CN112815542B - 一种光伏太阳能发热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能利用领域,具体公开了一种光伏太阳能发热装置,主要由光伏框体、透明盖板、底板、环形内框、光伏太阳能电池板、太阳能吸热板、第一集热管、第二集热管、热循环管、第一温度传感器、第一压力传感器、第二电磁阀、第三电磁阀、控制器构成。光伏太阳能电池板和太阳能吸热板分为两个区放置,太阳能吸热板可直接吸收太阳能集热,并且可打开第一电磁阀并通过气泵将热气体抽入热循环管中做功产生热量,使得集热效率大幅度提高,同时,当第一温度传感器探测到电池板区域温度过高时,打开第三电磁阀将电池板区域的热空气吸入子容纳腔内,降低了电池板区域的温度提高了其发电效率,使得光伏太阳能电池板和太阳能吸热板处于最佳的工作状态。
Description
技术领域
本发明属于太阳能利用领域,特别涉及一种光伏太阳能发热装置。
背景技术
目前,太阳能集热器能够利用光能加热,光伏组件能够将光能转换为电能,但当太阳能光热光电综合利用场合中,即有光热利用又有光电应用时,若将太阳能电池板与吸热板芯同时放在透明盖板下面,使太阳能电池板与吸热板芯同在一个温室中,集热器的内腔温度较高,造成太阳能电池板的处在较高的温度中,由于太阳能电池板的板温影响电池板的效率,板温过高太阳能电池板的效率下降。同时太阳能电池板与吸热板芯放在透明盖板下面也占据了太阳能集热器的部分采光面积,太阳能集热器提供热量受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏太阳能发热装置,从而克服现有漂浮设备只能依靠人力驱动,且不使用时则会被抛弃掉的缺点。
为实现上述目的,本发明提供了一种光伏太阳能发热装置,包括:
光伏框体;
透明盖板及底板,所述透明盖板设于所述光伏框体的上端,所述底板设于所述光伏框体的下端,由所述透明盖板、底板及光伏框体的侧壁合围成一装配腔体;
环形内框,所述环形内框位于所述装配腔体的中部,所述环形内框的上端密封连接透明盖板,下端密封连接底板,由所述环形内框、部分所述透明盖板、部分所述底板合围成一子容纳腔,所述环形内框的内侧壁为倾斜反光面;
光伏太阳能电池板,其固定于所述子容纳腔外部的所述装配腔体内;
太阳能吸热板,其位于所述子容纳腔内,所述太阳能吸热板的上端面与所述透明盖板间隙设置,下端面设有若干中空支管,其中,所述环形内框的内侧壁的倾斜反光面与所述太阳能吸热板的底部相对应;
第一集热管及第二集热管,所述第一集热管的管壁连通若干所述中空支管的一端,所述第二集热管的管壁连通若干所述中空支管的另一端;
热循环管,所述热循环管盘绕于所述太阳能吸热板的下端面,所述热循环管的进口依次设有第一电磁阀及气泵,出口延伸出所述底板且设有泄压阀;
其中,还包括第一温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器;所述子容纳腔外部的所述装配腔体内设第一温度传感器和第一压力传感器,第二压力传感器设于所述子容纳腔内,所述光伏框体设有用于连通所述装配腔体及外部的第二电磁阀,所述环形内框设有用于连通所述装配腔体与所述子容纳腔的第三电磁阀,所述控制器分别与第一温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第二电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀及气泵连接。
优选的,上述技术方案中,还包括上支撑件和下支撑件,所述光伏太阳能电池板的上端面通过上支撑件抵于所述透明盖板上,下端面通过所述下支撑件抵于所述底板上。
优选的,上述技术方案中,所述光伏太阳能电池板以上往下的顺序依次由透明挡板、第一EVA胶层、太阳能电池板、第二EVA胶层以及TPT背板贴合组成。
优选的,上述技术方案中,所述环形内框由隔热材料制成。
优选的,上述技术方案中,还包括第二温度传感器及触摸屏,所述第二温度传感器设于所述子容纳腔内,所述第二温度传感器及触摸屏分别与所述控制器连接。
优选的,上述技术方案中,所述底板外部设有保温层。
