本文對不同冷卻方式整體梳理為傳統冷卻方式及新型冷卻方式兩種,其中傳統冷卻方式包括風冷和水冷,液冷分為換熱器式、表面式及液浸式冷卻3種冷卻形式;新型冷卻方式包括輻射冷卻、蒸發冷卻、熱電冷卻及相變材料冷卻。并從熱阻(或溫差)、能效提升及電池溫度3個方面對不同冷卻散熱系統進行了對比分析,得出了幾點結論。(1)采用風冷、輻射冷卻或熱電冷卻時,電池與環境之間的熱阻較大,電池溫度下降幅度較小,其中風冷熱阻基本維持在0.04~0.06m2·K/W,輻射冷卻熱阻大約為0.03m2·K/W,而熱電冷卻的熱阻大約在0.02m2·K/W,但風冷和輻射冷卻相比熱電冷卻具有結構簡單、維護方便等優勢。(2)與風冷和輻射冷卻相比,液冷、蒸發冷卻及相變材料冷卻的熱阻下降了約一個數量級,其中液冷傳熱熱阻維持在0.002~0.012m2·K/W,蒸發冷卻的熱阻小于0.009m2·K/W,相變材料冷卻的傳熱熱阻維持在0.008m2·K/W以下,但絕大多數液冷以及熱電冷卻帶來的性能提升會被自身所消耗一部分,且裝置的復雜程度也有所上升。(3)在風冷和液冷等傳統冷卻方式或其他新型冷卻方式中耦合可被利用的冷源或采取非電驅動技術時,可以進一步提升平板光伏的散熱效果。光伏液冷有什么作用呢?浙江耐高溫光伏液冷廠家
在水流和表面蒸發的雙重作用下,文獻中的電池運行溫度降低了 22℃,扣除水泵耗能,輸出功率凈增長了 8%~9%,而文獻中電池最高溫度也由 60℃降低至 37℃,轉化效率凈提升了3.09%。GAUR 等則研究了表面冷卻中流量對冷卻效果的影響,隨著流量的不斷增大,PV 模塊表面對流傳熱系數及電效率均不斷增長,當流量由0.001kg/s 增至 0.85kg/s 時,對流傳熱系數及電效率分別由 14.2W/m2·K 和 7%增至 413W/m2·K 和7.45%,當流量超過 40g/s 時系統效率增加緩慢,因此,表面式冷卻中增大流量對提高對流傳熱系數與系統發電效率之間需要取流量,從而達到系統性 能得到優 化的同時 保證其經 濟性。 ABDELRAHMAN 等對比分析了表面噴淋冷卻、背面直接接觸冷卻及同時采用兩種冷卻方式時的PV 模塊性能,實驗中 3 種冷卻方式下電池溫度分別下降了 16℃、18℃和 25℃,輸出功率分別提升22%、29.8%和 35%。浙江耐高溫光伏液冷廠家光伏液冷,就選正和鋁業,用戶的信賴之選,有想法可以來我司咨詢!
其特點是這一裝置將聚光器9、光電轉換器以及液體冷卻系統結合在一起,太陽光1直接經由接收器上面聚光透鏡9聚焦,進一步通過透明冷卻液體4到達光電池5上。圖3和圖4所示的裝置中,采用透鏡聚焦方式將太陽光1通過透射聚光器8或9聚光,通過與圖2相似的接收器將太陽光轉換成電。接收器上面的聚光鏡8或9可以是通常的柱面透鏡或球面透鏡,也可以是柱面或球面費涅耳(Fresnel)透鏡。聚光透鏡8或9的大小和形狀依接收器的大小和形狀而定,可以做成條形、方形、圓形或其它任何與接收器相配套的形狀。接收器的大小和形狀也可以根據需要而變化。接收器可以單個單獨使用,也可以多個并聯或串聯組合使用。組合的大小和形狀也可以根據需要而變化。
1.2 液冷冷卻根據工質流動方式和位置不同,本節將液冷劃分為換熱器式冷卻、表面式冷卻和液浸式冷卻三種。1.2.1 換熱器式冷卻 換熱器式冷卻主要是指冷卻工質不直接接觸光伏板,而是通過水冷換熱器內部不斷循環流動的冷卻介質將熱量傳遞至外部環境中的散熱方式。 WILSON利用了河流上下游重力勢差驅動河水流過 PV 陣列冷卻 PV 系統,在水溫為 28℃時可將電池溫度降低至30℃,比設計溫度高出 5℃,相比無冷卻措施時,溫度降低了 32℃,效率提升了12.8%。由于節省了循環泵,初始投資和運行費用大幅降低,但該系統對應用地點有所限制。換熱器式液冷通常需要與循環水泵相配合,若單純以提升轉化效率為目的應用該種冷卻方式,實際效果并不理想。對此,眾多研究者將強制液冷與太陽能集熱相結合形成了太陽能光伏光熱(PV/T)系統,從而降低了投資回報周期,提高系統綜合利用效率,此處不再贅述。光伏液冷,就選正和鋁業,歡迎客戶來電!
近年來,研究人員在研究過程中引入了蒸發冷卻的概念并對其進行了探索性研究。蒸發冷卻是利用與光伏板直接或間接接觸的冷卻介質的相變蒸發帶走光伏板表面產生的熱量,屬于被動式散熱方式。EBRAHIMI 等介紹了一種安裝在河流或溝渠上方的太陽能光伏陣列系統,該系統主要通過利用河流自然蒸發的水蒸氣作為冷卻介質達到冷卻 PV模塊的目的。研究人員認為該種冷卻方式主要受到風速、輻射強度及蒸氣流速和溫度等參數的影響,并據此對其進行了室內模擬實驗研究,其中實驗裝置原理圖如圖 6 所示。結果表明:流量從 0 增至0.0054g/s 的過程中,電池溫度下降了 16.1℃,轉化效率相應提升了 22.9%。類似技術已在印度獲得實際應用,包括安裝在古吉拉特邦 Narmada 河上的 1.1MW 光伏系統以及安裝比哈爾邦養魚場上的 150MW 光伏系統,不僅節約了土地和水資源,還獲得了額外的環保收益。如何區分光伏液冷的的質量好壞。浙江耐高溫光伏液冷廠家
正和鋁業致力于提供光伏液冷,歡迎新老客戶來電!浙江耐高溫光伏液冷廠家
液冷通過液體對流降低電池溫度。散熱效率、散熱速度和均溫性好,但成本較高,且有冷液泄露風險。適用于電池包能量密度高,充放電速度快,環境溫度變化大的場合。03熱管&相變分別通過介質在熱管中的蒸發吸熱和材料的相變轉換來實現電池的散熱。其中液冷技術通過液體對流直接散熱的方式,能夠實現對電池的精確溫控,確保降溫均勻性。相比之下,風冷技術成本較低,但是散熱效率并不高,而且無法實現對電池的精確溫控。因此,在低功率場景下,風冷仍然是主流,而在中高功率場景下,液冷技術占據了主導地位。液冷系統有大比熱容和快速冷卻等優點,能夠更加有效地控制電池的溫度,從而保證儲能電池的穩定運行。浙江耐高溫光伏液冷廠家