CN102761289A - 太阳能光伏发热装置及应用该装置的供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏发热系统。所述的太阳能光伏发热系统包括太阳能光伏发电系统和导电发热系统。太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏电池组、充放电控制器、逆变器、蓄电池组。导电发热系统主要由碳纤维导电发热材料构成。所述的太阳能光伏发热系统能够将太阳光能转化为电能作为导电发热系统的供给源，且太阳能发电系统的额定工作电压维持在35～50V。导电发热系统则将稳定的电能转化为热能用于室内装饰材料的保暖。导电发热系统不仅能够与太阳能光伏发热系统串联工作，而且也可以与家用电网并网(220V)实施供热工作。

Description

太阳能光伏发热装置及应用该装置的供热系统

技术领域

本发明涉及一种用于冬季取暖的节能系统，即一种太阳能光伏发热装置和包含该装置的供热系统，本发明将取之不尽的太阳光能转化为电能和热能应用于取暖系统。

背景技术

现有的取暖系统中，应用最为广泛的是空调和暖气，此两类取暖方式在过去的很长时间内一直占主导地位，但它们都有一共同弊端，即同属局部升温装置。因为它们的供热方式属于横向供热，热气流是向上运动的，这样一来，空调和暖气消费者一直认为效果不佳。而根据医学理论，暖身先暖足，而空调和传统暖气是属于横向散热，所以很多人感觉到脚凉腿凉，严重的束缚了取暖的设备的取暖效果和日常人们安居的舒适度，而且传统的取暖设备浪费了大量的不可再生资源，在全球能源危机的今天，将会逐步被新的取暖技术所取替。

随着科技的进步和人类生活质量的提高，地暖也进入了人们的生活。现有的地暖系统种类齐全，主要分为有水地暖、电地暖两大类。水地暖主要通过水暖管道设备进行供暖。电地暖包括电热膜、电缆发热地暖、暖芯发热地板等。此类地暖的供暖效果与舒适程度都远高于传统的取暖方式，但由于在能源危机日益加剧的今天，其耗能较大，限制了它们的广泛使用。太阳能作为一种洁净的可再生资源，具有环境友好型、资源广泛性等特点。中国的太阳能资源非常丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。预计太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。因此，在石化能源逐渐短缺的今日，选择太阳光电能作为替代传统石化能源是解决能源危机的重要途径。

太阳能光伏发电地暖系统因此得以成为地暖系统的新生代主力军。太阳能光伏发热装置及包含此装置的供热系统，不仅代表了环境友好型地暖系统的发展方向，而且更开创了地暖系统的新纪元。该类地暖系统不但可以应用于大型的供暖系统，也可以应用于一些小型的供热系统。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种将太阳光能转换为电能以用于导电发热材料发热取暖的太阳能发电供暖系统。

为了达到以上目的，本发明的太阳能光伏发热系统，由太阳能光伏发电系统和低压或常压导电发热系统两部分构成，其中：

所述的太阳能光伏发电系统包括太阳能电池组、电能传输装置、充放电控制器、蓄电装置和电能输出装置等，其中太阳能电池组通过电能传输装置传输电能并与充放电控制器相连接，电流通过充放电控制器将稳压电流传输到用电终端及蓄电装置。

所述的太阳能电池可以选自硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池中的任何一种，优选硅太阳能电池。

所述的太阳能光伏电池组由多个太阳能电池板模块组合而成，电池板模块之间由接头连接。

所述的太阳能电池的蓄电池选自铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池或锂电池中的一种，优选铅酸电池。

所述的太阳能电池发电系统的额定工作电压为35-50V，也可以根据输出电源为交流220V或110V的电压需要配置逆变器。

所述的低压或常压导电发热系统，是由导电电极，导电发热材料，保温隔热材料以及耐高温导热材料构成。

所述的导电电极可选自金属电极、化学修饰电极、稀土金属电极中的任意一种，优选金属电极。

所述的导电发热材料可选自碳纤维、石墨、导电油墨、导电碳黑及冲淡剂等或上述材料的混合体，其特征在于，在加以低压或常压电流后，上述材料能够提供稳定的热能。

所述的保温隔热材料可选自无机绝热材料、有机绝热材料或金属绝热材料中一种。考虑到经济因素和生产的便利性，优选无机绝热材料石棉布。石棉布的厚度可为0.1-3mm，优选0.1-0.5mm.

