一種簡易型太陽能綜合利用裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能利用技術領域,更具體地說,涉及一種簡易型太陽能綜合利用
目.0
【背景技術】
[0002]太陽能集熱技術不斷發(fā)展創(chuàng)新,在國民經(jīng)濟的各個領域中廣泛應用,特別在民用領域,太陽灶的應用已經(jīng)得到人們的認可,給人們的生活帶來了實實在在的方便。普通太陽能光伏電池發(fā)電的原理是太陽光透過蓋板和EVA照射到光伏電池上,光伏電池吸收透過的太陽光能后,不到20%轉(zhuǎn)換出電能,其余轉(zhuǎn)換成熱量,被電池組件吸收,最后散失在空氣中。如果不能加以利用,一方面造成較大的浪費,另一方面熱量被光伏組件吸收會使電池板溫度升高,降低發(fā)電效率的同時縮短了電池組件的壽命。
[0003]跟隨國家政策的發(fā)展趨勢,民用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會成為常見的普通家電,且太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)會朝著發(fā)電、熱水、煮飯等多元化發(fā)展。目前,現(xiàn)有的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)已具有同時進行發(fā)電和熱水的功能,但缺少與其他太陽能利用裝置的有效組合,不能最大限度的將太陽能使用到生活中,例如中國專利申請?zhí)?201320450118.5,申請日:2013年7月26日,發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種太陽能光伏-光熱-熱電綜合利用系統(tǒng),該申請案公開了一種太陽能光伏-光熱-熱電綜合利用系統(tǒng),包括集熱器、光熱保溫桶組件和光伏熱電控制電路,集熱器中的玻璃蓋板、EVA填充層、背板、第一傳熱板、熱電芯片、第二傳熱板、絕熱材料層通過鋁合金邊框?qū)訅汗潭?;光熱保溫桶組件包括第一水泵、第二水泵、第一級保溫桶、水位兼溫度傳感器、溫控裝置、電磁閥、第二級保溫桶和輔助加熱裝置,第二級保溫桶內(nèi)部設置有輔助加熱裝置;集熱器中的太陽能電池片與熱電芯片并聯(lián)后連接至控制器,控制器分別與蓄電池、逆變器相連接,逆變器與負載相連。該專利方案能夠同時進行發(fā)電和熱水,但是系統(tǒng)結構復雜,缺少聚光設備,對太陽能的利用有限,而且熱水傳輸過程中散失熱量較多。
[0004]又如中國專利申請?zhí)?201420221311.6,申請日:2014年4月30日,發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置,該申請案包括光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐、聚光式太陽灶和太陽灶及鍋爐支架組件,聚光式太陽灶將收集到的太陽光反射給光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐;頂部光伏發(fā)電組件和底部光伏發(fā)電集熱器分別位于爐體的頂端和底端,底部光伏發(fā)電集熱器與爐體之間還設置有溫差發(fā)電片,均用于太陽能光伏發(fā)電。該專利方案將集熱器與爐體結合,并利用太陽灶聚集光能。但該方案中的光伏組件直接固定在鍋爐的上下端,受鍋爐自身高度影響,熱水在鍋爐內(nèi)部循環(huán)效率較低。
[0005]此外,本方案申請人在2015年I月28日所提交的申請?zhí)枮?015100446498的專利方案中也涉及到太陽能光伏-光熱-熱電技術的應用,但經(jīng)過發(fā)明人的多次探索,發(fā)現(xiàn)該方案仍存在以下缺點:1)集熱水管與溫差發(fā)電片接觸面積有限,溫差發(fā)電效率低,同時水管不能最大限度的吸收熱量,熱水傳輸管路繁瑣,需要多次水箱轉(zhuǎn)換;2)所使用的絕熱材料阻擋熱量向外部散失,但集熱水管單位時間內(nèi)所吸收熱量有限,剩余熱量留存在集熱器組件內(nèi)部使組件溫度升高,會對集熱器組件產(chǎn)生降效減壽的副作用。基于上述原因,本方案發(fā)明人對原方案進行多次探索改進,以求太陽能得到更好的利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]1.發(fā)明要解決的技術問題
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中太陽能綜合利用裝置結構復雜、發(fā)電集熱效率低的不足,提供了一種簡易型太陽能綜合利用裝置,本發(fā)明的技術方案,簡化了集熱發(fā)電組件的內(nèi)部構造和系統(tǒng)組成,通過各個裝置有機組合,實現(xiàn)了光伏發(fā)電、溫差發(fā)電和光能制熱的功能,增加了太陽能利用率,提高了集熱發(fā)電效率,降低了成本。
