CN204992740U - 组合式家用绿色发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种组合式家用绿色发电系统，包括设置有太阳能跟踪装置的太阳能光伏发电板、设置于自来水入户管道上的自来水发电机、蓄电池和逆变器，太阳能光伏发电板和自来水发电机分别通过单向二极管与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述逆变器连接有多个转换开关，转换开关与负载电气设备连接，所述转换开关还与市电线路连接，通过太阳能光伏发电板和自来水发电机共同发电，有效实现在采用较小太阳能光伏发电板的情况下，依然保障发电量需求，从而有效降低太阳能光伏发电板的投入成本。每月每户可节约27度电，普遍推广后可有效降低火力发电压力，减少环境污染，在停电之时起备用电源之用，改善人们生活品质。

Description

组合式家用绿色发电系统
技术领域
本实用新型属于家用发电设备技术领域，尤其涉及一种组合式家用绿色发电系统。
背景技术
由于我国水资源不足，所以城市用电主要依靠火力发电，几乎每一个城市都有一个或数个火力发电厂，火力发电给城市带来电力能源的同时，也污染了城市的天空，排放的粉尘、二氧化硫等污染物给国民的健康带来了极大的危害。人们在盼望着青山绿水、蓝天白云，盼望着健康的同时，竭力开发各种绿色洁净能源。
太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源，取之不完、用之不竭，太阳能光伏电池发电通过光伏电池吸收太阳光能后，将不到20%的光能转换为电能，其余光能则以热量形式被电池组件吸收并散失在空气中，未转换成电能的这部分光能，一方面存在较大的浪费，另一方面被光伏组件吸收后造成电池板温度升高，降低发电效率的同时又缩短了电池组件的寿命。由于光伏板的光电转化率有限，并且光伏板太大则成本过高，造价昂贵，不宜普及到家庭。
现在城市中高楼林立，由于需要保障高层住户的用水需求，自来水供水压力都非常巨大，放水时，易喷溅，水流产生的能量通常都被白白的浪费掉了。如果我们能充分利用这部分能量发电，那么不仅可以节省家庭开支，而且一但碰到停电，还可以利用所发的电看书、学习、做作业等，这样就不会为停电而烦恼了。但是自来水发电，单独使用，发电量毕竞有限，自来水不可能长时间流放。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种太阳能发电与自来水发电相结合的组合式家用绿色发电系统，二者优势互补，从而有效降低成本，提高光电转化效率，并满足家用小功率电器的供电需求，节约用电。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种组合式家用绿色发电系统，包括设置有太阳能跟踪装置的太阳能光伏发电板、设置于自来水入户管道上的自来水发电机、蓄电池和逆变器，太阳能光伏发电板和自来水发电机分别通过单向二极管与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述逆变器连接有多个转换开关，转换开关与负载电气设备连接，所述转换开关还与市电线路连接，所述太阳能光伏发电板的背光侧设置有太阳能集热板，集热板内设置有循环水路，循环水路通过其进出水口与自来水管道连接。
所述太阳能跟踪装置包括用于设置太阳能光伏发电板和太阳能集热板的架体，架体一侧设置有太阳能跟踪控制器，架体下方设置有旋转支撑机构。
所述旋转支撑机构包括1个竖杆和2个斜撑杆，2个斜撑杆均一端与所述架体连接，另一端与竖杆通过转轴铰接，架体的底部还设置有弧形齿条，弧形齿条与由设置在竖杆上的驱动电机驱动的齿轮啮合，竖杆下端设置在底座上，并由另一驱动电机驱动其旋转。
所述逆变器为2个，其中一个直接通过所述转换开关与负载电气设备连接，另一个与市电线路连接。
所述太阳能光伏发电板和自来水发电机分别为2个。
本实用新型的有益效果是：
1）通过太阳能光伏发电板和自来水发电机共同发电，对蓄电池进行电能供给存储，可有效提高发电效率和发电量，保障家庭用电的需求，有效实现在采用较小太阳能光伏发电板的情况下，依然保障发电量需求，从而有效降低太阳能光伏发电板的投入成本。
2）通过在太阳能光伏发电板的背光侧设置太阳能集热板，可有效提高太阳光的利用率，使未转化为电能的太阳光能以热能的形式进入自来水管道，一方面有效实现对太阳能光伏发电板及其组件的有效降温，提高光电转化效率，延长其使用寿命，另一方面使自来水产生一定的温升，避免寒冷季节管道结冰，保障自来水发电机稳定运行，同时，给我们的生活带来温水，提高生活品质。
3）太阳能跟踪装置通过太阳能跟踪控制器感测太阳光线的照射角度，并通过驱动电机驱动竖杆旋转对太阳能光伏发电板进行水平角度调整，通过弧形齿条对其进行俯仰角度调节，使太阳能光伏发电板与太阳光线保持垂直照射，从而有效提高太阳能光伏发电板的发电效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1是本实用新型结构原理示意图；
图2是本实用新型太阳能光伏发电板及其太阳能跟踪装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示：一种组合式家用绿色发电系统，包括2块设置有太阳能跟踪装置的太阳能直流光伏发电板1、2个设置于自来水入户管道3上的自来水直流发电机2、以及用于储存电能的蓄电池5和用于将直流电转换交流电的逆变器6，每个太阳能直流光伏发电板1和自来水直流发电机2分别通过1个单向二极管4与蓄电池5连接，实现将太阳能和自来水的动能转化为电能，并存储于蓄电池5内，所述蓄电池5通过所述逆变器6连接有多个转换开关9，转换开关9与负载电气设备8连接，负载电气设备8可以是照明灯、电视机、电冰箱等家用电器，所述转换开关9还与市电220V供电线路连接，通过转换开关9实现选择控制使用蓄电池5还是使用市电对负载电气设备8的供电。
所述太阳能直流光伏发电板1的背光侧设置有太阳能集热板10，集热板10内设置有循环水路，循环水路通过其进出水口20与自来水管道3连接。集热板10将未转化为电能的太阳光能转换为热能，并通过自来水的流动，带入自来水管道3内，既实现对太阳能直流光伏发电板1及其组件的降温延寿提高光电转化效率的作用，又实现对自来水的预热功能，便于生活使用，并且避免寒冷季节水管3内结冰，保障自来水直流发电机2稳定可靠运行。
所述太阳能跟踪装置包括用于设置太阳能直流光伏发电板1和太阳能集热板10的架体，架体一侧设置有太阳能跟踪控制器11，架体下方设置有旋转支撑机构，所述旋转支撑机构包括1个竖杆14和2个斜撑杆12，2个斜撑杆12均一端与所述架体连接，另一端与竖杆14通过转轴13铰接，架体的底部还设置有弧形齿条15，弧形齿条15与由设置在竖杆14上的俯仰驱动电机17驱动的齿轮16啮合，竖杆14下端设置在底座19上，并由水平旋转驱动电机18驱动其旋转，俯仰驱动电机17和水平旋转驱动电机18均为伺服电机，由蓄电池5进行供电。通过太阳能跟踪控制器11感测太阳光的照射方向，并根据太阳光线的照射角度控制俯仰驱动电机17驱动齿轮16带动弧形齿条15运动，进行俯仰角度的调整，控制水平旋转驱动电机18驱动竖杆14进行水平偏转的调整，从而使太阳光线垂直照射在太阳能直流光伏发电板1，以提高其光电转化率，提高系统的发电能力。
作为进一步地优化方案，所述逆变器为2个，其中一个直接通过所述转换开关9与负载电气设备8连接，实现将直流电转换为交流电，对负载电气设备8进行供电，另一个与市电线路连接，实现将市电转换为直流电存储于蓄电池5内，在停电的情况下，作为备用电源对家电设备进行供电。
本实施例采用12V太阳能直流光伏发电板，按一天6h的光照时间来算，一天可以发电360W,一个月即为10.8kW，2块发电板可发电21.6kW，2个自来水直流发电机，按普通家庭一个月十立方水来算，一个月两台可发5.4度电；两者相加即为27度电；而家用照明如果用LED节能灯，每个房间大约需要15-20W电，一个家庭大约同时开两个房间的灯就够了，每天照明大约用4个小时，一月照明则为4.8kW；电视机平均每天会开3小时，电视机为80-100W/小时的耗电，电视机每月消耗电为9kW，可有效保障照明和观看电视的需要，家用电冰箱每天耗电平均约为1.02度电，则每月电冰箱耗电为30.6kW，采用本申请的发电系统，可以维护生活普通生活用电10天以上。
申请人试制两套本发电系统，通过在亲戚邻居家试用，普遍反映效果良好，有效地节约了家庭用电开支。
本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (5)