所述的耐高温导热材料可选自无机导热材料和有机导热材料中的一种，优选碳纤维布。碳纤维布的厚度可为0.1-3mm，优选0.1-0.5mm.

所述的低压或常压导电发热系统是由多个导电发热模块组合而成。导电发热模块间通过接头元件并联而成，导电发热模块内部通过接头元件串联而成。

所述的导电发热系统之间的锁扣连接方式可以选自直扣、V型扣、U型扣中的一种，优选V型扣。

所述导电发热地板的V型扣上覆盖有一层弹性聚合物密封条，以防止水分或灰尘进入地板缝隙形成死角，影响地板美观和缩短地板使用寿命。同时，密封条对于置于地板内部的导电发热层也起到重要的保护作用。

所述的低压或常压导电发热模块内部各层之间是由胶黏剂粘结而成，胶黏剂可选自热塑性胶黏剂、热固性胶黏剂、合成橡胶型胶黏剂和橡胶树脂型胶黏剂中的一种或多种。根据导电发热模块内部基材和环保要求，优选环氧树脂胶黏剂或水性聚氨酯胶黏剂。

所述的水性聚氨酯胶黏剂由A和B两个配方组合而成。A配方为聚醚多元醇或聚酯多元醇类聚合物。B配方为水性高分子聚异氰酸酯树脂聚合物。使用时胶黏剂A和B配比选自100∶10-100∶30，优选100∶15。

所述的胶黏剂的冷压温度选自5-50℃，优选15-35℃。

所述的胶粘剂的冷压时间选自30-180分钟，优选60-120分钟。

所述的胶黏剂的涂布量选自200-350g/m²，优选250-300g/m²。

所述的胶黏剂配制之后需在60分钟内用完。

所述的低压导电发热系统与太阳能蓄电池或国家电网之间设置有电压变压稳压装置以保证稳定持续的低电压的供给。所述的常压导电发热系统在与家用电网连接时，无需在它们之间安装电压变压装置，可以完全实现即插即用。

所述的太阳能光伏发电系统中还包含有一个通道开关，所述开关连接于电能输出装置和蓄电装置、用电终端之间，即该开关与导电发热系统相连接。

本发明的特点在于以可再生资源太阳能为能源，通过光电转换装置转换为电能，用于低压或常压导电发热系统的发热取暖，以期最大限度的利用太阳能和最小限度的节约额外损耗。本发明的另一特点是导电发热系统与太阳能光伏发电系统可联合工作，也可相互独立工作。两系统联合工作时，不会因生活供电系统的中断而中断，太阳能光伏发电系统中的蓄电器能够储存足够电量以备不时之需。两系统相互独立工作时，太阳能光伏发电系统在环境不需要供热的情况下可以供给其他用电设备用电，而导电发热系统通过生活电网供电也可以导电发热取暖。

本发明的特点还在于该发明的太阳能光伏供暖系统不仅仅局限于公用或家用供暖设备，也可根据供暖需要应用于一些小型空间或物体中达到发热效果，即本发明中的太阳能光伏发热系统的原理可以应用于多个领域。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的阐述，以便本领域的技术人员更好的理解本发明，其中：

