[发明专利]一种高倍聚光光伏热控装置

说明书

本发明公开的一种高倍聚光光伏热控装置，包括散热器及水箱，所述散热器上的循环管道设置在水箱的内部，循环管道内的携热工质与水箱内的水发生热交换；其特征在于：所述散热器还包括吸热面及散热部，所述散热部设置在吸热面的一侧，其上设置介质入口及介质出口，循环管道连接在介质入口及介质出口；所述散热器的内部设置有翅片，相邻所述翅片形成的间隙相等。本发明提供的技术方案用于聚光光伏发电电池的温度控制，其结构合理，利用携热工质将吸热面上的热量带走，以达到温度控制的目的，保障电池寿命，提高聚光光伏发电的可靠性及效率；并且携热工质带走的热量保存在水箱中的水中，减少了浪费，提高了能源的利用率。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其涉及一种高倍聚光光伏热控装置。

背景技术

聚光光伏是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术。

聚光光伏技术通过光学方法，将分散的太阳能聚集起来，实现高温、高热流太阳能利用。例如，通过菲涅尔平面聚光，可以实现几何倍率1000倍以上的太阳光能的汇聚，此时，光斑处的温度达到甚至超过1000℃，热流密度到达100W/cm²以上。三结型聚光光伏发电是聚光光伏发电的一种，其可获得高达40％的光电转换效率。相对比常规的光伏发电，不仅在于发电效率高；还在于，对环境的污染破坏少，冶炼过程的能源消耗少。

由于高倍聚光，聚光温度高，热流密度大，虽然三结型聚光光伏发电效率高达40％，但是仍有60％的能量需要以热量的形式在非常小的散热面积上传递出去，这个称之为高强度传热过程。高强度传热过程会破坏光伏发电电池的寿命，影响聚光光伏发电的运行。

现有高倍聚光光伏的冷却方式主要有：通过铝型材散热的空气自然冷却方式、微通道结构的水冷冷却方式、浸泡式聚光光伏电池冷却方式。

铝型材散热方式，虽然散热面积足够大，但是在与聚光光伏电池贴合的接触面处，热流量大，热阻大，温度高，甚至超过光伏电池工作温度上限；铝型材散热方式，重量不大，价格不高，但是这种冷却方式，使得聚光光伏电池长期处于疲劳状态，对电池的寿命损伤很大。

微通道结构的水冷冷却方式，由于结构特殊，流体在微通道内的流动阻力大，需要的外部泵功耗较大。微通道散热结构加工难度大，成本造价高。

大流量的冷却液经过微通道结构，冷却系统的温升较小，冷却液后续再利用率小。

浸泡式冷却方式，不是最终的冷却方式，还需要外加一个冷却系统，中间环节较多。

因此，亟需设计一种光伏热控装置对聚光光伏发电的电池进行温度控制，从而提高发电效率，保障电池寿命，提供安全可靠性。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，本发明提供的一种高倍聚光光伏热控装置，其结构合理，利用携热工质将吸热面上的热量带走，以达到温度控制的目的，保障电池寿命，提高聚光光伏发电的可靠性及效率；并且携热工质带走的热量保存在水箱中的水中，减少了浪费，提高了能源的利用率。

本发明的技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的一种高倍聚光光伏热控装置，具体包括散热器及水箱，所述散热器上的循环管道设置在水箱的内部，循环管道内的携热工质与水箱内的水发生热交换；其特征在于：所述散热器还包括吸热面及散热部，所述散热部设置在吸热面的背面一侧，其上设置介质入口及介质出口，循环管道连接在介质入口及介质出口；所述散热部的内部设置有翅片，相邻所述翅片形成的间隙相等。

在一些实施例中，介质入口及介质出口呈斜对角设置，介质入口在介质出口上方。

在一些实施例中，翅片在吸热面背部延垂直于吸热面的方向设置。

在一些实施例中，所述循环管道内的携热工质的填充量为95％。