本技术涉及一种零能耗实时光伏板被动冷却系统,旨在提升光伏板在不同气候条件下的性能。该系统无需外部能源,通过太阳能蒸发冷却系统、冷凝循环装置和集水装置实现光伏板的实时温度控制。系统利用微通道-Janus微膜技术,及时冷却水蒸气,增强光伏板的运行效率。集水装置和冷凝循环装置通过室温冷却水连接,促进水蒸气在冷凝系统中冷凝,同时收集余热以提供湿度环境。光伏板废热和蒸汽凝结放热共同作用下,水分蒸发形成高湿度环境,有效利用余热和蒸汽凝结散热,避免低湿度下吸湿性介质吸附能力低的问题。
背景技术
由于硅基半导体材料的带隙有限,只有小部分光子被吸收来实现光电转换,剩余的相当大一部分光子被转化为表面的废热,使光伏组件只能将太阳辐射中低于20%的能量转化为电能,其余则转化为热量致使光伏板温度上升,高温对光伏组件会发产生不利影响,甚至会破环组件内部结构,这样的温度效应成为制约光伏发电效率的重要因素,而高效的光伏板喷水冷却技术很难在一些地区应用,因此,亟需开发一种高效、节能且不依赖于外界电力供应和液态水资源的制冷技术。
为了实现光伏板冷却的目的,通常采用泵送冷却水的循环制冷系统。如现有公开号为CN220528008U的发明专利,公开了一种一种光伏发电的散热器,通过设置冷却水箱、循环冷却管、半导体制冷片和水泵对光伏板进行冷却降温,利用导热板、散热鳍片和风扇进一步对光伏板进行降温,进而提高光伏板的性能与使用寿命。再如公开号为CN219577002U的发明专利,冷却水与光伏板背面充分接触,使光伏板的热量被及时带走,实现光伏板有效降温。
上述制冷策略在应用过程中均需要大量的冷却水,虽然水冷却过程伴随蒸发效应会使光伏板获得显著的冷却效果,但是水资源不能被完全回收,且需要附加能源驱动泵送装置。
实现思路