CN201091062Y - 太阳能电站及供热装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电站及供热装置，主要有太阳能硅电池阵列、逆变器、控制器、蓄电池构成，并配置有检测循环水的温度并对水温进行调整的温差间接强迫式太阳能热水装置。太阳能硅电池阵列上装有循环水冷却装置；系统采用计算机自动控制，向所有负载和系统供应电源。本实用新型尤其适用于偏远住宅、高山、雷达站、边防哨所、孤岛、航标灯塔、边远牧场、农场、猎场等用电环境。

Description

太阳能电站及供热装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能供电、供热装置，具体来说是一种独立的太阳能供电供热装置。
背景技术
目前市场上的独立太阳能供电系统，多由太阳能硅晶片、控制器、蓄电池、逆变器等部件构成，这种供电系统存在的主要缺点：首先，在夏季强太阳光照射时，由于太阳光热辐射使光电转换元件(硅晶元件)升温，导致载流子损失，p-n结附近的活性层厚度减少，造成了硅电池光电转换效率降低；其次，由于独立系统远离电源，当光电系统产生的电能给用户供热时，中途的热能损失很大。这些问题均影响了太阳能供电的普及和应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种为偏远住宅、高山、雷达站、边防哨所、孤岛、航标灯塔、边远牧场、农场、猎场等服务的独立式太阳能电站及供热装置。
本实用新型是这样实现的：主要由太阳能硅电池阵列、逆变器、蓄电池组、水冷却循环系统、热水装置和计算机自动控制等构成。本实用新型的主要改进之处在于：逆变器采用复合型PR多功能逆变器；太阳能硅电池阵列附有物理降温的水冷却装置，从而有效地提高了系统的光电转换及运行效率；热水装置采用温差间接强迫式太阳能热水装置，该装置可以向用户提供热水，冬季还可转换为向室内提供热循环空气，从而避免了使用光电系统产生的电能直接供热的方式，提高了此系统实用性。
逆变器主要由正弦波发生器、限幅器、电子电力变换装置和含LC滤波的逆变器，构成多功能逆变器。其主要功能是，对直流电源信号进行叠加振荡，将直流电流、电压转变为交流信号的功能，且对频率、相位、电压、电流、有功功率、无功功率、电压波动率和高次谐波进行监控和调整。
本实用新型提高了系统的光电转换及运行效率，实现模块化组合的智能化自动控制。本实用新型尤其适用于偏远地区住宅、办公场所等的用电环境，并能够达到UL和CE技术标准，满足国际上科技产品模块化商业运行管理的要求。
附图说明
图1.是本实用新型的工作原理图；
图2.是本实用新型的结构示意图；
图3-1、图3-2是装有水冷却循环装置之太阳能硅电池阵列的结构示意图。
图中：1.太阳能硅电池阵列，2.避雷器，3.MPPT充放电控制器，4.复合式PR多功能逆变器，5负载功率调节器，6.自动切换配电箱，7.负载，8.计算机自动控制，9.热管式真空管集热器，10.蓄电池组，11.燃气锅炉，12.谐波消除器，13.发电机控制保护电路，14.温差间接强迫式太阳能热水装置，15.燃气发电机，16.硅晶太阳能电池，17.玻璃盖板，18.TPT层。
具体实施方式
下面结合附图叙述一个本实用新型的实施例。
如图1和图2所示，本实施例的主要构造如下：将太阳能硅电池阵列1固定装配在面向太阳的屋顶上，旁设避雷器2；蓄电池组10是储能装置，MPPT充放电控制器3保障蓄电池组10的正常运行；复合式PR多功能逆变器4、负载功率调节器5和谐波消除器12被固定在一块相连接的主板上，与其他设备的连接均采用通用的接口端子实现。
由于模块化组合是本专利的重要技术特征，所以按图连接就能实现本设计的基本功能。燃气发电机15和发电机控制保护电路13组成了一个自动发电机系统，当计算机自动控制8检测到MPPT充放电控制器3反馈的太阳能硅电池阵列1和蓄电池组10电动势不足以维持负载需求时，则向发电机控制保护电路13发出信号，发电机控制保护电路13和燃气发电机15将同时开始运行，保证系统将处于稳定供电的正常状态。
热管式真空管集热器9在工作时，集热真空管可将太阳能转换为热能，在天气炎热时将热量传导给经太阳能硅晶元件预热后的循环水。温差间接强迫式太阳能热水装置14检测循环水的温度，并通过燃气锅炉11对水温进行精确调整；在天气寒冷时，上述系统可以向用户提供采暖热风。
图3-1所示为硅晶太阳能电池装置：硅晶太阳能电池16放置在开口的金属盒内，金属盒的前方开口处用玻璃盖板17密封。金属盒与硅晶太阳能电池16间用TPT层18隔开，防止硅晶太阳能电池16与金属盒直接接触发生短路。图3-2所示，为硅晶太阳能电池的冷却循环装置，金属盒的背板19上焊有蛇形的镀锌紫铜冷却循环水管20，该冷却循环水管20与温差间接强迫式太阳能热水装置4的上水管连通。在整个供电、供热装置正式运行时，热水器水源供应的循环冷水，带走了在硅晶太阳能电池16受到阳光照射时传导的热量，这样硅晶太阳能电池16和玻璃盖板17接受的热量就被不断流动的循环水带走，于是减少了半导体穴位电子无序游离，从而提高了硅晶太阳能电池16的光电转换效率。

Claims (2)

1.太阳能电站及供热装置，有太阳能硅电池阵列(1)、逆变器(4)、热水装置(14)、控制器(4)、蓄电池，其特征在于：太阳能硅电池阵列(1)上装有冷却循环装置；装有检测循环水的温度并对水温进行调整的温差间接强迫式太阳能热水装置(14)；系统采用计算机自动控制(8)。
2.根据权利要求1所述的太阳能电站及供热装置，其特征在于：所说的逆变器(4)为复合式PR多功能逆变器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017049373A1 (pt) * 2015-09-24 2017-03-30 CEZAR LIMA ALVES XIMENES, Fernando Placa solar pvt (photovoltajco térmico) com fibra de coco híbrido

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