[发明专利]一种采用相变传热与液冷的光伏吸热板

说明书

本发明公开了一种采用相变传热与液冷的光伏吸热板，所述光伏吸热板包括盖板和流道板，所述盖板密封盖接在流道板的上表面，所述流道板的上侧设有冷却流道，所述流道板的下表面分别设置有连接至冷却流道的冷却进液接头和冷却出液接头，所述冷却流道内分布有滴液状微针肋。采用上述技术方案，通过相变抑制传热材料制成的传热块提高了光伏电池与冷却流道的传热效率，以及布设具有滴液状微针肋的I型流道实现液冷板的换热均匀。采用PCM填充的相变蓄热式流道能提高了热能利用率。所述I型冷却流道比市面上PV/T常见的蛇形流道缩短了冷却流体流经板体的路程，流道中流量分布相对均匀，其通道整体压降小。

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，具体指一种采用相变传热与液冷的光伏吸热板。

背景技术

传统的太阳能利用虽已达到较大的发展规模，但一般光伏电池的电转化效率仅为6％-17％，其余照射至电池表面的太阳能超过八成都转化为了热量或以电磁波的形式辐射，造成能量低利用率的同时引起电池温度上升，甚至会出现损坏电池的现象。因此为了保证太阳能发电系统的稳定工作，电池板的散热是亟待解决的关键问题。

一种同时产生高品质的电能和热能的系统，被称为PV/T集成系统。这种系统一方面将产生的热量及时带走控制了太阳电池的工作温度，另一方面被带走的热量得到了有效利用，大大提高了太阳能的综合效率。然而，目前市面上的PV/T系统以液冷型和热管式为主。液冷型PV/T背板结构多数采用管板式结构。其内部结构为铜制的蛇形管路，管路内流有冷却液。这种管板式吸热板，肋管与吸热板之间为线连接接触面积小，传热能力差并且铜制的成本较高；而热管存在着干涸现象且外形结构较为固定无法随意改变外形。现有产品已经不能满足光伏电池的散热需求。目前一种实现高效传热的相变抑制传热技术，通过控制密闭体系中传热介质微结构状态使得管内工质的相变沸腾被抑制，越来越受到研究人员的关注。因此，如何引入新技术解决成本高、散热效果差等问题，已成为本领域技术人员的研究热点。

发明内容

本发明根据现有技术的不足，提出一种采用相变传热与液冷的光伏吸热板，解决现有PV/T集热器中存在的散热效果差和热传递效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种采用相变传热与液冷的光伏吸热板，所述光伏吸热板包括盖板和流道板，所述盖板密封盖接在流道板的上表面，所述流道板的上侧设有冷却流道，所述流道板的下表面分别设置有连接至冷却流道的冷却进液接头和冷却出液接头，所述冷却流道内分布有滴液状微针肋。

作为优选，所述滴液状微针肋呈等距交叉排列分布。

作为优选，所述冷却进液接头和冷却出液接头位于流道板的中轴上下两端。

作为优选，所述冷却流道上分别对应冷却进液接头和冷却出液接头设有进液槽和出液槽。

作为优选，所述冷却流道为I型流道。

作为优选，所述流道板的上表面设置有若干均匀分别的凹槽，所述凹槽的一侧设有连通至冷却流道的延申槽，所述凹槽内嵌入有传热体，所述传热体上设有散热端，所述散热端通过延申槽插入至冷却流道中。

作为优选，所述凹槽的深度为3-6mm。

作为优选，所述传热体由相变抑制传热材料制成，所述传热体的传热密度为10-1000W/cm²，所述传热体的热导率为4000-6000W/(m.K)，所述传热体的工作范围为-40-110℃。

作为优选，所述流道板内设有空腔，所述空腔位于冷却流道的下方，所述空腔内填充有PCM材料。

作为优选，所述光伏吸热板由铝合金材料制成，所述光伏吸热板的厚度不小于20mm，所述盖板的厚度不大于3mm，所述冷却流道的宽度为1cm-2cm。

本发明具有以下的特点和有益效果：