图1所述为本发明的太阳能光伏导电发热系统的整体结构图

图2所述为本发明的一个部分的太阳能光伏发电系统整体结构图

图3所示为本发明的另一部分的导电发热系统整体结构图

图4所示为本发明的导电发热系统的并联电路结构图

图5所示为本发明的导电发热系统的串联电路结构图

图6所示为本发明的导电发热模块各层解析图

图7a本发明的低压碳纤维导电发热膜的各层侧视图

图7b本发明的常压碳纤维导电发热膜的各层侧视图

图8a所示为本发明的一个低压导电发热模块的俯视图和立体图

图8b所示为本发明的一个常压导电发热模块的俯视图和立体图

图9所示为两导电发热模块之间连接的侧视图

图10a所示为一个相邻两低压导电发热模块之间的连接俯视图

图10b所示为另一个相邻两低压导电发热模块之间的连接俯视图

图11所示为两个相邻常压导电发热模块之间的连接俯视图

图12a所示为本发明的低压导电模块间的一种连接方式的连接元件组合图

图12b所示为本发明的低压导电模块间的一种连接方式的连接元件的一部分的组件图

图12c所示为本发明的低压导电模块间的一种连接方式的连接元件的另一部分的组件图

图13a所示为本发明的低压导电模块间的另一种连接方式的连接元件组合图

图13b所示为本发明的低压导电模块的另一种连接方式的连接元件一部分的组件图

图13c所示为本发明的导电模块的另一种连接方式的连接元件的另一部分的组件图

图14a所示为本发明的常压导电模块间的连接元件组合图

图14b所示为本发明的常压导电模块间的连接元件一部分组件图

图14c所示为本发明的常压导电模块间的连接元件另一部分组件图

图15所示为本发明的一个实施例1结构图

图16所示为本发明的另一个实施例2结构图

图17所示为本发明的又一个实施例3结构图

具体实施方式

本发明涉及一种太阳能光伏导电发热系统，该系统包括太阳能光伏发电系统和导电发热系统两部分构成。本发明应用于室内装饰板内形成太阳能光伏发热室内取暖系统，即太阳能光伏发热地面装饰材料、太阳能光伏发热墙面装饰材料、太阳能光伏发热室内屋顶装饰材料等，也可应用于一些特殊的小型空间或各种材料中。

其特征在于：本发明是由太阳能光伏发电系统及导电发热系统两部分构成。太阳能光伏发电系统将太阳光能转变为电能储存在蓄电器中，导电发热系统则将蓄电器中的电能转化为热能应用于室内装饰材料的发热取暖。

图1所示为本发明的太阳能光伏导电发热系统，是由太阳能光伏发电系统和导电发热系统构成。其中，太阳能光伏发电系统将太阳光能转化为电能用于导电发热系统的工作。导电发热系统不仅能够利用太阳能发电系统的低压电进行发热取暖，也能够并入家用电网的常压电正常工作。因此，本发明的太阳能光伏导电发热系统具有工作效率高、适应性强、能耗低等优点。

图2所示为本发明的一个太阳能光伏发电系统，是由太阳能电池方阵、充放电控制器、蓄电装置、逆变器和电能输出装置等构成。

其中，太阳能电池组将太阳光能转化为电能，通过电能传输装置将电能传输至充放电控制器，然后充放电控制器将直流电流传输入至逆电器装置，转变为稳压交流电流传输到用电终端。

上述所述的太阳能光伏发电系统，具有在晴天日照时将太阳光能转化为电能储存在蓄电池中，以供用户在晚间或阴雨天使用发热地板系统的功能。

所述的太阳能光伏发电系统的正常工作电压选自12-50V，由于导电发热装饰材料在电压35V、通电10min的情况下，装饰材料表面即能够达到30℃，因此，太阳能光伏发电系统额定工作电压优选35V。

由于在不同的光照强度下，太阳能电池即非恒压源，也非恒流源，而是一种非线性直流电源，因此，上述所述的太阳能光伏发电系统中，需要安装一个恒压控制器，以保证太阳能光伏发电系统电压的稳定。

所述的太阳能光伏发电系统，需要配置相对完善的外部防雷系统以保证太阳能光伏发电设备的安全型。外部防雷系统包括三部分：接闪器、引下线和接地地网。

所述的太阳能光伏发电系统与家用电网之间实行可调度式并网系统连接，以保证导电发热地板在任何时间都能够正常工作。

图3所示为本发明的另一部分的导电发热系统，是由阻燃导热材料、碳纤维导电发热材料、导电电极、保温隔热材料等构成。导电发热系统是由多个导电发热模块组合而成，且相邻两导电发热模块之间由特制的防水连接元件连接。整个导电发热系统可以采用串联、并联或串联和并联组合的方式连接，具有灵活多变的性能。

