CN207936383U - 一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器 - Google Patents

一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器 Download PDF

Info

Publication number
CN207936383U
CN207936383U CN201820235973.7U CN201820235973U CN207936383U CN 207936383 U CN207936383 U CN 207936383U CN 201820235973 U CN201820235973 U CN 201820235973U CN 207936383 U CN207936383 U CN 207936383U
Authority
CN
China
Prior art keywords
bottom plate
air purification
photovoltaic generation
generation function
photovoltaic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201820235973.7U
Other languages
English (en)
Inventor
王月汉
杨泽洲
秦瑞钧
陈星潼
韩雪
林灏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN201820235973.7U priority Critical patent/CN207936383U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN207936383U publication Critical patent/CN207936383U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器，包括支架，支架上分别设置有槽式反射聚光镜、二次反射聚光镜以及底板，底板上涂覆有TiO2催化剂，底板与槽式反射聚光镜之间具有间隙，支架上还设置有热接收器以及光伏太阳能电池板，光伏太阳能电池板连接有蓄电池，热接收器的内部设置有空腔，空腔连接通有循环导管，循环导管延伸至水箱内，水箱与间隙连通，空腔及循环导管内均填充有透明的导热介质。实现了光谱的全利用；具有光伏发电功能，达到了节能减排的效果，可实现自给自足；减少了无效辐射，提高了光伏发电效率。

