一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括光伏光熱一體化組件、水箱、水泵和控制器，光伏光熱一體化組件包括集熱管和組件水管，集熱管通過組件水管相連接，組件水管包括組件出水管和組件入水管，光伏光熱一體化組件經(jīng)組件出水管和水泵與水箱上部連接，光伏光熱一體化組件經(jīng)組件進(jìn)水管與水箱底部連接，水箱還設(shè)置有冷水注水口和熱水出水口，控制器與水泵連接，控制器用來根據(jù)運(yùn)行時(shí)間來控制水泵的運(yùn)行。本發(fā)明的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單、在將太陽能轉(zhuǎn)化為電和熱的同時(shí)能有效解決光伏組件的散熱問題。
【專利說明】一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能裝置，具體涉及一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，近些年，隨著環(huán)保壓力和技術(shù)進(jìn)步，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)日漸成熟，但光伏組件的發(fā)電效率受溫度影響較大，通常隨著溫度升高而降低，在日照強(qiáng)度最大的時(shí)候往往由于光伏組件散熱不好而不能達(dá)到理想效率。
[0003]目前市場上已出現(xiàn)多種類型的光伏光熱一體化組件，如申請?zhí)柸缦碌膶＠?CN201310754997.5、CN201320716999.0、CN201320724872.3、CN201320738185.7、CN201320634326.0等公開了多種光伏光熱一體化組件技術(shù)。這些技術(shù)將太陽能電池和集熱管集成在組件內(nèi)，在發(fā)電的同時(shí)利用熱能將水加熱，實(shí)現(xiàn)了光伏光熱綜合利用，提高了太陽輻射能量的綜合利用率。
[0004]基于這類組件產(chǎn)生了一些應(yīng)用產(chǎn)品，如申請?zhí)枮镃N201310428290.5的專利公開了一種光伏光熱一體化系統(tǒng)，它通過換熱裝置與水箱進(jìn)行熱傳遞，并利用組件發(fā)的電對水箱加熱。申請?zhí)枮镃N201320160108.8的專利公開了一種光伏光熱能源系統(tǒng)，包括光伏光熱一體化組件、充放電控制器、蓄電池、水箱、換熱器、溫度控制器等，一體組件通過換熱器與水箱構(gòu)成太陽能熱水系統(tǒng)。這些應(yīng)用系統(tǒng)通常采用導(dǎo)熱工質(zhì)和換熱器，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且非水工質(zhì)的大量使用也不利于環(huán)境保護(hù)。另外，這些系統(tǒng)在重視熱能利用的同時(shí)缺乏對組件散熱的監(jiān)控措施，不利于提高系統(tǒng)發(fā)電效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能有效解決光伏組件的散熱問題的、將太陽能轉(zhuǎn)化為電和熱的太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，所述太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括光伏光熱一體化組件、水箱、水泵和控制器，所述光伏光熱一體化組件包括集熱管和組件水管，所述集熱管通過組件水管相連接，所述組件水管包括組件出水管和組件入水管，所述光伏光熱一體化組件經(jīng)組件出水管和水泵與水箱上部連接，所述光伏光熱一體化組件經(jīng)組件進(jìn)水管與水箱底部連接，所述水箱還設(shè)置有冷水進(jìn)水口和熱水出水口，所述控制器與水泵連接，所述控制器內(nèi)設(shè)有水泵的運(yùn)行時(shí)間信息，所述控制器用來根據(jù)運(yùn)行時(shí)間來控制水泵的運(yùn)行。利用水的循環(huán)帶走光伏光熱一體化組件的熱量，實(shí)現(xiàn)對光伏光熱一體化組件的散熱和熱能利用。
[0007]水箱內(nèi)設(shè)置有與所述控制器相連的水箱溫度傳感器。
[0008]水箱內(nèi)設(shè)置有與所述控制器相連的輔助加熱器，所述控制器根據(jù)水箱溫度傳感器傳來的水箱溫度信號控制輔助加熱器的運(yùn)行。在熱水溫度不足時(shí)啟動輔助加熱，滿足對熱水的需求；同時(shí)在水箱溫度過低時(shí)，啟動輔助加熱器實(shí)現(xiàn)防凍功能。
[0009]光伏光熱一體化組件上設(shè)置有與所述控制器相連的組件溫度傳感器，所述控制器根據(jù)組件溫度傳感器傳來的組件溫度信號控制水泵和輔助加熱器的運(yùn)行。在光伏光熱一體化組件溫度過低時(shí)，啟動輔助加熱器和水泵實(shí)現(xiàn)防凍功能。