图4所示为本发明的一个并联式导电发热系统的电路连接示意图。整个发热地板电路系统由并联方式和串联两种方式组成。每一横排的发热地板首尾互相串联形成一个小的整体串联模块系统。每个小的串联模块系统之间通过并联方式接入家用电网或太阳能光伏发电系统。需要指出的是，导电发热系统与家用电网或太阳能光伏发电系统之间连接有多个温控器，能够对室内的发热地板的温度进行实时监控。当地板表面温度低于所设定的初始温度时，供电系统将被自动启动对地板进行加热；当地板表面温度高于所设定的初始温度时，供电系统将被自动关闭，从而使得地板自然降温，从而保证了室内地表温度的稳定。

图5所示为本发明的另一个串联式导电发热系统的电路连接示意图，每一横排的发热地板首尾相互连接形成一个小的整体串联模块系统。并且，每个小的横排串联模块系统之间也通过串联方式连接起来，最后，发热地板的正负极接入到家用电网或太阳能光伏发电系统。需要指出的是，导电发热系统与家用电网或太阳能光伏发电系统之间连接有多个温控器，能够对室内的发热地板的温度进行实时监控。当地板表面温度低于所设定的初始温度时，供电系统将被自动启动对地板进行加热；当地板表面温度高于所设定的初始温度时，供电系统将被自动关闭，从而使得地板自然降温，从而保证了室内地表温度的稳定。

图6所示为导电发热模块的各层侧视图。所述的导电发热装饰材料是由装饰纸层、装饰面板层、碳纤维导电发热层、保温隔热板层、平衡纸层构成。

所述的发热装饰材料的总厚度选自8-16mm，优选12mm.导电发热地板主要是由上层装饰板，中层导电发热膜和下层保温隔热板构成。其中，上层装饰板的上表面可以根据用户要求压贴各种类型的装饰纸和耐磨纸，且上层装饰板的下表面不需要压贴平衡纸，而是直接和中层导电发热膜胶合。中间层导电发热膜由上层耐高温阻燃导热布、中间层碳纤维膜以及下层耐高温阻燃隔热布构成。下层的保温隔热板的上表面无需压贴各种装饰纸，而是直接和导电发热膜胶合，保温隔热板的下表面需要压贴平衡纸以平衡发热地板的张力。

所述的导电发热装饰材料板，其中，装饰材料板、导电发热膜以及保温隔热板之间可以用各种胶黏剂胶粘起来。胶粘剂选自脲醛胶黏剂、三聚氰胺胶黏剂、醋酸乙烯共聚物胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、氯丁橡胶胶黏剂、聚氨酯胶黏剂等，考虑到胶黏剂的胶粘性能和环保要求优选环氧树脂胶黏剂和聚氨酯胶粘剂。

图7a和7b所示分别为本发明的低压和常压碳纤维导电发热膜的各层侧视图

所述的碳纤维导电发热膜是由导电电极、耐热树脂密封膜、阻燃导热层、碳纤维导电发热层以及保温隔热层构成。

所述的导电电极选自金属电极、化学修饰电极、稀土金属电极中的任意一种，优选金属电极。

所述的耐热树脂密封膜可以选自各种耐热树脂，包括环氧树脂、PVC树脂等，优选环氧树脂。

所述的导电发热材料可选自碳纤维、石墨、导电油墨、导电碳黑及冲淡剂等或上述材料的混合体，其特征在于，在加以常压或低压电流后，上述材料能够提供稳定的热能。所述的保温隔热材料可选自无机绝热材料、有机绝热材料或金属绝热材料中一种。考虑到经济因素和生产的便利性，优选无机绝热材料石棉布。石棉布的厚度可为0.2-3mm，优选0.2-0.5mm.所述的耐高温导热材料可选自无机导热材料和有机导热材料中的一种，优选玻璃纤维布。玻璃纤维布的厚度可为0.2-3mm，优选0.2-0.5mm.