[0008]2.技術方案
[0009]為達到上述目的,本發(fā)明提供的技術方案為:
[0010]本發(fā)明的一種簡易型太陽能綜合利用裝置,包括支撐架、聚光裝置、集熱發(fā)電組件和熱水收集裝置,所述的聚光裝置和集熱發(fā)電組件安裝在支撐架上,聚光裝置所匯聚光線照射在集熱發(fā)電組件外表面;所述集熱發(fā)電組件包括邊框、光伏組件、集熱水箱和熱電組件,其中:
[0011 ] 所述光伏組件包括太陽能電池片、EVA填充層、上玻璃蓋板和背板,所述背板通過導熱膠貼附在集熱水箱上表面,EVA填充層設置在上玻璃蓋板與背板之間,太陽能電池片均勻分布在EVA填充層中;所述光伏熱電組件包括下光伏組件和溫差發(fā)電片,其中,下光伏組件與光伏組件結構相同,溫差發(fā)電片被下光伏組件的背板壓靠在集熱水箱下表面,并在溫差發(fā)電片兩側填充導熱膠;所述集熱水箱進水端通過輸水管與儲水管道相連通,集熱水箱排水端通過輸水管與熱水收集裝置相連通;通過邊框?qū)⒐夥M件、集熱水箱、溫差發(fā)電片和下光伏熱電組件層壓固定。
[0012]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述的集熱水箱進水端設有上水位傳感器,并在集熱水箱與儲水管道之間設置進水電磁閥;集熱水箱排水端設有溫度兼下水位傳感器,并在集熱水箱與熱水收集裝置之間設置排水電磁閥,所述的進水電磁閥、排水電磁閥、上水位傳感器和溫度兼下水位傳感器均與系統(tǒng)中的控制裝置電連接。
[0013]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述溫差發(fā)電片在集熱水箱下表面呈陣列分布,且各溫差發(fā)電片串聯(lián)后連接至蓄電系統(tǒng)。
[0014]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述支撐架包括頂部固定框、固定框支架、下反光鏡安裝架、角度調(diào)節(jié)架和底部框架,所述底部框架上安裝有底輪,在一對底輪的安裝軸上鉸接有兩根角度調(diào)節(jié)架,所述下反光鏡安裝架一端與底部框架的中部鉸接,下反光鏡安裝架的另一端和角度調(diào)節(jié)架相連接;所述頂部固定框通過4根固定框支架與下反光鏡安裝架固連,且頂部固定框與下反光鏡安裝架平行設置;所述集熱發(fā)電組件安裝在頂部固定框上。
[0015]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述聚光裝置包括上部反光鏡和下部反光鏡,上部反光鏡設置在頂部固定框兩端,下部反光鏡與下反光鏡安裝架鉸接,且上部反光鏡的展開方向與下部反光鏡的展開方向呈“十”字交叉。
[0016]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述的下部反光鏡包括平面鏡、松緊帶和伸縮拉桿,所述平面鏡安裝于鏡框中,至少有兩個平面鏡通過鏡框相排列鉸接,在最外端的鏡框側面連接有伸縮拉桿,該伸縮拉桿的另一端與頂部固定框相連,所述最外端的鏡框與最內(nèi)端鏡框通過松緊帶相連接。
[0017]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述熱水收集裝置包括保溫桶、輔助加熱器和放水閥,保溫桶與輸水管相連通,該保溫桶內(nèi)設置有輔助加熱器,在保溫桶底部側壁設置有放水閥。
[0018]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述集熱水箱為不銹鋼材質(zhì)。
[0019]作為本發(fā)明更進一步的改進,所述輸水管外表面包裹有保溫材料層。
[0020]3.有益效果
[0021]采用本發(fā)明提供的技術方案,與現(xiàn)有技術相比,具有如下有益效果:
[0022](I)本發(fā)明的一種簡易型太陽能綜合利用裝置,在支撐架上設置有上部反光鏡和下部反光鏡,使集熱發(fā)電組件有上下兩個光熱采集面,其聚光效果好,光熱分布更均勻;集熱水箱上側設置有光伏組件,集熱水箱下側設置有光伏熱電組件,光伏熱電組件包括下光伏組件和溫差發(fā)電片,使本裝置能同時進行光伏發(fā)電、溫差發(fā)電和光能制熱,增加了太陽能的利用率;
[0023](2)本發(fā)明的一種簡易型太陽能綜合利用裝置,在集熱發(fā)電組件中部以集熱水箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍋爐和集熱水管,既增加了集熱水箱與溫差發(fā)電片的接觸面積,又增加了集熱水箱自身受熱面積,加快了熱循環(huán),因而使本系統(tǒng)具有更高的發(fā)電、集熱效率;
[0024](3)本發(fā)明的一種簡易型太陽能綜合利用裝置,在集熱水箱的進水端設有上水位傳感器和進水電磁閥,在集熱水箱的排水端設有溫度兼下水位傳感