CN112039429A - 一种太阳能综合利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能综合利用系统，所述系统包括光伏组件，所述系统还包括温差发电芯片、散热流道和储能模块；其中，所述温差发电芯片的热端经导热连接单元固接于所述光伏组件的背面；所述散热流道经导热连接单元与所述温差发电芯片的冷端相接触；所述温差发电芯片经稳压电路与所述储能模块的充放电电路相接。本发明系统的结构设计，通过散热流道实现了光伏组件降温，提高了发电量。同时，利用光伏组件与散热流道的温差提高了发电量。并且，散热流道中的循环水被加热升温，降低家用电热水器电加热时间，节约了能源。

Description

一种太阳能综合利用系统
技术领域
本发明属于新能源领域，尤其涉及一种太阳能的综合利用系统。
背景技术
自工业革命以来，化石燃料需求激增，人类社会取得了前所未有的变革，但也造成了严重的环境问题。随着技术的进步，人类对能量的需求还将持续稳步增长，无论从化石燃料储量上来看，还是从环境负荷来看，无限制的扩大化石燃料实用规模，将难以为继。因此，发展以太阳能为代表的绿色能源是重中之重。
光生伏特效应的发现使人类直接转换太阳能为电能成为可能，太阳能电池成为人类利用太阳能的最优方案。自第一块太阳能电池诞生至今，其转换效率取得了突飞猛进的发展。今天，商用的光伏组件的转换效率已经超过20％，但是尚有约80％的太阳辐射未能有效利用。因此，针对传统光伏组件亟需一种能够综合利用太阳能的方案。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种太阳能的综合利用系统，克服了现有技术中光能利用率低的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种太阳能综合利用系统，所述系统包括光伏组件，所述系统还包括温差发电芯片、散热流道和储能模块；其中，所述温差发电芯片的热端经导热连接单元固接于所述光伏组件的背面；所述散热流道经导热连接单元与所述温差发电芯片的冷端相接触；所述温差发电芯片经稳压电路与所述储能模块的充放电电路相接。
根据一个优选的实施方式，所述散热流道固定于所述光伏组件的背板之上。
根据一个优选的实施方式，所述散热流道为水冷式散热流道。
根据一个优选的实施方式，所述的散热流道为铝合金结构，内部有循环水通道。
根据一个优选的实施方式，所述散热流道与家用热水箱相导通。
根据一个优选的实施方式，所述散热流道内循环水的流速为1m/s-5m/s。
根据一个优选的实施方式，所述温差芯片单元通过串联或并联的方式进行组合连接。
根据一个优选的实施方式，组合后的温差芯片终端的最大温差电压大于储能模块的额定电压。
根据一个优选的实施方式，所述光伏组件包括但不限于太阳能电池板。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：本发明系统的结构设计，通过散热流道实现了光伏组件降温，提高了发电量。同时，利用光伏组件与散热流道的温差提高了发电量。并且，散热流道中的循环水被加热升温，降低家用电热水器电加热时间，节约了能源。
附图说明
图1是本发明系统的构造侧视图；
图2是本发明系统中温差发电芯片与储能模块电路连接示意图；
图3是本发明系统中散热流道及光热利用示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
参考图1至图3所示，本发明公开了一种太阳能综合利用系统，所述系统包括光伏组件、温差发电芯片、散热流道和储能模块。
优选地，所述光伏组件用于实现太阳能的光电转换。具体地，所述光伏组件包括但不限于太阳能电池板。
优选地，所述温差发电芯片基于光伏组件与散热流道间的温差实现热电转换。其中，所述温差发电芯片的热端经导热连接单元固接于所述光伏组件的背面；所述散热流道经导热连接单元与所述温差发电芯片的冷端相接触。
优选地，所述储能模块包括储能电池和充放电电路。所述储能电池与所述充放电电路相连。所述温差发电芯片经稳压电路与所述储能模块的充放电电路相接。
优选地，所述散热流道固定于所述光伏组件的背板之上。所述散热流道为水冷式散热流道。进一步地，所述的散热流道可以为铝合金结构，内部有循环水通道。循环水的流速为2m/s。
优选地，所述散热流道与家用热水箱相导通。从而可以将散热流道中的热水直接用于热水箱，从而实现循环水被加热升温，降低电热水器电加热时间，节约能源。
优选地，所述储能电池的额定电压为51V。
优选地，所述温差发电芯片最大温差电压为15V，采取4串10并的方式进行连接。即是，每4个温差发电芯片相互串联形成一个串联线路，然后10条串联线路共同构成一个温差发电单元。
优选地，所述稳压电路稳压范围为51V-58V。
本发明对传统光伏组件背板进行改造，通过合理的结构设计，在传统光伏组件中集成光热利用系统以及温差发电系统，实现太阳能的光伏、光热以及热电综合利用，提高太阳能综合利用效率。
本发明系统的结构设计，通过散热流道实现了光伏组件降温，提高了发电量。同时，利用光伏组件与散热流道的温差提高了发电量。并且，散热流道中的循环水被加热升温，降低家用电热水器电加热时间，节约了能源。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能综合利用系统，所述系统包括光伏组件，其特征在于，所述系统还包括温差发电芯片、散热流道和储能模块；
其中，所述温差发电芯片的热端经导热连接单元固接于所述光伏组件的背面；
所述散热流道经导热连接单元与所述温差发电芯片的冷端相接触；
所述温差发电芯片经稳压电路与所述储能模块的充放电电路相接。
2.如权利要求1所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述散热流道固定于所述光伏组件的背板之上。
3.如权利要求2所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述散热流道为水冷式散热流道。
4.如权利要求3所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述的散热流道为铝合金结构，内部有循环水通道。
5.如权利要求4所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述散热流道与家用热水箱相导通。
6.如权利要求3所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述散热流道内循环水的流速为1m/s-5m/s。
7.如权利要求1所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述温差芯片单元通过串联或并联的方式进行组合连接。
8.如权利要求6所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，组合后的温差芯片终端的最大温差电压大于储能模块的额定电压。
9.如权利要求1所述的一种太阳能综合利用系统，其特征在于，所述光伏组件包括但不限于太阳能电池板。
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