1.一种组合式家用绿色发电系统，其特征在于：它包括设置有太阳能跟踪装置的太阳能光伏发电板、设置于自来水入户管道上的自来水发电机、蓄电池和逆变器，太阳能光伏发电板和自来水发电机分别通过单向二极管与蓄电池连接，所述蓄电池通过所述逆变器连接有多个转换开关，转换开关与负载电气设备连接，所述转换开关还与市电线路连接，所述太阳能光伏发电板的背光侧设置有太阳能集热板，集热板内设置有循环水路，循环水路通过其进出水口与自来水管道连接。
2.如权利要求1所述的组合式家用绿色发电系统，其特征在于：所述太阳能跟踪装置包括用于设置太阳能光伏发电板和太阳能集热板的架体，架体一侧设置有太阳能跟踪控制器，架体下方设置有旋转支撑机构。
3.如权利要求2所述的组合式家用绿色发电系统，其特征在于：所述旋转支撑机构包括1个竖杆和2个斜撑杆，2个斜撑杆均一端与所述架体连接，另一端与竖杆通过转轴铰接，架体的底部还设置有弧形齿条，弧形齿条与由设置在竖杆上的驱动电机驱动的齿轮啮合，竖杆下端设置在底座上，并由另一驱动电机驱动其旋转。
4.如权利要求1或2或3所述的组合式家用绿色发电系统，其特征在于：所述逆变器为2个，其中一个直接通过所述转换开关与负载电气设备连接，另一个与市电线路连接。
5.如权利要求1或2或3所述的组合式家用绿色发电系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电板和自来水发电机分别为2个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107893512A (zh) * 2017-11-28 2018-04-10 安徽环瑞电热器材有限公司 一种屋顶互补式加热融雪装置及其使用方法

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