与现有的技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明中的光伏太阳能发热装置,将光伏太阳能电池板和太阳能吸热板分为两个区放置,太阳能吸热板可直接吸收太阳能集热,并且可打开第一电磁阀并通过气泵将热气体抽入热循环管中做功产生热量,因此太阳能吸热板不仅可以吸热太阳能和空气热量,还可通过气体做功产生热量,使得集热效率大幅度提高,同时,当第一温度传感器探测到光伏太阳能电池板区域温度过高时,打开第三电磁阀,将光伏太阳能电池板区域的热空气吸入子容纳腔内,降低了光伏太阳能电池板区域的温度,提高了光伏太阳能电池板的发电效率,使得光伏太阳能电池板和太阳能吸热板处于最佳的工作状态。
附图说明
图1为本发明光伏太阳能发热装置的主视图。
图2为本发明光伏太阳能发热装置的电路结构图。
其中,1-光伏框体,2-透明盖板,3-底板,4-光伏太阳能电池板,5-上支撑件,6-下支撑件,7-环形内框,8-太阳能吸热板,9-中空支管,10-热循环管,11-气泵,12-第一电磁阀,13-泄压阀,14-第一温度传感器,15-第二温度传感器,16-第二压力传感器,17-第一压力传感器,18-第三电磁阀,19-第二电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1和图2所示,该实施例中的光伏太阳能发热装置包括:光伏框体1、透明盖板2、底板3、环形内框7、光伏太阳能电池板4、太阳能吸热板8、第一集热管、第二集热管、热循环管10、第一温度传感器14、第一压力传感器17、第二电磁阀19、第三电磁阀18、控制器、上支撑件5、下支撑件6、第二温度传感器15、第二压力传感器16及触摸屏。
透明盖板2设于光伏框体1的上端,底板3设于光伏框体1的下端,底板3外部设有保温层。由透明盖板2、底板3及光伏框体1的侧壁合围成一装配腔体。环形内框7位于装配腔体的中部,环形内框7的上端密封连接透明盖板2,下端密封连接底板3,由环形内框7、部分透明盖板2、部分底板3合围成一子容纳腔,环形内框7的内侧壁为倾斜反光面,优选的,环形内框7由隔热材料制成。
光伏太阳能电池板4固定于子容纳腔外部的装配腔体内。具体地,光伏太阳能电池板4的上端面通过上支撑件5抵于透明盖板2上,下端面通过下支撑件6抵于底板3上,光伏太阳能电池板4与透明盖板2之间优选以较小的间隔设置。
可以理解,该实施例中光伏太阳能电池板4以上往下的顺序依次由透明挡板、第一EVA胶层、太阳能电池板、第二EVA胶层以及TPT背板贴合组成。
太阳能吸热板8位于子容纳腔内,太阳能吸热板8的上端面与透明盖板2间隙设置,下端面设有若干中空支管9,其中,环形内框7的内侧壁的倾斜反光面与太阳能吸热板8的底部相对应,使得太阳进行照射到倾斜反光面时,光能够折射到太阳能吸热板8上。
第一集热管的管壁连通若干中空支管9的一端,第二集热管的管壁连通若干中空支管9的另一端,第一集热管的一端为密封装,另一端延伸至外部作为进水口。第二集热管的一端为密封装,另一端延伸至外部作为出水口。
热循环管10盘绕于太阳能吸热板8的下端面,热循环管10的进口依次设有第一电磁阀12及气泵11,出口延伸出底板3且设有泄压阀13。子容纳腔外部的装配腔体内设第一温度传感器14和第一压力传感器17,光伏框体设有用于连通装配腔体及外部的第二电磁阀19,环形内框7设有用于连通装配腔体与子容纳腔的第三电磁阀18,控制器分别与第一温度传感器14、第一压力传感器17、第二电磁阀19、第三电磁阀18、第一电磁阀12及气泵11连接。
进一步地,第二温度传感器15和第二压力传感器16设于子容纳腔内,第二温度传感器15、第二压力传感器16及触摸屏分别与控制器连接。
使用时,太阳能吸热板8吸收太阳能发热对中空支管9加热,通过触摸屏开启装置,第二电磁阀19和第三电磁阀18处于关闭状态,而第一电磁阀12打开,气泵11启动抽入气体做功加热,热量被太阳能吸热板8吸收,当气压大于泄压阀13的最大限压值时打开,泄掉一部分气压,使得气泵能够不断抽入气体做功进行发热,当第二压力传感器16检测子容纳腔内的气压小于一定阈值时停止气泵11和关闭第一电磁阀12。
当第一温度传感器14检测到区域温度大于一定阈值时,则打开第三电磁阀18,此时子容纳腔内是负压,因此气体被吸入子容纳腔内,一定时间后关闭第三电磁阀18,之后第一压力传感器17检测到压力低于一定阈值,则打开第二电磁阀19吸入空气,待第一压力传感器17检测恢复正常压力阈值时关闭第二电磁阀19。同时,第二压力传感器16检测到子容纳腔压力恢复到正常阈值,则发信号至控制器,控制器重新打开第一电磁阀12和气泵11,气泵11继续抽入气体做功发热,待气压低于一定值时停止,以上述方式不断循环,从而使太阳能吸热板8能够不断吸收热量,而太阳能电池板4处于正常工作状态,发挥两者最大能效。
