容置槽内。定型相变材料和流经深井水（或自来水）毛细管吸收光伏板的热量，降低光伏电池的温度，提高其发电效率。

11、本实用新型制成 f 形的毛细管镶嵌在定型相变材料内部，通过毛细管的水流带走定型相变材料储存的热量，加热后的热水存在储热水箱内，供给生活使用。

12、深井水（或自来水）通过水泵加压进入毛细管，并在毛细管内吸热，带走相变材料的热量，间接降低光伏电池的温度，提高光伏电池的发电效率。

13、本实用新型光伏电池接入太阳能充放电控制器，采用其最大功率点跟踪技术，将电池的发出直流电储存在蓄电池内，夜间供给用电设备使用。

14、本实用新型提供直流负荷，又能提供生活热水，起到节能减排功能，提高光伏电池的效率，延长电池的使用寿命。

15、本实用新型利用定型相变材料、流动的深井水吸收光伏热量，f 形毛细管强化了相变材料的传热，且使得其传热更加均匀、充分。

技术特征：

1.一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，其特征在于：包括有阵列光伏电池组件、加压水泵、太阳能充放电控制器、蓄电池、储热水箱，所述的阵列光伏电池组件包括有光伏电池，在光伏电池的背部设有容置槽，在容置槽内设有定型相变材料，在定型相变材料内镶嵌有毛细管，毛细管的进水口与加压水泵连接，毛细管的出水口与储热水箱连接，在所述的定型相变材料的背面设有保温材料，在保温材料与定型相变材料之间设有分界铝板，所述的太阳能充放电控制器分别与阵列光伏电池组件和蓄电池电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，其特征在于：所述的毛细管为f形毛细管。

3.根据权利要求1所述的一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，其特征在于：所述的加压水泵连通有深井水或者自来水源。

4.根据权利要求1所述的一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，其特征在于：在所述的加压水泵的进出水口、毛细管的进出水口、储热水箱的进口均安装有阀门。

5.根据权利要求1所述的一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，其特征在于：所述的储热水箱上安装有水龙头。

6.根据权利要求1所述的一种基于相变材料-毛细管的光伏光热冷却系统，其特征在于：所述的太阳能充放电控制器上还连接有用电设备。

技术总结本技术公开了一种基于相变材料‑毛细管的光伏光热冷却系统，是由光伏电池板、定型相变材料、毛细管、定型保温材料、水泵、蓄电池、用电设备、储热水箱、管道等组件组成。该系统是将石蜡与高倍数膨胀石墨混合制成的定型相变材料充填在光伏电池后背板的凹槽内，深井水（或自来水）通过水泵加压至定型相变材料内F形的毛细管内，热水吸收来自于光伏电池的热量，储存在储热水箱内，供给生活使用。此外，本技术的光伏电池因排热、降温，且受热均匀，提高了发电效率，产生的直流负荷储存在蓄电池内，供用电设备使用。本技术能同时产生电力和热水，提高了光伏电池的效率，延长了电池使用寿命。技术研发人员：余才锐,涂劲松,沈冬梅受保护的技术使用者：皖西学院技术研发日：20231221技术公布日：2024/7/23