Description

一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器
技术领域
本实用新型涉及空气净化器技术领域，具体来说，涉及一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器。
背景技术
市面常见的聚光光伏系统，主要有聚光器，电池板，散热器等。聚光器是聚光系统的主要组成部分，不包括光催化系统，不能有效实现太阳光谱全利用，未被利用的紫外线会损伤太阳能电池板的寿命，需要经常更新电池板，并且聚光光伏系统没有对光热进行有效利用。
在光伏发电过程中紫外线部分目前尚未利用反而对光伏发电造成不利影响。光伏发电过程中产生的大量热量无法利用造成了能源利用率偏低的现象。
现有的空气净化装置大多由外部提供能量，能耗较高，需要消耗许多电能，无法实现自给自足。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器，可对太阳光的紫外线和热量进行充分利用。
为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器，包括支架，所述支架上分别设置有能使紫外线透射的槽式反射聚光镜、与所述槽式反射聚光镜反射面相对应的二次反射聚光镜以及与所述槽式反射聚光镜透射面相对应的底板，所述底板上涂覆有TiO2催化剂，所述底板与所述槽式反射聚光镜的透射面之间具有供空气流通的间隙，所述支架上还设置有与所述二次反射聚光镜反射面相对应且能使可见光透过的热接收器以及与该热接收器透射面相对应的光伏太阳能电池板，所述光伏太阳能电池板连接有蓄电池，所述热接收器的内部设置有空腔，所述空腔连接通有循环导管，所述循环导管延伸至水箱内，所述水箱与位于该水箱上方的所述间隙连通，所述空腔及所述循环导管内均填充有透明的导热介质。
进一步地，所述槽式反射聚光镜包括分光片或覆有紫外增透膜的玻璃基板。
进一步地，所述空气净化加湿器还包括追光系统，所述追光系统包括控制器、调节底座和若干光敏传感器，所述调节底座设置在所述支架底部，所述调节底座包括两根旋转轴，其中一根旋转轴横向设置，另一根旋转轴纵向设置，所述旋转轴连接有步进电机，所述步进电机连接所述控制器。
进一步地，所述槽式反射聚光镜通过设置在其反射面与所述底板之间的密封带连接所述底板，所述密封带上开设有进气口。
进一步地，所述底板连接有导气管，所述导气管延伸至所述水箱内，所述水箱上设置有排气孔，所述底板上设置有与所述导气管相对应的风机。
进一步地，所述循环导管上设置有泵，所述控制器、所述步进电机、所述风机和所述泵均连接所述蓄电池。
进一步地，所述热接收器的一侧面为与所述二次反射聚光镜反射面相对应的玻璃板，所述热接收器的另一侧面为能反射红外光且能使可见光透过的红外截止滤光片。
进一步地，所述导热介质为纳米流体。
进一步地，所述热接收器与所述光伏太阳能电池板之间设置有真空层或空气层。
进一步地，所述支架上还设置有与所述光伏太阳能电池板相对应的散热器，所述散热器的内部中空并填充有纳米流体。
本实用新型的有益效果：将紫外线用于光催化，改善空气质量，将红外线用于加热水，实现空气加湿功能，将可见光用于光伏发电，进而实现了光谱的全利用；具有光伏发电功能，达到了节能减排的效果，可实现自给自足；减少了无效辐射，提高了光伏发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器的结构示意图。
图中：
1、二次反射聚光镜；2、支架；3、槽式反射聚光镜；4、进气口；5、真空层；6、红外截止滤光片；7、热接收器；8、光伏太阳能电池板；9、风机；10、泵；11、导气管；12、排气孔；13、水箱；14、循环导管；15、光敏传感器；16、底板；17、散热器；18、调节底座。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，根据本实用新型实施例所述的一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器，包括支架2，所述支架2上分别设置有能使紫外线透射的槽式反射聚光镜3、与所述槽式反射聚光镜3反射面相对应的二次反射聚光镜1以及与所述槽式反射聚光镜3透射面相对应的底板16，所述底板16上涂覆有TiO2催化剂，所述底板16与所述槽式反射聚光镜3的透射面之间具有供空气流通的间隙，所述支架2上还设置有与所述二次反射聚光镜1反射面相对应且能使可见光透过的热接收器7以及与该热接收器7透射面相对应的光伏太阳能电池板8，所述光伏太阳能电池板8连接有蓄电池，所述热接收器7的内部设置有空腔，所述空腔连接通有循环导管14，所述循环导管14延伸至水箱13内，所述水箱13与位于该水箱13上方的所述间隙连通，所述空腔及所述循环导管14内均填充有透明的导热介质。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述槽式反射聚光镜3包括分光片或覆有紫外增透膜的玻璃基板。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述空气净化加湿器还包括追光系统，所述追光系统包括控制器、调节底座18和若干光敏传感器15，所述调节底座18设置在所述支架2底部，所述调节底座18包括两根旋转轴，其中一根旋转轴横向设置，另一根旋转轴纵向设置，所述旋转轴连接有步进电机，所述步进电机连接所述控制器。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述槽式反射聚光镜3通过设置在其反射面与所述底板16之间的密封带连接所述底板16，所述密封带上开设有进气口4。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述底板16连接有导气管11，所述导气管11延伸至所述水箱13内，所述水箱13上设置有排气孔12，所述底板16上设置有与所述导气管11相对应的风机9。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述循环导管14上设置有泵10，所述控制器、所述步进电机、所述风机9和所述泵10均连接所述蓄电池。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述热接收器7的一侧面为与所述二次反射聚光镜1反射面相对应的玻璃板，所述热接收器7的另一侧面为能反射红外光且能使可见光透过的红外截止滤光片6。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述导热介质为纳米流体。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述热接收器7与所述光伏太阳能电池板8之间设置有真空层5或空气层。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述支架上还设置有与所述光伏太阳能电池板8相对应的散热器17，所述散热器17的内部中空并填充有纳米流体。
为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
本实用新型所述的空气净化加湿器，包括槽式反射聚光镜3、二次反射聚光镜1、光伏太阳能电池板8、热接收器7、红外截止滤光片6、底板16、TiO2催化剂、调节底座18、光敏传感器15、支架2、水箱13、风机9、泵10、循环导管14、进气口4、真空层5、导气管11、排气孔12等。
槽式反射聚光镜3采用内凹型槽式，其顶部用于反射光线，反射聚光镜3可以为分光片，分光片起到分光棱角的作用，其表面镀膜，可将一束光线分为一束反射光和一束透射光，透射光中的紫外线照射到TiO2催化剂上发生反应，反射聚光镜3也可以为覆有紫外增透膜的玻璃基板，紫外增透膜用于提高紫外线强度，当光线照射到覆有紫外增透膜的玻璃基板上，紫外线发生透射照射到TiO2催化剂上发生反应，可见光和红外线反射至二次反射聚光镜1处。
底板16上层涂有TiO2催化剂，槽式反射聚光镜3与底板16之间形成的夹层（即间隙）可供空气流通，底板16通过密封带与槽式反射聚光镜3连接，密封带上设置进气口4。
二次反射聚光镜1为内凹型槽式反光镜，固定在支架2上并位于槽式反射聚光镜3的中部正上方，二次反射聚光镜1的底部用于反射光线。