[0010]控制器內(nèi)設(shè)置有控制模塊和通訊模塊，所述控制模塊經(jīng)通訊模塊和智能終端通信連接，智能終端可監(jiān)控控制器的運(yùn)行。可實(shí)現(xiàn)智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控，為進(jìn)一步分析優(yōu)化系統(tǒng)綜合效率提供運(yùn)行信息。
[0011]控制器還包括手動控制模式，當(dāng)控制器處在手動控制模式時(shí)，所述控制器可通過手動的方式控制水泵和輔助加熱器的運(yùn)行。
[0012]水箱是保溫水箱。方便用戶實(shí)時(shí)使用熱水的同時(shí)還環(huán)保節(jié)能。
[0013]本發(fā)明所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)通過智能控制器和循環(huán)水系統(tǒng)，能有效解決光伏組件的散熱問題，提高平均發(fā)電效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了熱能回收，產(chǎn)生熱水供用戶使用，一舉兩得，提高了太陽能綜合利用效率。而且，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)輔熱和防凍功能，達(dá)到如下效果:一是在熱水溫度不足時(shí)啟動輔助加熱，滿足對熱水的需求；二是在冬季當(dāng)組件溫度過低時(shí)啟動輔助加熱器和循環(huán)水泵，實(shí)現(xiàn)防凍，保護(hù)組件和管路。另外，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控，為進(jìn)一步分析優(yōu)化系統(tǒng)綜合效率提供運(yùn)行信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電氣連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例
[0018]如圖1-2所示，一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，所述太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括光伏光熱一體化組件1、水箱4、水泵3和控制器9，所述光伏光熱一體化組件I包括集熱管和組件水管，所述集熱管通過組件水管相連接，所述組件水管包括組件出水管2和組件入水管11，所述光伏光熱一體化組件經(jīng)組件出水管2和水泵3與水箱4上部連接，所述光伏光熱一體化組件經(jīng)組件進(jìn)水管11與水箱4底部連接，所述水箱還設(shè)置有冷水進(jìn)水口 5和熱水出水口6，所述控制器9與水泵3連接，所述控制器9內(nèi)設(shè)有水泵的運(yùn)行時(shí)間信息，所述控制器用來根據(jù)運(yùn)行時(shí)間來控制水泵3的運(yùn)行。
[0019]水箱4內(nèi)設(shè)置有與所述控制器9相連的水箱溫度傳感器8。
[0020]水箱4內(nèi)設(shè)置有與所述控制器9相連的輔助加熱器7，所述控制器9根據(jù)水箱溫度傳感器8傳來的水箱溫度信號控制輔助加熱器7的運(yùn)行。
[0021]光伏光熱一體化組件I上設(shè)置有與所述控制器相連的組件溫度傳感器10，所述控制器9根據(jù)組件溫度傳感器10傳來的組件溫度信號控制水泵3和輔助加熱器7的運(yùn)行。
[0022]控制器9內(nèi)設(shè)置有控制模塊和通訊模塊，所述控制模塊經(jīng)通訊模塊和智能終端12通信連接，智能終端12可監(jiān)控控制器的運(yùn)行。
[0023]控制器還包括手動控制模式，當(dāng)控制器處在手動控制模式時(shí)，所述控制器可通過手動的方式控制水泵和輔助加熱器的運(yùn)行。
[0024]水箱4是保溫水箱。
[0025]本發(fā)明的技術(shù)方案的原理大致如下:若干光伏光熱一體化組件I聯(lián)接后，發(fā)出的電能通過接線端子輸出給電網(wǎng)或供用戶使用。各光伏光熱一體化組件I的集熱管通過組件水管連接后與水箱4構(gòu)成熱能回收系統(tǒng)，通過水泵3實(shí)現(xiàn)水循環(huán)。組件溫度傳感器設(shè)置在光伏光熱一體化組件內(nèi)，用來測量集熱管溫度?？刂破?采集光伏光熱一體化組件溫度傳感器的信息，并具有I/O端子，可根據(jù)組件溫度信號或設(shè)定時(shí)間實(shí)現(xiàn)控制功能。
