一种屋顶光伏板的通风腔散热系统

摘要

本发明的一种屋顶光伏板的通风腔散热系统，包括基板、承载板、连接板、光伏组件，以及由上述结构组成的通风腔等，所述光伏组件通过压块、锁扣机构或连接螺栓固定于承载板上；所述连接板连接承载板与基板，连接板向外侧倾斜或垂直于基板；所述基板具有球形凸起结构；该系统通过加强换热的结构增强屋顶光伏通风腔内空气流动的湍动度，强化通风腔内空气对流传热，进而降低组件工作温度，从而提升屋顶光伏系统的发电效率，在保证通风腔散热的前提下，可以进一步减小通风腔的结构尺寸，从而降低屋顶光伏项目的工程造价。

说明书

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种屋顶光伏板的通风腔散热系统。

背景技术

光伏建筑一体化是将光伏板布置在建筑物屋顶或作为建筑幕墙，作为建筑物的一部分。因其不占用额外的地面空间，既能发挥建筑物的功能，又能为建筑物提供绿色电力，受到广泛关注。

在光伏建筑一体化中，光伏组件的性能易受组件工作温度影响。据统计，光伏组件板面温度上升1℃，组件发电量降低0.2％～0.5％。为降低组件工作温度，通常在组件背面设置通风腔来增加组件的空气对流散热量。在此基础上，常规方法主要通过优化通风腔的深度或长度等来强化散热。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种屋顶光伏板的通风腔散热系统，通过优化的通风腔散热结构来强化光伏组件背面空气对流传热，从而降低组件工作温度，进而提高光伏系统的发电效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种屋顶光伏板的通风腔散热系统，包括基板、连接板以及光伏组件，基板的两侧通过连接板与光伏组件底面连接形成通风腔。

基板的两侧设置承载板，光伏组件通过压块、锁扣机构或连接螺栓连接于承载板上。

连接板向通风腔外侧倾斜或垂直于基板。

所述基板上设置有加强换热的结构。

所述加强换热的结构与基板一体化成型。

所述加强换热的结构为球形凸起结构，球形凸起结构顺列或错列地排布于基板上；或所述加强换热的结构为瓦楞状凸起结构。

连接板和光伏组件背板表面设置所述加强换热的结构。

通风腔从上风向至下风向通流面积逐渐减小。

光伏组件背板上还设置一中空冷却板，所述中空冷却板中填充冷介质，所述冷却介质连通地下冷却管道。

所述中空冷却板还连通自来水供水系统，所述中空冷却板采用符合饮用水标准的材质制成。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明所述屋顶光伏板的通风腔散热系统，通过基板的两侧通过连接板与光伏组件底面连接形成通风腔，通风腔中气流通过对光伏组件形成冷却作用，从而有效降低光伏组件的温度，有助于提高屋顶光伏系统的发电效率。

进一步的，本发明通过球形凸起结构可以增强屋顶光伏通风腔内空气流动的湍动度，强化通风腔内空气对流传热，进而降低组件工作温度，从而提升屋顶光伏系统的发电效率。

进一步的，本发明通过球形凸起结构，在保证通风腔散热的前提下，可以进一步减小通风腔的结构尺寸，从而降低屋顶光伏项目的工程造价。

进一步的，光伏组件背板上还设置一中空冷却板，所述中空冷却板中填充冷介质，所述冷却介质连通地下冷却管道，能通过外部冷却系统对光伏组件进行有效冷却。

进一步的，所述中空冷却板还连通自来水供水系统，所述中空冷却板采用符合饮用水标准的材质制成，在不明显增加成本的前提下大大提高对光伏组件的冷却，使得其工作温度持续保持在高效状态。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的具有球形凸起结构的基板示意图。

其中各附图标记的含义如下：1、基板；2、承载板；3、连接板；4、光伏组件；5、球形凸起结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作更详细的说明。

如图1所示，一种屋顶光伏板的通风腔散热系统，包括基板1、连接板3以及光伏组件，基板1的两侧通过连接板3与光伏组件底面连接形成通风腔；基板1的两侧设置承载板2，光伏组件通过压块、锁扣机构或连接螺栓连接于承载板2上。

连接板3向通风腔外侧倾斜或垂直于基板。

参考图2，所述基板1上设置有加强换热的结构；所述加强换热的结构与基板1一体化成型。

作为可选的实施例，所述加强换热的结构为球形凸起结构5，球形凸起结构5顺列或错列地排布于基板上；所述加强换热的结构还可以采用瓦楞状凸起结构。

连接板3和光伏组件背板表面设置所述加强换热的结构。

通风腔从上风向至下风向通流面积逐渐减小，增加气流速度，提高冷却效果。

光伏组件背板上还设置一中空冷却板，所述中空冷却板中填充冷介质，所述冷却介质连通地下冷却管道；所述冷却介质可以是水也可以是空气。

作为另一个可选实施例，所述中空冷却板还连通自来水供水系统，所述中空冷却板采用符合饮用水标准的材质制成；在不明显增加成本的前提下大大提高对光伏组件的冷却，使得其工作温度持续保持在高效状态。

所述球形凸起结构5的尺寸视通风腔高度、宽度以及当地风速等环境因素设计。

所述球形凸起结构5可以通过在基板背面锻压，与基板一体成型。

进一步地，球形凸起结构5的断面也可以为非规则半球，比如水滴形、流线型等。

进一步地，承载板、连接板、光伏组件背板均可以设置所述球形凸起结构5。

基板1的两侧设置承载板2，光伏组件通过压块、锁扣机构或连接螺栓连接于承载板2上；所述压块、锁扣机构均采用市售产品。

本发明所述屋顶光伏板的通风腔散热系统的工作原理为：通过球形凸起结构5增强屋顶光伏通风腔内空气流动的湍动度，强化通风腔内空气对流传热，进而降低组件工作温度，从而提升屋顶光伏系统的发电效率。

作为一个可选的实施例，光伏组件背板上还设置中空冷却板，中空冷却板连通光伏组件所在房屋的自来水系统，只需要加装循环管道及中空冷却板进出口的阀门，为了方便运行，中空冷却板的冷却水入口和出口沿着自来水流向设置，整个装置不会明显增加光伏组件成本。

当设置中空冷却板时，所述中空冷却板与光伏组件背板之间涂覆导热层。

本发明的另一种可能的实施例，所述自来水管道连接一旁路支管，所述支管上设置阀门，支管末端设置喷头，所述喷头能用来定期对光伏组件的电池表面进行清洗。

当然，也可以设置冷却水，将循环水管道埋置在地下，用天然冷量，只需用循环泵将冷却水进行不断循环即可实现对光伏组件的冷却。

地下埋置冷却气罐，所述冷却气罐的出口设置加压泵，加压泵通过管道连通中空冷却板的入口，采用冷却空气从光伏组件背板对光伏组件进行冷却。

而且，在严寒地区的冬季，环境温度0℃以下，为冷却水加装循环泵，所述冷却水可以变为防冻循环水，有利于激活电池板进行发电，本发明还能使得光伏组件的温度不低于0℃；另外一方面，基于循环水的支管，还能采用冷却水将冰雪冲走，防止冰雪覆盖电池板而影响发电。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。