图7a中所示的低压碳纤维导电发热膜系统主要由上层阻燃导热材料、中层碳纤维导电发热材料以及下层保温隔热材料构成。导电电极位于中层碳纤维膜导热层的两个长边的边缘，并与碳纤维膜紧密接触。导电发热膜系统各层之间通过环氧树脂胶黏剂粘合而成。

图7b中所示的常压碳纤维导电发热膜系统主要由上层阻燃导热材料、第二层碳纤维导电发热材料、第三层阻燃导热材料、第四层导电材料以及下层保温隔热材料构成。导电电极位于碳纤维膜上的导热层的两个短边的边缘，并与碳纤维膜紧密接触。而第四层导电材料位于第三层阻燃材料层的两个长边的边缘，且与阻燃材料层不接触。导电发热膜系统各层之间通过环氧树脂胶黏剂粘合而成。

图8a所示分别为本发明的一个低电压导电发热模块的俯视图和立体图。每块装饰材料的底部都打有四个直径相同的圆孔，且四个圆孔位于装饰材料的四个边角的边缘。由于碳纤维导电发热材料位于被胶合的两块装饰材料之间，因此，四个圆孔均贯穿下层装饰板材料而不触及上层装饰板材料。俯视图中的位于导电发热模块的两个长边边缘处的深色阴影矩形条带为低压导电发热模块的正负电极。俯视图中所示的四个黑色圆圈和相对应的立体图中四个虚线圆圈即代表四个圆孔的位置。

图8b所示分别为本发明的另一个常压导电发热模块的俯视图和立体图。每块装饰材料的底部都打有四个直径相同的圆孔，四个圆孔位于装饰材料板的四个边角的边缘，且装饰材料板的短边上的两个圆孔的位置并不在同一直线上，而是位置错开。由于碳纤维导电发热材料位于被胶合的两块装饰材料之间，因此，四个圆孔均贯穿下层装饰板材料而不触及上层装饰板材料。俯视图中的位于导电发热模块的两个短边边缘处的深色阴影矩形条带为常压导电发热模块的正负电极，而位于导电发热模块的两个长边边缘处的浅色阴影矩形条带为常压导电发热模块的导电材料层。俯视图中所示的四个圆圈和相对应的立体图中四个圆圈即代表常压导电发热模块四个圆孔的位置。俯视和立体图中的处于对角位置的两个黑色圆圈代表导电电极与导电材料重叠的位置，而处于对角的另外两个虚线圆圈则为相邻两常压导电发热模块之间的连接位置。

图9所示为两导电发热模块之间连接的侧视图。装饰材料(1，2)和(1’，2’)之间通过锁扣连接，所示的连接元件与锁扣完美衔接起来。所述的导电发热系统之间的锁扣连接方式可以选自直扣、V型扣、U型扣中的一种，优选V型扣。所述导电发热地板的V型扣上覆盖有一层弹性聚合物密封条(3，3’)，以防止水分或灰尘进入地板缝隙形成死角，影响地板美观和缩短地板使用寿命。同时，密封条对于置于地板内部的导电发热层也起到重要的保护作用。

图10a和图10a所示为两个相邻低压导电发热模块之间的连接俯视图。所述的两个导电发热模块之间以串联的方式连接，两导电模块之间安装有一组合而成的连接元件，连接元件可以根据导电发热模块的尺寸而改变其大小。每块导电发热模块的两端各安装有半块连接元件组件，上一块导电发热模块的连接元件组件的凹槽部分与下一块导电发热模块的连接元件组件的凸起部分相互拼接，从而保证相邻两块导电发热模块之间能够完美的安全衔接。

该低压导电发热系统的特征在于可以通过供给低压电流提供稳定的热量，其正常工作电压为15V至50V，优选为35V，所以其正常工作时耗费能源极小，可以通过少量的太阳能电池组供给低压直流电工作。且该导电发热系统也可以通过安装变压稳压设备与家用电网联通实施导电发热工作。

当两块导电发热模块之间用连接元件连接时，连接元件的接触电极直接插入相对应的圆孔中，并与碳纤维导电发热层中的电极相互紧密接触，完成相邻导电发热模块间的对接。

图11所示为两个相邻常压导电发热模块之间的连接俯视图。所述的两个导电发热模块之间以串联的方式连接，两导电模块之间安装有两个组合而成的连接元件，连接元件可以根据导电发热模块的尺寸而改变其大小。每块导电发热模块的两端各安装有半块连接元件组件，上一块导电发热模块的连接元件组件的凹槽部分与下一块导电发热模块的连接元件组件的凸起部分相互拼接，连接元件的接触电极直接插入相对应的圆孔中，并与碳纤维导电发热层中的电极相互紧密接触，完成相邻导电发热模块间的对接，从而保证相邻两块导电发热模块之间能够完美的安全衔接。

