[发明专利]太阳能发电热水一体机

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电和太阳能热水器技术领域，特别是一种太阳能发电热水一体机。

背景技术

近年来，太阳能光伏发电技术在新能源领域得到了广泛地运用，其材料主要以单晶硅和多晶硅为主。为了提高太阳能电池的利用率，人们采用各种形式的反射聚光或折射聚光与太阳能电池板阵列结合的方法达到效果。太阳能反射聚光技术已发展出许多形式的装置，包括：槽型抛物面聚光、旋转抛物面聚光、复合抛物面聚光、球形聚光、圆渐开线聚光和V形面聚光等。太阳能折射聚光领域目前主要以菲涅尔透镜取代平凸透镜。

在太阳能产业的领域中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。清华大学目前已开发的第三代是真空管式太阳能集热水器，其是在国外技术的基础上研制出具有世界先进水平的真空管式太阳能集热器，有两种真空管热水器，即全玻璃真空管太阳能集热器和热管式，它运用优良的太阳光选择性吸收膜层及高真空保温技术，具有单向导热性能佳、稳定性好等优点。

由于现有的硅晶体太阳能电池板转换率太低，而新型的多结砷化镓电池虽然转换效率很高但国内的制造技术还不成熟，制造以及使用成本较高，许多材料需要从国外进口。作为提高太阳能电池效率的辅助技术，反射聚光和折射聚光技术都存在着各自的缺陷，反射聚光存在聚光倍数不高、占地面积大的问题。折射聚光则存在成本较高、聚光损失大、聚光不均匀，制造难度大，透光度不高的缺点。而为了弥补聚光带来的太阳能电池板过热的问题所增加的水冷系统会大大增加整套系统的成本，所以目前大多停留在试验阶段。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种太阳能发电热水一体机，以期太阳能电池板在保持最大聚光倍数的基础上仍能保持正常的温度工作曲线，并将这部分热能有效的使用在热水器上。

本发明采取的技术方案是：

一种太阳能发电热水一体机，包括倾斜支架、循环水箱、多个太阳能电池片和多个玻璃水管，其特征是，所述多个太阳能电池片组成多个电池片条状阵列，所述电池片条状阵列的数量与所述玻璃水管的数量相等，所述电池片条状阵列纵向间隔排列在所述倾斜支架上，所述玻璃水管纵向排列在所述倾斜支架上，每个玻璃水管设置在每个电池片条状阵列的上方，所述玻璃水管的下端封闭，上端与所述循环水箱相连。

进一步，所述玻璃水管与所述电池片条装阵列之间的距离为5至10CM。

进一步，所述玻璃水管与所述循环水箱相连处设置温度传感器。

进一步，所述太阳能电池片采用热斑效应防护线路连接，所述热斑效应防护线路连接是将电池片条状阵列中的太阳能电池片串联，多个电池片条状阵列并联连接到负载，在所述并联支路上串联一个支路二极管，所述支路二极管的正极与所述并联支路的正极连接，所述支路二极管的负极与所述负载的正极连接，在所述每个太阳能电池片上并联一个旁路二极管，所述旁路二极管的正极与所述太阳能电池片的负极连接，所述旁路二极管的负极与所述太阳能电池片的正极连接。

进一步，所述玻璃水管的截面形状为椭圆形。

本发明的有益效果是：

（1）玻璃水管的聚光作用把光线集中到太阳能电池片上，椭圆形水管的聚光作用更显著；

（2）玻璃水管能够带走太阳能电池片上的热量，延长太阳能电池片的使用寿命。

附图说明

附图1为本发明中的立体结构示意图；

附图2为热水器水循环原理图；

附图3为太阳能热斑效应保护电路图形。

附图中的标记分别为：

1．倾斜支架；                              2．太阳能电池片；

3．玻璃水管；                              4．循环水箱；

5．温度传感器；                          6．储热水箱；

7．补给水箱；                              8．热虹吸压头；

9．温控器；                                 10．电磁阀；

11．入水口；                                12．出水口；

13．负载；                                   14．旁路二极管；

15．支路二极管。

具体实施方式