[0026]本發(fā)明所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是這樣工作的:從外部將冷水通過冷水注水口 5注入水箱4，白天太陽光照射光伏光熱一體化組件I時(shí)，光伏光熱一體化組件I開始發(fā)電，同時(shí)光伏光熱一體化組件I因吸熱而溫度升高，當(dāng)組件溫度傳感器10檢測到光伏光熱一體化組件I溫度高于某一設(shè)定值時(shí)，控制器9啟動水泵3，通過循環(huán)水的方式將光伏光熱一體化組件I內(nèi)的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)降溫。當(dāng)光伏光熱一體化組件I溫度低于某一設(shè)定值時(shí)，控制器9關(guān)閉水泵3。另外，控制器9也可以按設(shè)定時(shí)間控制水泵3的啟動和停止，實(shí)現(xiàn)對光伏光熱一體化組件I的散熱和熱能利用。水箱4的熱水出水口 6可連接至用戶用水管道，供用戶使用熱水。
[0027]本發(fā)明所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，還在水箱內(nèi)設(shè)置水箱溫度傳感器和輔助加熱器，控制器根據(jù)水箱溫度傳感器的溫度信號控制輔助加熱器，并根據(jù)組件溫度傳感器傳來的組件溫度信號，在溫度過低或達(dá)到冰點(diǎn)溫度時(shí)，啟動輔助加熱器和水泵實(shí)現(xiàn)防凍功倉泛。
[0028]本發(fā)明所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其控制器控制水泵和輔助加熱器的溫度設(shè)定值或設(shè)定時(shí)間可以手動設(shè)置，控制器帶手動控制模式，可手動控制水泵和輔助加熱器。
[0029]更進(jìn)一步，上述控制器具備通訊功能，通過通訊線路連接至網(wǎng)關(guān)、路由器等通訊單元，再與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或無線智能終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控，為分析優(yōu)化本發(fā)明所述的太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)綜合效率提供運(yùn)行信息。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)不需要非水導(dǎo)熱工質(zhì)和換熱器，結(jié)構(gòu)簡單，更加環(huán)保安全，成本更低。另外，現(xiàn)有技術(shù)在重視熱能利用的同時(shí)缺乏對光伏光熱一體化組件散熱的監(jiān)控措施，不利于提高系統(tǒng)發(fā)電效率。本發(fā)明智能化程度高，實(shí)現(xiàn)了對光伏光熱一體化組件降溫、熱能回收的綜合監(jiān)控，并能實(shí)現(xiàn)輔助加熱和防凍功能，方便可靠，更利于實(shí)現(xiàn)光伏光熱一體化組件的市場應(yīng)用水平。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括光伏光熱一體化組件、水箱、水泵和控制器，所述光伏光熱一體化組件包括集熱管和組件水管，所述集熱管通過組件水管相連接，所述組件水管包括組件出水管和組件入水管，所述光伏光熱一體化組件經(jīng)組件出水管和水泵與水箱上部連接，所述光伏光熱一體化組件經(jīng)組件進(jìn)水管與水箱底部連接，所述水箱還設(shè)置有冷水注水口和熱水出水口，所述控制器與水泵連接，所述控制器內(nèi)設(shè)有水泵的運(yùn)行時(shí)間信息，所述控制器用來根據(jù)運(yùn)行時(shí)間控制水泵的運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱內(nèi)設(shè)置有與所述控制器相連的水箱溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱內(nèi)設(shè)置有與所述控制器相連的輔助加熱器，所述控制器根據(jù)水箱溫度傳感器傳來的水箱溫度信號控制輔助加熱器的運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏光熱一體化組件上設(shè)置有與所述控制器相連的組件溫度傳感器，所述控制器根據(jù)組件溫度傳感器傳來的組件溫度信號控制水泵和輔助加熱器的運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器內(nèi)設(shè)置有控制模塊和通訊模塊，所述控制模塊經(jīng)通訊模塊和智能終端通信連接，智能終端可監(jiān)控控制器的運(yùn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器還包括手動控制模式，當(dāng)控制器處在手動控制模式時(shí)，所述控制器可通過手動的方式控制水泵和輔助加熱器的運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱是保溫水箱。
【文檔編號】H02S40/44GK104135229SQ201410414849
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】韓學(xué)志, 裴孟翔, 閻成良, 趙紹林 申請人:大盛微電科技股份有限公司