该常压导电发热系统的特征在于可以通过供给常压电流提供稳定的热量，其正常工作电压为110V或220V。该导电发热系统与家用电网之间不需要安装变压设备调节电压，具有即插即用的特征。因此，当出现连续阴天的情况时，该导电发热系统可通过生活电网提供交流电压保证正常工作。

图12a所示为本发明的低压导电模块间的连接元件组合图。

图12b和图12c所示为本发明的导电模块间的连接元件的两部分的组件图。

所述的低压导电发热地板的连接元件主要位于下层的保温隔热板的锁扣之间。当相邻地板拼接之后，连接元件组合起来，从而保证地板间的电路畅通。

所述的连接元件可以根据保温材料的大小相应地改变其大小

所述的连接元件是由耐高温塑料和覆盖有绝缘层的电线构成。

所述的连接元件的前面和后面各有两个连接接口，并且前面的两个接口与后面的相对应的两个接口之间位于两条直线上，以保证两相邻连接元件的完美对接。

所述的连接元件可实现即插即用的优点，并且两块连接元件相互连接之后能够达到完全防水的效果。

所述的连接元件的接口的直径选自2-8mm，优选3-6mm。所述的连接元件的耐热塑料的厚度选自0.2-1.5mm，优选0.5-1.0mm。

所述的连接元件的覆盖有绝缘层电线的导电材料选自各种金属材料，优选铜质电线。电线的直径选自2-6mm，优选2-4mm。

所述的连接元件的前面的两个接口的铜质电极外露于耐热塑料上，后面的两个接口的铜质电极凹陷于耐热塑料内，相邻两个连接元件连接时，上一个连接元件的后面两个接口与下个连接元件的前面两个接口对接，分别组成导电发热地板的正极和负极。

图13a所示为本发明的另一个低压导电模块间的连接元件组合图

图13b和图13c所示为本发明的导电模块间的连接元件的两部分的组件图。

所述的低压导电发热地板的连接元件主要位于下层的保温隔热板的锁扣之间。当相邻地板拼接之后，连接元件组合起来，从而保证地板间的电路畅通。

所述的连接元件可以根据保温材料的大小相应地改变其大小

所述的连接元件是由耐高温塑料和覆盖有绝缘层的电线构成，连接元件的尖头为一裸露的锥形金属电极。

所述的连接元件可实现即插即用的优点，并且两块连接元件相互连接之后能够达到完全防水的效果。

所述的连接元件的接口的直径选自2-8mm，优选3-6mm。所述的连接元件的耐热塑料的厚度选自0.2-1.5mm，优选0.5-1.0mm。

所述的连接元件的覆盖有绝缘层电线的导电材料选自各种金属材料，优选铜质电线。电线的直径选自2-6mm，优选2-4mm。

所述的连接元件的前面的两个接口的铜质电极外露于耐热塑料上，后面的两个接口的铜质电极凹陷于耐热塑料内，相邻两个连接元件连接时，上一个连接元件的后面两个接口与下个连接元件的前面两个接口对接，分别组成导电发热地板的正极和负极。

图14a所示为本发明的常压导电模块间的连接元件组合图

图14b和图14c所示为本发明的导电模块间的连接元件的两部分的组件图

所述的常压导电发热装饰板的连接元件主要位于下层的保温隔热板的锁扣之间。当相邻地板拼接之后，连接元件组合起来，从而保证地板间的电路畅通。

所述的常压导电发热装饰板的连接元件是由相邻两个相互对称的连接元件组件组合而成。这两个连接组件连接之后，形成的连接元件能够达到完全密封的效果，即使将拼合而成的连接元件接上电源放置于水中也不会漏电。

