CN202084567U - 聚光太阳能光伏发电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚光太阳能光伏发电热水器，包括A型聚光器（1）、集成太阳能电池板（2）以及控制单元（3）；本实用新型通过使用聚光部件，使太阳能电池模组的输出功率提高，聚光器安装在两个太阳能电池模组之间即可，通过斜边的反射作用为其斜边两侧的太阳能电池聚光，从而大大地提高了输出功率；通过巧妙设置斜边的外部斜面为内凹的抛物面，能够进一步提高聚光效果；同时该聚光部件能够根据需要进行方便地拆卸和安装，提高了灵活性；本实用新型还通过采用水冷却结构，能够实现太阳能电池的快速散热，并将热交换后的冷却水能够作为热水输出，实现了一机多用，具有较高的推广价值。

Description

聚光太阳能光伏发电热水器

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，特别涉及一种具有可拆卸聚光器，能够实现光电转换和热水功能的热水装置。

背景技术

太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的亲睐，在人们生活、工作中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的常见装置。

现有的太阳能电池板多数采用TPT背板加玻璃盖板层压结构，多个单晶硅或多晶硅太阳能电池串并联排列，通过层压形成太阳能电池平板组件，通过将多个组件按要求串并联形成阵列实现电能输出，从而组成了一个太阳能电池发电系统。

现有的太阳能利用在民用领域主要涉及太阳能热水器和太阳能发电装置，前者是属于光-热转换，主要通过真空吸热管吸收太阳能，对管内的热水进行加热；后者属于光-电转换，主要是通过单晶硅、多晶硅等光伏器件将太阳能转换为电能，两者均得到了广泛的应用。但是目前还没有出现一种组合简单实用的能将两种方式相结合的装置，既能通过聚光提高太阳电池输出电能，也能够通过散热冷却太阳电池的同时输出热水，从而结合了两种方式的长处并互补，满足多种场合的需要，避免了单一化的弊端。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种聚光太阳能光伏发电热水器，既能够通过聚光部件使太阳能电池模组的输出功率提高，同时通过水冷却结构，与太阳能电池模组发生热交换，不仅能够输出热水，同时能够实现快速降温，达到优良的降温效果。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

该聚光太阳能光伏发电热水器包括A型聚光器、集成太阳能电池板以及控制单元；

所述集成太阳能电池板包括采用导热金属制成的水冷却底座板，所述水冷却底座板的内部分隔为多个沿长度方向延伸的水冷腔，所述水冷腔的一端作为进水端，另一端作为出水端；多个水冷腔的进水端通过同一进水管道与外部供水装置相联接，所述进水管道上设置有进水电控阀；多个水冷腔的出水端通过同一出水管道连接至水箱，所述出水管道上设置有排水电控阀，所述水冷却底座板的内部还设置有水温传感器，所述水温传感器的信号输出端与控制单元的信号输入端相联接，所述进水电控阀和出水电控阀与控制单元控制联接；

所述水冷却底座板的顶部设置有太阳能电池模组，所述太阳能电池模组的电源输出端通过控制单元与蓄电池相联接，相邻太阳能电池模组之间设置有A型聚光器，所述A型聚光器为条状结构且横截面为A型，包括两个对称的斜边以及连接在两个斜边之间的横挡I，所述A型聚光器以两端脚朝下的方式设置在水冷却底座板上。

进一步，所述太阳能电池模组与水冷却底座板之间从上到下依次设置有胶膜导热层和绝缘漆层；

进一步，所述水冷却底座板的长边两侧为外扩的弧形面；

进一步，所述水冷却底座板为铝材制成；

进一步，所述A型聚光器的两斜边之间的夹角为5~50°；

进一步，所述A型聚光器的两斜边的外部斜面为平面或内凹的抛物面；

进一步，所述横挡I为水平设置；

进一步，所述聚光器还包括横挡II，所述横挡II与横挡I相平行且设置在两斜边的端脚之间；

进一步，所述聚光器采用铝材制成。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过使用聚光部件，使太阳能电池模组的光电转化效率提高，聚光器安装在两个太阳能电池模组之间即可，通过斜边的反射作用为其斜边两侧的太阳能电池聚光，从而大大地提高了转化效率；通过巧妙设置斜边的外部斜面为内凹的抛物面，能够进一步提高聚光效果；同时该聚光部件能够根据需要进行方便地拆卸和安装，提高了灵活性；

2.本实用新型通过采用水冷却结构，能够实现太阳能电池的快速散热，同时热交换后的冷却水能够作为热水输出，实现了一机多用，具有较高的推广价值。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为集成太阳能电池板的侧视剖面图；

图3为A型聚光器的直面型结构示意图；

图4为A型聚光器带横挡II的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的聚光太阳能光伏发电热水器，包括A型聚光器1、集成太阳能电池板2以及控制单元3；

