太阳能指南
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浅谈太阳能板冷却方法

作者:admin    发布时间:2014-7-21    来源:本站    点击次数:

1、风冷。就是以自然对流或强制对流的方式将冷空气通过太阳能板背面带走热量,以达到散热的目的。如果采用自然对流,可以在电池背面加装铜制或铝制的散热底板,也可以加装翅片增加换热效果。自然冷却安装方便,造价低,但是冷却效果有限,所以一般适用于单个电池。光伏学中一般以辐照强度1000W/㎡ 为1倍太阳辐照强度,简称1倍太阳。KURYLAMS等人在砷化镓电池背面安装铜质散热底板,在环境温度为24℃、幅照强度为942倍太阳下采用自然冷却,电池转化效率为22.7%,工作温度为49℃。

如果采用强制对流,则须在太阳能板背面安装空气流道,并在流道内安装风机。强制对流冷却效果比自然对流好,但是由于增加了风机,会消耗额外的电能。空气流道的形式、长度、高度以及风量是影响换热效果的主要因素。FORSON和KRAUTER研究了空气流道长宽比、流道高度和空气流速等问题。BRINKWORTHBJ等人通过试验发现,对于一个确定的电池阵列长度L,当空气流道水力直径D满足L/D=20时,冷却效果最好,而且其他因素对该值影响不大。

2、水冷。水冷需要考虑的是电池和冷却工质间良好的热传导性和电绝缘性,同时还要考虑工质的渗漏问题。水冷系统主要由换热器、水箱和连接阀门组成。常见的冷却器结构有管板式、流道式、集热板内置流道式和水箱底座式。

CHENLO和CID采用水通过镀锌钢管的方式冷却24倍太阳下的电池,电池和钢管间热阻最小为R=8!10-5(m2K)/W。德国制造的单晶硅太阳能板,不冷却时电池温度为60℃,转化效率为10.1%;利用水冷后电池温度为25℃,转化效率提高到13.1%。如果利用冷却水的热量,则系统的总能量利用率可高达75.8%。