所述的导电发热地板的连接元件主要位于下层的保温隔热板上。每块发热地板的保温隔热板上都有四个接线孔，孔的直径选自4-10mm，优选6-8mm。相邻两块发热地板之间由专门的连接元件相连，且两个孔之间由电线相连接，两孔之间有一可容纳电线的凹槽，从而保证了连接元件深埋于保温隔热板中，保证了施工的安全性和地板的平整性。当相邻两块发热地板之间由连接元件连接后，需要向孔中注入适量的环氧树脂密封胶，从而保证接头的安全可靠。

连接元件的接头部分主要由覆盖有绝缘材料的电线、耐高温陶瓷保护套以及环氧密封胶构成。所述覆盖有绝缘材料的电线直径选自2-6mm，优选5mm.所述的耐高温陶瓷保护套的直径大小应与上述电线匹配，直径自2-6mm，优选5mm。在电线和陶瓷保护套安装完毕后，需向地板与电线之间灌装环氧密封胶，以保证导电发热地板间的连接稳定、安全。

当两导电发热模块之间实施连接时，连接元件的导电电极材料被插入导电发热装饰材料板的底层圆孔中，导电电极与相应位置的第二层的碳纤维导电发热材料上的导电电极以及第四层的导电材料相互间紧密接触，从而实现两相邻板块间的串联连接。与图12、13所示低压导电发热系统相比，装饰材料板底部的四个圆孔中，只有两个处于对顶角位置的圆孔起到正负极连接的作用，另外两个处于对顶角位置的圆孔紧紧起到连接相邻的两块导电发热模块以保持电路畅通的作用。

一个导电发热装饰板短边处的两个第四层导电条带与相邻的导电发热装饰板短边对应处的两个第四层导电条带之间通过连接元件相互连接，从而实现了相邻装饰板块间电路的串联。

同时，当一个连接元件组件的连接头处的导电电极与导电发热装饰板的底部圆孔连接时，一个连接头穿过导电发热膜系统的下层保温隔热材料、第四层的导电材料和第三层的阻燃导热材料最后触及第二层的碳纤维膜上的导电电极，以实现正极或负极电流的输送；而对于另一个连接头，由于其所对应的圆孔的位置处于导热装饰板的长边处，当连接头与圆孔相连接时，连接头穿过导电发热膜系统的下层保温隔热材料、第四层的导电材料抵达第三层的阻燃导热材料，而接触不到碳纤维膜上的导电电极。

图15所示为本发明的一个实施例1，通过少量的太阳能电池组系统供给稳定的低压或常压电供给导电发热系统的结构图。

所述的导电发热系统的额定工作电压选自15-50V，优选35V。上述所述的太阳能光伏发电系统与低压或常压导电发热系统之间安装有多个小型温控器，对导电发热系统的工作温度实施实时监控。当地板表面温度低于所设定的初始温度时，供电系统将被自动启动对地板进行加热；当地板表面温度高于所设定的初始温度时，供电系统将被自动关闭，从而使得地板自然降温，从而保证了室内地表温度的稳定。

当太阳能光伏发电系统与低压导电发热系统相连接时，由于太阳能的额定工作电压35V与低压导电发热系统的工作电压35V相同，因此这两个系统之间不需要连接有变压器设备就能够直接工作发热取暖。当太阳能光伏发电系统与常压导电发热系统相连接时，由于太阳能的额定工作电压35V与常压导电发热系统的工作电压220V或110V不相同，因此需要在这两个系统之间安装有变压稳压设备以完成电压的转换工作。

图16所示为本发明的另一个实施例2，通过将家用电网与导电发热系统相连接，以实现室内的保温取暖。

所述的家用电网的额定工作电压为220V或110V，家用电网与导电发热系统之间安装有多个小型温控器，对导电发热系统的工作温度实施实时监控。当地板表面温度低于所设定的初始温度时，供电系统将被自动启动对地板进行加热；当地板表面温度高于所设定的初始温度时，供电系统将被自动关闭，从而使得地板自然降温，从而保证了室内地表温度的稳定。

图17所示为本发明的另一个实施例3，通过在太阳能光伏发电系统与导电发热系统之间安装一个逆变器装置，与生活电网并网使用，给导电发热系统提供稳压低压或常压的交流电，保证正常工作。