集成太阳能电池板包括采用导热金属制成的水冷却底座板21，水冷却底座板21的内部分隔为多个沿长度方向延伸的水冷腔22，水冷腔22的一端作为进水端，另一端作为出水端；多个水冷腔的进水端通过同一进水管道23与外部供水装置相联接，进水管道上设置有进水电控阀24；多个水冷腔22的出水端通过同一出水管道25连接至水箱，出水管道上设置有排水电控阀26，水冷却底座板21的内部还设置有水温传感器，水温传感器的信号输出端与控制单元3的信号输入端相联接，进水电控阀24和出水电控阀26与控制单元3控制联接。

使用时，通过水温传感器的输出的水温信号，控制单元可以自动控制进水电控阀24和出水电控阀26的开关，从而实现水路循环，满足电池板降温和热水输出的需要。

在图1中，可以看到出水管道与排水管道是采取与水冷却底座板21可拆卸式连接的方式，当然必须采用密封器件保证连接的密闭性，事实上，出水管道与排水管道还可以采取与水冷却底座板21一体成型的方式，只是对加工的要求更高。

水冷却底座板的顶部设置有多个太阳能电池模组4，本实施例中，如图2所示，太阳能电池模组4与水冷却底座板之间从上到下依次设置有胶膜导热层6和绝缘漆层7。从而可以满足导热与绝缘要求。

太阳能电池模组4的电源输出端通过控制单元与蓄电池5相联接，相邻太阳能电池模组4之间设置有A型聚光器1，如图3所示，A型聚光器1为条状结构且横截面为A型，包括两个对称的斜边11、12以及连接在两个斜边之间的横挡I 13，A型聚光器以两端脚朝下的方式设置在水冷却底座板上，当然，两者的连接为可拆卸式连接，从而便于A型聚光器的更换与重新布置。

作为进一步的改进，水冷却底座板的长边两侧为外扩的弧形面，从而使整个结构更为美观，同时减少了装置的棱角，使用时更为安全。

作为进一步的改进，A型聚光器1的两斜边之间的夹角为30°。夹角的度数可以根据所选用的太阳电池组件尺寸和当地的实际情况进行选择，一般在5~50°之间。

作为进一步的改进，A型聚光器1的两斜边的外部斜面除设计为图1中所示的内凹的弧形面外，还可以设计成如图3所示的直面型，相对而言，直面型的加工难度更低，但聚光效果不如弧面型。

作为进一步的改进，如图4所示，聚光器还包括横挡II 14，横挡II与横挡I相平行，均为水平设置，且横挡II设置在两斜边的端脚之间。

本实施例中，由于铝材具有重量轻、强度较高、不易腐蚀、导热性能好等优点，因此水冷却底座板与A型聚光器均为铝材制成。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.聚光太阳能光伏发电热水器，其特征在于：所述热水器包括A型聚光器（1）、集成太阳能电池板（2）以及控制单元（3）；

所述集成太阳能电池板包括采用导热金属制成的水冷却底座板（21），所述水冷却底座板（21）的内部分隔为多个沿长度方向延伸的水冷腔（22），所述水冷腔（22）的一端作为进水端，另一端作为出水端；多个水冷腔的进水端通过同一进水管道（23）与外部供水装置相联接，所述进水管道上设置有进水电控阀（24）；多个水冷腔（22）的出水端通过同一出水管道（25）连接至水箱，所述出水管道上设置有排水电控阀（26），所述水冷却底座板（21）的内部还设置有水温传感器，所述水温传感器的信号输出端与控制单元（3）的信号输入端相联接，所述进水电控阀（24）和出水电控阀（26）与控制单元（3）控制联接；

所述水冷却底座板的顶部设置有多个太阳能电池模组（4），所述太阳能电池模组（4）的电源输出端通过控制单元与蓄电池（5）相联接，相邻太阳能电池模组（4）之间设置有A型聚光器（1），所述A型聚光器（1）为条状结构且横截面为A型，包括两个对称的斜边（11、12）以及连接在两个斜边之间的横挡I（13），所述A型聚光器以两端脚朝下的方式设置在水冷却底座板上。

2.根据权利要求1所述的聚光太阳能光伏发电热水器，其特征在于：所述太阳能电池模组与水冷却底座板之间从上到下依次设置有胶膜导热层（6）和绝缘漆层（7）。

3.根据权利要求1或2所述的聚光太阳能光伏发电热水器，其特征在于：所述水冷却底座板（21）的长边两侧为外扩的弧形面。

4.根据权利要求3所述的聚光太阳能光伏发电热水器，其特征在于：所述水冷却底座板（21）为铝材制成。

5.根据权利要求1所述的A型模组非跟踪槽式聚光器，其特征在于：所述A型聚光器（1）的两斜边之间的夹角为5~50。

6.根据权利要求5所述的A型模组非跟踪槽式聚光器，其特征在于：所述A型聚光器（1）的两斜边的外部斜面为平面或内凹的抛物面。

7.根据权利要求6所述的A型模组非跟踪槽式聚光器，其特征在于：所述横挡I为水平设置。

8.根据权利要求7所述的A型模组非跟踪槽式聚光器，其特征在于：所述聚光器还包括横挡II（14），所述横挡II与横挡I相平行且设置在两斜边的端脚之间。

9.根据权利要求1所述的A型模组非跟踪槽式聚光器，其特征在于：所述聚光器采用铝材制成。

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