热接收器7为箱式结构，其顶部和侧壁均为玻璃板，底部为红外截止滤光片6。热接收器7内有纳米流体，热接收器7的侧壁引出循环导管14，循环导管14用于加热水箱13中的水。
光伏太阳能电池板8与上方红外截止滤光片6之间形成真空层5或空气层，真空层5或空气层用于隔热，降低光热对光伏太阳能电池板8的影响。
散热器17也为箱式结构，内部填充有纳米流体或其他导热介质，散热器17可以连接散热管，用于实现风冷散热，散热器17主要用于降低光伏太阳能电池板8的温度，防止由于其温度过高产生的一系列问题。
风机9固定在底板16上，在风机9的作用下空气从进气口4，经过导气管11后从排气孔12排出。
泵10连接在循环导管14上，导热介质在泵10的作用下循环流动，导热介质可以为纳米流体，也以为导热油等。
水箱13固定在支架2上，水箱13上开有一个排气孔12、一个供导气管11穿过的通孔以及两个供循环导管14穿过的孔，水箱13中盛有适量水，
支架2与调节底座18连接，调节底座18置于地面上。
光敏传感器15采用光敏电阻，光敏电阻设置在二次反射聚光镜1的顶部，光敏电阻分布在不同的象限，通过挡光板将象限隔离，控制器根据每个象限光敏电阻所传回数据的大小来判断感光状态。当太阳光移动时，挡板会把光敏电阻中的一个和几个挡住，控制器通过对光敏电阻电平的采样，对电压值进行比较，使二次反射聚光镜1重新对准太阳，进而使槽式反射聚光镜3对准太阳。控制器可以采用单片机。
工作原理：
平行太阳光垂直照射在槽式反射聚光镜3上，太阳光中的紫外线或携带有紫外线的部分太阳光透过槽式反射聚光镜3，剩余部分经聚光反射到二次反射聚光镜1上，二次反射聚光镜1将光线反射到其下方的热接收器7上。
空气净化：透过槽式反射聚光镜3的紫外线照射在底板16上，底板16上层附着有TiO2催化剂，紫外线能够激发二氧化钛（TiO2）中的电子，将电子从价带激发到导带生成光生电子，而价带中产生对应的光生空穴，电子和空穴分别扩散到TiO2催化剂表面，在表面与夹层中通过的空气的进行反应。光生电子具有还原性，空穴具有氧化性。空气中的甲醛等有机物氧化还原成水和二氧化碳，空气中的细菌被紫外线杀死，从而实现空气净化。
空气加湿：可见光中的红外线照射到纳米流体时，一部分被纳米流体吸收，另一部分穿过纳米流体后被热接收器7底部的红外截止滤光片6向上反射回纳米流体中，使纳米流体实现二次吸收红外线，温度进一步提升。纳米流体通过循环导管14循环流动从而对水箱13内的水加热，其中耐高温的泵10为纳米流体的流动提供动力，热接收器7的侧壁与循环导管14连通，热接收器7的一侧流入纳米流体，另一侧流出纳米流体。水箱中的水通过热传递吸收纳米流体携带的热量，水温上升，产生水蒸气。净化后的空气经风机9和导气管11抽入水箱13内的水面上层，混合水蒸气后增加空气湿度，经排气孔12排出，达到空气加湿效果。
光伏发电：可见光通过热接收器7和真空层5后照射到光伏太阳能电池板8上，由于光电效应产生电能，该部分电能可储存于蓄电池供于整个空气净化加湿器的用电，如风机9、泵10、追光系统等。
追光系统：追光系统由光敏传感器15、步进电机、调节底座18等组成，光敏传感器15实时监测太阳光强度指标，通过步进电机带动旋转轴转动，进而调节支架2的横向和纵向倾斜角度，使光线始终垂直于槽式反射聚光镜3，从而达到最大效率。
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型的有益效果：将紫外线用于光催化，改善空气质量，将红外线用于加热水，实现空气加湿功能，将可见光用于光伏发电，进而实现了光谱的全利用；具有光伏发电功能，达到了节能减排的效果，可实现自给自足；减少了无效辐射，提高了光伏发电效率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器，包括支架（2），其特征在于，所述支架（2）上分别设置有能使紫外线透射的槽式反射聚光镜（3）、与所述槽式反射聚光镜（3）反射面相对应的二次反射聚光镜（1）以及与所述槽式反射聚光镜（3）透射面相对应的底板（16），所述底板（16）上涂覆有TiO2催化剂，所述底板（16）与所述槽式反射聚光镜（3）的透射面之间具有供空气流通的间隙，所述支架（2）上还设置有与所述二次反射聚光镜（1）反射面相对应且能使可见光透过的热接收器（7）以及与该热接收器（7）透射面相对应的光伏太阳能电池板（8），所述光伏太阳能电池板（8）连接有蓄电池，所述热接收器（7）的内部设置有空腔，所述空腔连接通有循环导管（14），所述循环导管（14）延伸至水箱（13）内，所述水箱（13）与位于该水箱（13）上方的所述间隙连通，所述空腔及所述循环导管（14）内均填充有透明的导热介质。
2.根据权利要求1所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述槽式反射聚光镜（3）包括分光片或覆有紫外增透膜的玻璃基板。
3.根据权利要求1所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述空气净化加湿器还包括追光系统，所述追光系统包括控制器、调节底座（18）和若干光敏传感器（15），所述调节底座（18）设置在所述支架（2）底部，所述调节底座（18）包括两根旋转轴，其中一根旋转轴横向设置，另一根旋转轴纵向设置，所述旋转轴连接有步进电机，所述步进电机连接所述控制器。
4.根据权利要求3所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述槽式反射聚光镜（3）通过设置在其反射面与所述底板（16）之间的密封带连接所述底板（16），所述密封带上开设有进气口（4）。
5.根据权利要求4所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述底板（16）连接有导气管（11），所述导气管（11）延伸至所述水箱（13）内，所述水箱（13）上设置有排气孔（12），所述底板（16）上设置有与所述导气管（11）相对应的风机（9）。
6.根据权利要求5所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述循环导管（14）上设置有泵（10），所述控制器、所述步进电机、所述风机（9）和所述泵（10）均连接所述蓄电池。
7.根据权利要求1所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述热接收器（7）的一侧面为与所述二次反射聚光镜（1）反射面相对应的玻璃板，所述热接收器（7）的另一侧面为能反射红外光且能使可见光透过的红外截止滤光片（6）。
8.根据权利要求1所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述导热介质为纳米流体。
9.根据权利要求1所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述热接收器（7）与所述光伏太阳能电池板（8）之间设置有真空层（5）或空气层。
10.根据权利要求1所述的具有光伏发电功能的空气净化加湿器，其特征在于，所述支架上还设置有与所述光伏太阳能电池板（8）相对应的散热器（17），所述散热器（17）的内部中空并填充有纳米流体。
CN201820235973.7U 2018-02-09 2018-02-09 一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器 Expired - Fee Related CN207936383U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820235973.7U CN207936383U (zh) 2018-02-09 2018-02-09 一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820235973.7U CN207936383U (zh) 2018-02-09 2018-02-09 一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207936383U true CN207936383U (zh) 2018-10-02

