[发明专利]一种组合式太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合式太阳能热水器。

背景技术

随着人们环保意识的提高，对于清洁能源的需求日益旺盛。在人们研究的新型清洁能源中，太阳能作为一种不受地域限制的清洁能源成为了未来新能源发展的主要方向。太阳能集热管是将太阳能转化为热能的装置，被广泛使用于组合式太阳能热水器。而太阳能电池则是人们利用太阳的光能转换为电能的主要装置。

经检所发现，中国发明专利CN 102967051 A公开了一种光伏光热组合热水器，其包括太阳能电池组件、太阳能集热管，太阳能电池组件将太阳能转化为电能并存储于储能蓄电池中，当太阳光不足时，利用储能蓄电池内的电能加热水箱中的是水，使组合式太阳能热水器能够在阴雨天也能正常使用。

该组合式热水器虽然在阴雨天也能对进行加热，但其存在一些缺陷。太阳热水器的水箱至淋浴器之间是一根较长（一般2米以上）的出水管，对于非顶层用户而言，这根水管则更长，由于水管中的冷水不宜直接用于洗澡，因此这部分水往往被直接排放掉的，造成了水资源的浪费。如果蓄电池能够对这根落水管内的水进行加热或循环，使水管内的水温达到适于洗澡的温度，节约水资源的同时，改善消费者的使用体验。

目前，太阳能电池组件存在清洁的困扰，当被其他物体（如鸟粪、树荫等）长时间被遮挡时，被遮挡的太阳能电池组件会产生严重发热现象，这就是热岛效应。这种热岛效应对太阳能电池将造成很严重的破坏作用。当电池面积被遮挡10%，电池功率输出可降低至30%。为了防止太阳能电池由于热岛效应而被损坏，需要经常对太阳能电池表面进行清洁，这将大量耗费人力；或者在太阳能电池组件的正负间并联一个旁通二极管，提供电路流通，以避免有光照的太阳能电池组件所产生的能量被遮挡的太阳能电池组件所消耗。但是这种被动式的防热岛效应手段显然会降低太阳能电池的效率。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种自追踪太阳能发电装置，能够充分利用太阳能，且具有良好的防热岛效应。

为了达到上述目的，本发明提出的组合式太阳能热水器，包括支架，支架上固定有水箱、太阳能集热管、太阳能发电装置，所述太阳能集热管与水箱相连，水箱的出水口接有通往室内出水管，太阳能发电装置中，太阳能电池组件的电源输出端经充放电电路连接蓄电池，其特征在于：所述出水管内设置有隔板或内水管，将出水管内部分割为两个纵向水道，其中至少一个纵向水道上安装有水泵，用于将两个纵向水道与水箱之间形成水循环回路，充放电电路的电能输出端经逆变器连接所述水泵，所述太阳能发电装置具有带空腔且内部抽真空或充有低压保护气体的双层玻璃，所述双层玻璃由前侧玻璃和后侧玻璃沿四周密封拼接而成，所述前侧玻璃的外表面或内表面制有依次排列的若干竖向弧形透光凸起，所述弧形透光凸起形成可聚光的竖条状凸透镜，所述双层玻璃的空腔内设置有与该凸透镜一一对应的带弧形轨道的支架，所述支架上安装有可沿所述弧形轨道滑动的安装座，所述安装座的前表面固定有太阳能电池，本装置还具有驱动所述安装座在弧形轨道内滑动的驱动机构，在太阳能有效收集时间段内，所述驱动机构驱动安装座，使得入射太阳光经凸透镜聚拢后基本能够覆盖地照射在太阳能电池上。

本发明进一步的改进在于：

1、所述充放电电路的电能输出端经逆变器还连接有电加热装置；所述电加热装置具有置于水箱内的电加热棒。

2、本发明组合式太阳能热水器，还具有微处理器、设置于水箱和下水管内的第一、第二温度探头，所述第一、第二温度探头的信号输出端与微处理器连接，分别控制水泵和电加热棒的第一、第二开关受控于所述微处理器。

3、所述支架具有位于上下两端的一对支撑片，所述支撑片开设有形成所述弧形轨道的弧形凹槽，所述安装座上下两端具有插入该弧形凹槽内的插片，所述驱动机构通过拉动该插片实现安装座在弧形轨道内滑动,所述支架还具有用于支撑安装座背部的弧形支撑面。

4、所述驱动机构包括控制芯片、位于支撑片上方或/和下方且受控于所述控制芯片的电机，所述电机的输出头连接有拨杆，所述拨杆与插片连接，所述电机为步进电机或减速电机中的一种，所述控制芯片与微处理器通讯。

5、前侧玻璃的内侧涂覆可单向透光的银膜或铝膜。

6、本发明组合式太阳能热水器，还具有与安装座固定的导热装置，所述导热装置为冷却水管，所述冷却水管伸出双层玻璃外，接冷却水循环设备，所述冷却水循坏设备的热水出水口与水箱连接。

7、所述出水管设有保温层。