所述的家用电网的额定工作电压为220V或110V，家用电网与导电发热系统之间安装有多个小型温控器，对导电发热系统的工作温度实施实时监控。当地板表面温度低于所设定的初始温度时，供电系统将被自动启动对地板进行加热；当地板表面温度高于所设定的初始温度时，供电系统将被自动关闭，从而使得地板自然降温，从而保证了室内地表温度的稳定。

将导电发热材料植于装饰材料内部，外部与太阳能光伏发电系统相连接即形成本发明的太阳能光伏发热地面装饰材料、太阳能光伏发热墙面装饰材料、太阳能光伏发热室内屋顶装饰材料等。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏导电发热系统，包括太阳能光伏发电系统和导电发热系统两部分构成。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电系统，包括：太阳能电池组、充放电控制器、逆变器(可根据实际情况考虑是否使用)、蓄电池组。

其特征在于太阳能光伏发电系统将太阳光能转变为电能储存在蓄电器中，导电发热系统则将蓄电器中的电能转化为热能用于室内装饰材料的发热取暖。

3.根据权利要求1所述的导电发热系统，包括：导电电路电极、导电发热混合材料及温控装置。

其特征在于导电发热系统将太阳能光伏发电系统所储存的电能直接转化为热能，用于室内取暖；并且也可以通过逆变装置将直流电转变成交流电与国家电网并网供给导电发热系统工作稳定的电压，用于室内保温。且太阳能光伏发电系统和导电发热系统两部分可以联合工作，也可以相互独立工作。

4.根据权利要求2所述的太阳能光伏发电系统，其特征在于太阳能电池组由多个太阳能模块组成，太阳能模块之间由专用的接头连接而成。蓄电池组能够将在日照时储存的电能输出供给室内导电发热系统用于室内保温取暖，以备不时之需。太阳能系统配置了相对完善的外部防雷系统以保证太阳能光伏发电设备使用的安全性。太阳能系统配置了恒压控制器以太阳能光伏发电系统电压的稳定。

5.根据权利要求3所述的导电发热系统，其特征在于导电电极选自优质的金属介质或导电浆类金属介质。导电发热材料选自碳纤维、碳晶、导电碳黑及冲淡剂等的混合物，也可选自优质石墨、导电油墨等导电发热材料。导电发热材料可以置于装饰材料中间，也可附于装饰板地面，发热材料上下面经过绝缘处理，底层配以隔热材料。

6.根据权利要求3所述的导电发热系统，其特征在于导电系统与太阳能光伏发电系统或家用电网之间连接有多个温控器，实时监控导电发热系统的温度。导电发热系统的工作电压在30V-220V之间，既可以与太阳能低压电(15V-50V)连接，也可以与家用常压电(220V)连接，适应性强，安全性高。当供给低压电流提供稳定的热量，其正常工作电压为15V至50V，优选为35V，所以其正常工作时耗费能源极小，可以通过少量的太阳能电池组供给低压直流电工作。当出现连续阴天的情况也可通过生活电网提供交流电压保证正常工作。

7.根据权利要求3所述的导电发热系统，其特征在于导电发热系统由多个导电发热模块组合而成。导电发热模块之间可以以串联或并联的方式进行连接，优选并联连接。导电发热模块内部以串联的方式连接。

8.根据权利要求3所述的导电发热系统，其特征在于每个导电发热模块由多个发热板块串联而成，相邻两块发热板之间由特定的连接元件连接起来。导电发热系统中的导电发热装饰材料包括：上层装饰板，中层导电发热膜和下层保温隔热板。导电发热膜包括：上层耐高温阻燃导热布、中间层碳纤维膜以及下层耐高温阻燃隔热布。

9.根据权利要求12所述的导电发热模块，其特征在于每个连接元件包括：耐热塑料外壳和覆有绝缘层的铜质电线。连接元件的前面和后面各有相对应的两个连接头。上个连接元件的两个连接头与下个连接元件的两个首尾连接组成发热地板的正负电极接触元件。

10.一种应用太阳能光伏发热装置的取暖系统，其特征在于将导电发热混合材料安装于地面和墙面的装饰材料产品中，使其装饰产品通过太阳能光伏发热装置提供较小的电能形成自身发热效果。

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