Family

ID=63652227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201820235973.7U Expired - Fee Related CN207936383U (zh) 2018-02-09 2018-02-09 一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN207936383U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112930918A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 密闭植物工厂太阳能立体照明系统
WO2023160161A1 (zh) * 2022-02-28 2023-08-31 南京航空航天大学 基于电润湿作用的太阳能驱动高效加湿器系统及工作方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112930918A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 密闭植物工厂太阳能立体照明系统
WO2023160161A1 (zh) * 2022-02-28 2023-08-31 南京航空航天大学 基于电润湿作用的太阳能驱动高效加湿器系统及工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090288705A1 (en) Photovoltaic power generation and solar heat collector
CN1773190A (zh) 一种太阳能热电联供系统
CN105042889B (zh) 一种基于吸光沸腾的聚光加热装置及其聚光改善方法
CN207936383U (zh) 一种具有光伏发电功能的空气净化加湿器
CN104617863A (zh) 基于透镜聚光原理的光伏-光催化复合系统
CN105571172A (zh) 旋转防空晒太阳能热水器
CN214205465U (zh) 光伏装置
CN208567166U (zh) 一种光热发电用太阳能收集装置
CN206944508U (zh) 可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器
CN102393080A (zh) 一种叶片式太阳能-空气能双能集热器
CN114440471B (zh) 一种光伏太阳能热水器一体化装置
CN207936373U (zh) 一种太阳能空气净化器
CN202371910U (zh) 增热减热两用太阳能反光板
KR20000026664A (ko) 태양열 흡수변환장치가 설치된 건물베란다구조
CN205227839U (zh) 一种加热速度快的太阳能集热管
CN2044702U (zh) 组合聚光式太阳能热水器
CN216134455U (zh) 一种光伏发电热能量转化利用机构
CN201589441U (zh) 真空管式集热发电单元及太阳能热水器
CN218416318U (zh) 一种散热功能良好的光伏镀膜玻璃片
CN203010949U (zh) 抛物面聚焦太阳能集热装置
CN210688777U (zh) 一种节能环保的太空能空气加热系统
CN108518873A (zh) 一种双面高效集热的太阳能热水器
CN106989529A (zh) 可调集热量曲面反射聚光太阳能集热器
CN107918407A (zh) 一种多级聚光热管太阳能跟踪热电联供系统
CN213395969U (zh) 一种整体式太阳能光热光电系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181002

Termination date: 20200209