CN209767481U - 一种平板太阳能一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的一种平板太阳能一体机，包括水箱、PVT集热器，所述PVT集热器的光热进出水口与水箱的进出水口相连。本实用新型是基于PVT集热器的单机产品，优势在于通用性强，可以直接组装使用。其次，采用自然循环，成本低。再次，其综合考虑光伏、光热及市电，对三种能源综合控制，实现能源的高效利用。

Description

一种平板太阳能一体机

技术领域

本实用新型涉及一种加热器，特别涉及一种平板太阳能一体机。

背景技术

近些年，我国凭借着传统能源的不断消耗，使国家经济得以飞速的发展，但是现阶段在国际环境和国内能源的短缺的双重压力下，我国的能源结构必须逐渐的向可再生的清洁能源进行转型。在清洁可再生能源的发展行列里，以太阳能使用占据主导地位，相适应的产能技术也比较成熟，并且在实际中得到了广泛的应用。在对太阳能的使用中，以往都是将产生的太阳能光伏直流电通过逆变器转化为交流电，通过相位控制耦合到市网电中，实现能源的部分替代，达到节能效果，但是光伏直流电在转化耦合过程中必然会带来技术上的能源浪费，降低光伏电的实际使用效率，在对光热的利用也简单的停留在太阳加热与电加热耦合供给生活热水。

PVT(太阳能光伏/热，Photovoltaic/Thermal)系统是设在光伏电池上吸收热能的系统，能够将光伏电池工作时散发的热量回收再利用，从而降低光伏电池的温度而提高发电效率，如图1所示，其原理是在光伏电池的背面增加扁盒流道，液体流过时带走光伏电池及太阳能辐照产生的热量，降低光伏电池温度，提升光伏电池的工作效率。现有的PVT方案的系统或者是与压缩机结合，成本高；或者关注于集热器开发，应用于工程系统，复杂度高，需要单工程专门设计，成本高，无法家庭单机使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是为解决现有技术中的技术问题，提供一种能源高效利用的平板太阳能一体机。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种平板太阳能一体机，包括水箱、PVT集热器，所述PVT集热器的光热进出水口与水箱的进出水口相连。通过热水上浮冷水下沉的自然循环原理，不仅充分利用了PVT集热器提供的光热能源，还带走光伏电池及太阳能辐照产生的热量，降低光伏电池温度，提升光伏电池的工作效率，并且采用了自然循环，使本实用新型成本低。

进一步，所述PVT集热器的光热进出水口正对水箱的进出水口。即保证进出水管的走向是直线，不需要打弯，由于两点之间直线最短，因此可以降低管路的长度，降低管阻，降低成本。

进一步，在所述水箱内设置有电加热装置，所述电加热装置由所述PVT集热器的电池组件和/或市电供电。

进一步，所述电加热装置包括交流加热管、直流加热管，所述交流加热管由市电供电，所述直流加热管由所述PVT集热器的电池组件供电。本实用新型所采用的两个电加热管，分别由市电和PVT集热器的电池组件供电，再结合对PVT集热器光热能源的应用，使得本实用新型所述的平板太阳能一体机综合考虑了光伏、光热及市电，对三种能源综合控制，实现能源的高效利用。

进一步，所述平板太阳能一体机还包括自复位温度控制器，所述自复位温度控制器的信号输出端与直流加热管的控制端连接，所述自复位温度控制器由PVT集热器的电池组件供电。自复位温度控制器用于控制直流加热管开关，其由PVT集热器的电池组件供电，充分利用了PVT集热器的光伏能源。

进一步，为提高感温探头的可靠性，所述自复位温度控制器信号输入端与感温探头电路连接，所述感温探头设置在水箱内胆的盲管中。

进一步，所述自复位温度控制器与感温探头均设置在所述盲管中，在所述感温探头与自复位温度控制器之间设置有绝热材料。

进一步，所述自复位温度控制器与直流加热管密封在电器室内，所述感温探头与自复位温度控制器通过线缆连接。

进一步，所述平板太阳能一体机还包括限流开关，所述限流开关串联在自复位温度控制器的供电端。

进一步，所述平板太阳能一体机还包括电脑板，所述交流加热管的控制端与电脑板电路连接。

综上内容，本实用新型所述的一种平板太阳能一体机，是基于PVT集热器的单机产品，优势在于通用性强，可以直接组装使用。其次，采用自然循环，成本低。再次，其综合考虑光伏、光热及市电，对三种能源综合控制，实现能源的高效利用。

附图说明

图1是现有技术的示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型水箱部分的结构示意图；

图4是本实用新型自复位温度控制器的示意图。

如图1至图4所示，水箱1、PVT集热器2、支架3、交流加热管4、直流加热管5、电线6、自复位温度控制器7、限流开关8、感温探头9、盲管10、电器室11。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，一种平板太阳能一体机，包括水箱1、PVT集热器2、支架3，三者固定后形成一体化结构。PVT集热器2的光热进出水口与水箱1的进出水口相连，具体的，PVT集热器2的光热进出水口正对水箱1的进出水口，即保证进出水管的走向是直线，不需要打弯，由于两点之间直线最短，因此可以降低管路的长度，降低管阻，降低成本。由水箱1、PVT集热器2、支架3构成的一体机，采用模块化组装形成一体化单机产品，其通用性强，可以直接组装使用。