最后,第一温度传感器14、第一压力传感器17、第二温度传感器15和第二压力传感器16采集的参数,能够在触摸屏上实时显示,还可设置连接控制器的报警器,当参数产生异常时进行报警。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (6)
1.一种光伏太阳能发热装置,其特征在于,包括:
光伏框体;透明盖板及底板,所述透明盖板设于所述光伏框体的上端,所述底板设于所述光伏框体的下端,由所述透明盖板、底板及光伏框体的侧壁合围成一装配腔体;
环形内框,所述环形内框位于所述装配腔体的中部,所述环形内框的上端密封连接透明盖板,下端密封连接底板,由所述环形内框、部分所述透明盖板、部分所述底板合围成一子容纳腔,所述环形内框的内侧壁为倾斜反光面;
光伏太阳能电池板,其固定于所述子容纳腔外部的所述装配腔体内;
太阳能吸热板,其位于所述子容纳腔内,所述太阳能吸热板的上端面与所述透明盖板间隙设置,下端面设有若干中空支管,其中,所述环形内框的内侧壁的倾斜反光面与所述太阳能吸热板的底部相对应;
第一集热管及第二集热管,所述第一集热管的管壁连通若干所述中空支管的一端,所述第二集热管的管壁连通若干所述中空支管的另一端;
热循环管,所述热循环管盘绕于所述太阳能吸热板的下端面,所述热循环管的进口依次设有第一电磁阀及气泵,出口延伸出所述底板且设有泄压阀;
其中,还包括第一温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第二电磁阀、第三电磁阀和控制器;所述子容纳腔外部的所述装配腔体内设第一温度传感器和第一压力传感器,第二压力传感器设于所述子容纳腔内,所述光伏框体设有用于连通所述装配腔体及外部的第二电磁阀,所述环形内框设有用于连通所述装配腔体与所述子容纳腔的第三电磁阀,所述控制器分别与第一温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第二电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀及气泵连接;
使用时,太阳能吸热板吸收太阳能发热对中空支管加热,通过触摸屏开启装置,第二电磁阀和第三电磁阀处于关闭状态,而第一电磁阀打开,气泵启动抽入气体做功加热,热量被太阳能吸热板吸收,当气压大于泄压阀的最大限压值时打开,泄掉一部分气压,使得气泵能够不断抽入气体做功进行发热,当第二压力传感器检测子容纳腔内的气压小于一定阈值时停止气泵和关闭第一电磁阀;
当第一温度传感器检测到区域温度大于一定阈值时,则打开第三电磁阀,此时子容纳腔内是负压,因此气体被吸入子容纳腔内,一定时间后关闭第三电磁阀,之后第一压力传感器检测到压力低于一定阈值,则打开第二电磁阀吸入空气,待第一压力传感器检测恢复正常压力阈值时关闭第二电磁阀;同时,第二压力传感器检测到子容纳腔压力恢复到正常阈值,则发信号至控制器,控制器重新打开第一电磁阀和气泵,气泵继续抽入气体做功发热,待气压低于一定值时停止,以上述方式不断循环。
2.根据权利要求1所述的光伏太阳能发热装置,其特征在于,还包括上支撑件和下支撑件,所述光伏太阳能电池板的上端面通过上支撑件抵于所述透明盖板上,下端面通过所述下支撑件抵于所述底板上。
3.根据权利要求1所述的光伏太阳能发热装置,其特征在于,所述光伏太阳能电池板以上往下的顺序依次由透明挡板、第一EVA胶层、太阳能电池板、第二EVA胶层以及TPT背板贴合组成。
4.根据权利要求1所述的光伏太阳能发热装置,其特征在于,所述环形内框由隔热材料制成。
5.根据权利要求1所述的光伏太阳能发热装置,其特征在于,还包括第二温度传感器及触摸屏,所述第二温度传感器设于所述子容纳腔内,所述第二温度传感器及触摸屏分别与所述控制器连接。
6.根据权利要求1所述的光伏太阳能发热装置,其特征在于,所述底板外部设有保温层。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |