一种水面漂浮光伏板散热装置的制作方法

本实用新型涉及太阳能蓄能技术领域，具体涉及一种水面漂浮光伏板散热装置。

背景技术：

当前随着社会经济的发展，温室效应越来越引起社会的重视。做为可再生能源的太阳能越来越受到社会的重视，特别是分布式能源技术、法律法规及太阳能光伏背板技术及成本的降低，大大推动了光伏电站的投资、建设与运营。然而太阳能光伏电站，需要占用大量的土地，在荒漠戈壁、草原等次级土地资源使用殆尽的情况下，水面的“土地”资源进入到光伏电站行业的视野当中，进而人们研究开发出了水面漂浮光伏电站，并且得到了广泛的应用，通过将光伏背板安装在水面上进行发电的技术措施以解决光伏发电与土地占用之间的矛盾问题。

但是，对于太阳能光伏面板来说，面板的表面温度一直影响着面板的寿命及发电效率。目前施用于光伏冷却的散热技术主要还是以自然对流冷却或强制风冷或水冷为主。自然对流冷却具有结构简单、初始投资少的优点，但传统自然对流换热系数较小，散热能力在很大程度上无法满足要求；强制风冷或水冷通过风机或水泵驱动空气或水强制流过光伏背板表面以对流换热的方式带走光伏背板的热量，而风机或水泵所耗的能量大多以牺牲光伏模块自身的能量输出为代价，整体功率输出提升作用并不明显。因此以上两种冷却方式具有冷却效率低、能耗多和系统发电效率提升不明显等缺陷。因此，为了提高光伏背板冷却效率，减少光伏背板自身输出功能的损耗，进一步提升光电转化效率，成为了目前水面漂浮光伏发电研究的重点。如中国专利CN105763155A公开了一种被动式水面光伏冷却散热装置，该装置通过在光伏背板的下方设置多孔蒸发结构，多孔蒸发结构的上端与光伏背板直接接触，下端内伸入水中，通过多孔蒸发结构的水分蒸发散热达到强化传热的效果。但是该公开的散热装置，结构复杂，传热散热过程繁琐，散热效率和散热平衡稳定性仍然存在一定的缺陷，并且当光伏背板温度较低时，无法实现对光伏背板温度的调整。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种水面漂浮光伏板散热装置，结构简单，散热速度快，实现光伏背板温度和水温的快速平衡，减少温度波动，提高光伏板的输出效率和使用寿命。

为了实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种水面漂浮光伏板散热装置，包括光伏背板，所述光伏背板的下方布设有热管，所述热管一端位于光伏背板的下方，另一端内插入水中。

可选的，所述热管位于光伏背板下方的部分外侧壁上布设有散热肋片。

可选的，所述光伏背板的侧边布设有向外延伸的散热肋片。

可选的，所述热管内插入水面的部分外侧壁上布设有散热肋片。

可选的，所述热管平行于光伏背板的其中一个侧边均匀间隔布设。

上述热管由管壳、吸液芯和端盖组成，热管内部时被抽成负压状态，充入适当的液体，液体沸点低，容易挥发，利用工作液体相变来实现传热的传热元件。

本实用新型水面漂浮光伏板散热装置，在光伏背板下布设热管，热管的一端插入水中，当气温较低时，水库水温高于气温，热量通过水下热管传递给光伏背板下方的热管，加热光伏背板和周围的空气；当气温较高时，光伏背板的热量通过热管传递至水下的热管段，并将热量通过热管传递给水，水被加热后，会加速自然的水蒸发，蒸发吸热又同时降低了水库水温和光伏板周围空气的温度，这些低温的空气又可通过与光伏板对流，对光伏板进行降温。利用水库水温及热管技术相结合，实现热量的传递，导热效率高，结构简单，充分解决了太阳能光伏板发电散热需求与散热系统散热能力的匹配问题，始终维持光伏板温度与水温一致，而水由于超大热容量，全年温度变化范围窄，减少光伏板在不同太阳辐射强度、天气等条件下的温度波动范围，从而大大提高光伏板的发电效率和长期工作寿命。

进一步的，本实用新型水面漂浮光伏板散热装置，采用在光伏背板侧边布设向外延伸的散热肋片，或者在热管处于光伏背板下方和/或内插入水中的部分的侧壁上布设散热肋片，通过散热肋片的提高热传导效率。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的水面漂浮光伏板散热装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的水面漂浮光伏板散热装置不同的热管布设方式结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种水面漂浮光伏板散热装置，包括直角三角形支撑架2，沿着直角三角形支撑架2的斜面上方设置有光伏背板1，光伏背板1的下方布设有热管3，热管3的一端位于光伏背板1的下方，另一端内插入水中。

本实用新型水面漂浮光伏板散热装置中热管3可以采用各种排列布局方式，只需确保一端在光伏背板下方，另一端内插入水中，下面采用两种具体的排列方式进行具体的说明：

一种是如图1所示的，热管3平行于直角三角形支撑架2的斜边均匀间隔设置，沿着光伏背板1延伸入水中；另一种是如图2所示，热管3一端插入水中平行于直角三角形支撑架2靠近光伏背板1的直角边均匀间隔设置，并向上延伸至光伏背板1后，向同一方向弯折置于光伏背板1的下方。

如图1和图2所示，为了进一步提高光伏板与水之间的热量传导效率，本实用新型水面漂浮光伏板散热装置中热管3插入水下的部分的外侧壁上还布设有散热肋片4；进一步的，热管3位于光伏背板下方的部分的外侧壁上也布设有散热肋片4，或者也可以在光伏背板1的侧边布设向外延伸的散热肋片4。

最后，需要注意的是，上述直角三角形支撑架2的设置是为了支撑光伏板浮于水面上，通常采用该种形式的支撑架2光伏板相对于水平面倾斜设置，能够最大面积和最长时间的接受到太阳光的照射，提高光伏板的输出效率。同样的，也可以采用能够支撑光伏板漂浮在水面上的其他结构的支撑架，支撑架的具体结构不构成对本实用新型散热装置的限制。