水箱1的水与PVT集热器2连通，通过热水上浮冷水下沉的自然循环原理，不仅充分利用了PVT集热器2提供的光热能源，还带走光伏电池及太阳能辐照产生的热量，降低光伏电池温度，提升光伏电池的工作效率。采用了自然循环，使本实用新型成本低。

如图3和图4所示，在水箱1内设置有电加热装置，电加热装置由PVT集热器2的电池组件和/或市电供电。在本实施例中，电加热装置包括交流加热管4、直流加热管5，交流加热管4由市电供电，直流加热管5由PVT集热器2的电池组件供电，直流加热管5与PVT集热器2的电池组件之间通过电线6相连。本实用新型所采用的两个电加热管，分别由市电和PVT集热器2的电池组件供电，再结合对PVT集热器2光热能源的应用，使得本实用新型所述的平板太阳能一体机综合考虑了光伏、光热及市电，对三种能源综合控制，实现能源的高效利用。

本平板太阳能一体机还包括自复位温度控制器7、限流开关8。自复位温度控制器7的信号输出端与直流加热管5的控制端连接，自复位温度控制器7由PVT集热器2的电池组件供电，即自复位温度控制器7与PVT集热器2的电池组件通过电线6相连。自复位温度控制器7用于控制直流加热管5开关，其由PVT集热器2的电池组件供电，充分利用了PVT集热器2的光伏能源。

限流开关8串联在自复位温度控制器7的供电端。通过限流开关8有效保护了自复位温度控制器7。

自复位温度控制器7信号输入端与感温探头9电路连接，感温探头9设置在水箱内胆的盲管10中。由于感温探头9深入盲管10中，可确保感温准确。

为避免感温探头9不受直流电流发热的影响，应在感温探头9与自复位温度控制器7之间设置隔离。

在本实施例中，若自复位温度控制器7与感温探头9为刚性连接，则自复位温度控制器7与感温探头9可均设置在盲管10中，在感温探头9与自复位温度控制器7之间设置有绝热材料。通过设置绝热材料，提高了感温探头9的可靠性，可以杜绝光伏电流发热的影响。

若自复位温度控制器7与感温探头9为柔性连接，则感温探头9独自设置在盲管10中，自复位温度控制器7、限流开关8、直流加热管5密封在电器室11内，感温探头9与自复位温度控制器7通过线缆连接。通过将自复位温度控制器7、限流开关8、直流加热管5密封在电器室11内，不仅使感温探头9远离电线6发热的影响，还防止了人为误触。

平板太阳能一体机还包括电脑板，交流加热管4的控制端与电脑板电路连接，电脑板用于控制交流加热管4的通断。

控制直流加热管5通断的自复位温度控制器7的断开温度设置为T1，T1是水箱1可以正常运行的最大工作温度。电脑板通过单独的温度传感器采集实时温度T，电脑板中设置需要交流加热管4加热到的温度T2，T2的最大值为T1。

感温探头9探测温度小于T1时，直流加热管5正常加热，并结合PVT集热器2提供的光热能源对水箱1内的水进行加热，当温度达到T1时，断开直流加热管5。当直流加热管5与光热能源供热不足，电脑板的单独温度传感器采集的实时温度T小于T2时，启动交流加热管4辅助加热，当温度到达T2时，断开交流加热管4。

通过对交流加热管4、直流加热管5通断的单独控制，可以最大程度利用PVT集热器2提供的光伏及光热的能源，只有在其不足时才允许使用市电。

综上内容，本实用新型所述的一种平板太阳能一体机，是基于PVT集热器2的单机产品，优势在于通用性强，可以直接组装使用。其次，采用自然循环，成本低。再次，其综合考虑光伏、光热及市电，对三种能源综合控制，实现能源的高效利用。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种平板太阳能一体机，其特征在于：包括水箱、PVT集热器，所述PVT集热器的光热进出水口与水箱的进出水口相连；

所述PVT集热器的光热进出水口正对水箱的进出水口；

在所述水箱内设置有电加热装置，所述电加热装置由所述PVT集热器的电池组件和/或市电供电；所述电加热装置包括交流加热管、直流加热管，所述交流加热管由市电供电，所述直流加热管由所述PVT集热器的电池组件供电；

所述平板太阳能一体机还包括自复位温度控制器，所述自复位温度控制器的信号输出端与直流加热管的控制端连接，所述自复位温度控制器由PVT集热器的电池组件供电；

所述自复位温度控制器信号输入端与感温探头电路连接，所述感温探头设置在水箱内胆的盲管中；

所述自复位温度控制器与感温探头均设置在所述盲管中，在所述感温探头与自复位温度控制器之间设置有绝热材料；或者所述自复位温度控制器与直流加热管密封在电器室内，所述感温探头与自复位温度控制器通过线缆连接。

2.根据权利要求1所述的一种平板太阳能一体机，其特征在于：所述平板太阳能一体机还包括限流开关，所述限流开关串联在自复位温度控制器的供电端。

3.根据权利要求1或2所述的一种平板太阳能一体机，其特征在于：所述平板太阳能一体机还包括电脑板，所述交流加热管的控制端与电脑板电路连接。