[实用新型]太阳能制冷、制热水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能制冷同时制热水装置，具体讲是一种用高倍聚光镜与光电、光热部件结合发电进行太阳能制冷、制热水装置。

背景技术

用太阳能光伏电池发电直接带动压缩机制冷的传统做法不但效率低，而且设备庞大，成本高。太阳能光伏电池工作效率很低，工作时只能将一小部分太阳能转化为电能，而大部分剩余的能量都转化为热能耗掉。要提高太阳能制冷系统的工作效率，必须提高太阳能发电装置的能量转换效率，特别是提高太阳能的利用率。

发明内容

本发明以提高太阳能的利用率为主导设计出一种太阳能制冷、制热水装置，具体讲就是将晶体硅太阳能光伏电池与热电元件结合在一起，采用高倍聚光型太阳能混合发电，即在太阳能电池上安装高倍聚光镜，提高太阳能光伏电池的光的吸收率，在光伏电池发电的同时产生的大量废热为热电元件建立温差使热电元件再次发电，用两者产生的混合电能直接驱动热电制冷元件制冷，并产生生活热水，从而较好的解决了太阳能制冷效率低，设备庞大，价格成本高的问题。

太阳能制冷、制热水装置由高倍菲涅尔聚光镜、光电模块、热电模块、散热器、水道、热电制冷模块及保温箱组成，其特征是菲涅尔聚光镜、光电模块、热电模块、散热器、水道、热电制冷模块自上而下依次排列、且紧密相连相贴。菲涅尔聚光镜、光电模块和热电模块镶嵌在保温箱的顶部，散热器、水道、热电制冷模块安装在保温箱中，散热器的散热片安装在水道中，水道左边装有进水口，右边装有出水口，热电制冷模块的下部是设计的冷室。太阳光照在菲涅尔聚光镜上，经菲涅尔透镜聚光后聚焦点(或焦斑)落在光电模块上，经光电转换产生电能，光电模块产生的大量废热加在热电模块的受热面，与水道中的散热器之间建立温差，使热电模块发电，两者产生的混合电能直接驱动冷室的热电制冷模块制冷，同时产生生活热水。

为了维持太阳能制冷系统一年中大部分时间都能正常工作，所述的光电模块与热电模块数量比为1∶1，热电模块与热电制冷模块数量比为10∶1～12∶1。

所述的热电制冷模块发热面与上部水道中的散热器为共用散热器，通电后发热面产生的热量被水道中的水带出，热电制冷模块下边的制冷面面对冷室，产生的冷能散发在冷室中，作为冷藏、冷风、冷水等的冷源。

所述的菲涅尔聚光镜为平面化的高倍聚光正菲涅尔透镜，菲涅尔透镜为矩阵型排列，每个镜的聚光比大于150，透光率大于85％，以满足太阳能聚光聚热系统中高能量要求。

所述的热电模块是新型半导体温差发电模块，其热面与光电模块紧贴，其冷面与散热器紧贴，在光电模块发电的同时它可以将废热能迅速转换成电能，废热能温度越高，系统的热电转换效率越高。热电模块的使用不但将部分热量可直接转换为电能，提高了光的利用率，也较好的解决了光电模块的散热问题，使系统光电转换效率可达30％以上。

所述的散热器上面与热电模块的冷面紧贴，冷水从水道流过时，可将热电模块工作时散热器翅片上的热量带走，加热的水供生活使用。

太阳能制冷、制热水装置充分利用太阳能发电制冷制热水，效率高，成本低，具有良好的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

图1中1、菲涅尔聚光镜  2、玻璃盖板  3、光电模块  4、热电模块  5、散热器  6、水道  7、热电制冷模块  8、保温箱  9、进水口  10、出水口  11、冷室  12、电导线  13、太阳光

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作进一步说明：

一种太阳能制冷、制热水装置，由高倍菲涅尔聚光镜1、光电模块3、热电模块4、散热器5、水道6、热电制冷模块7及保温箱8组成，其特征是菲涅尔聚光镜1、光电模块3、热电模块4、散热器5、水道6、热电制冷模块7自上而下依次排列、且紧密相连相贴。菲涅尔聚光镜1、光电模块3和热电模块4镶嵌在保温箱8的顶部，散热器5、水道6、热电制冷模块7安装在保温箱8中，散热器5的散热片安装在水道6中，水道6左边装有进水口9，右边装有出水口10，热电制冷模块7的下部是设计的冷室11。太阳光13照在菲涅尔聚光镜1上，经菲涅尔透镜聚光后聚焦点(或焦斑)落在光电模块上3，经光电转换产生电能，光电模块3产生的大量废热加在热电模块4的受热面，与水道6中的散热器5之间建立温差，使热电模块4发电，两者产生的混合电能直接驱动冷室11的热电制冷模块7制冷，同时产生生活热水。