[实用新型]多功能太阳能系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，更具体地涉及一种包括带有纯净水功能的太阳能热或电-热一体系统。

背景技术

太阳能是非常理想的清洁能源，是解决由煤之类的化石能源带来环境污染、全球变暖和资源枯竭等问题最好的方案之一。但相比化石能源，目前大规模的太阳能的应用仍然面临各种瓶颈，其中投资回报率低，或投资回报周期过长是最大的问题。

提高投资回报率最有效的方向是提高系统的“回报”。 当前的太阳能光伏组件的转换效率相对偏低（15~20%），大部分光能变成热，因此有热利用的空间。但为了不使光伏电池的温度太高、温度分布不均匀而影响效率，组件和水箱的高效热传导尤其重要。

而让太阳能系统生成纯净水更是将系统的“回报”显著提高。在很多应用环境下，太阳能系统的纯净水的回报远高于其光电和光热的回报。本实用新型也有助于解决我国清洁饮用水资源缺乏的问题。

实用新型内容

1、本实用新型的目的。

本实用新型为了解决现有太阳能技术中投资回报率低的问题，并解决了自然循环热传导性能不佳，以及强制循环需要水泵等附加设备和消耗电能等问题，而提出的具有纯净水功能的多功能太阳能系统。

2、本实用新型所采用的技术方案。

多功能太阳能系统由一个或多个太阳能收集器（101）、带有热交换器的储热箱（102）、净化工质容器（103）、以及工质补充容器（104）组成。

太阳能收集器（101）包括太阳能收集面板（7），其正面为向阳面；向阳面上装有能将太阳能转换为热能的涂层（12）或将太阳能转换为电能的光伏电池（13），其背面与包括有多条纵向管道（3）的管道系统紧密热接触；管道系统还包括三条延伸到太阳能收集器外的水平管道与纵向管道（3）相通，三条水平管道分别为顶部的汽管（2），底部的液管（6），以及介于两者之间的输液管（1）；可发生相变的传热工质（105）充满底部液管（6）和纵向管道（3）的一部分，工质在常温常压下为液态，而在太阳能热的作用下，工质可部分或全部汽化并吸收热量。

多个太阳能收集器（101）之间通过汽管（2）、输液管（1）和底部液管（6）连通。

储热箱（102）内有储热媒质（16）和热交换器（4）；热交换器（4）至少和太阳能收集器（101）的汽管（2）相通，并将接收到的汽化工质冷凝为液态，所释放热量用于加热储热媒质（16）。

净化工质容器（103）与储热箱（102）内的热交换器（4）相通用于接纳热交换器内冷凝的工质（16）。

工质补充容器（104）与太阳能收集器（101）的输液管（1）相连，向太阳能收集器内补充工质（15）。

优选的，所述的太阳能收集器（101）的工质为待净化的原水。

优选的，所述的储热箱（102）内的储热媒质为水。

在本实用新型的一具体实施例中，多个太阳能收集器（101）之间通过汽管、输液管和底部液管连成一排，并且多排太阳能收集器通过外部公共的汽管、输液管和底部液相连。由多个太阳能收集器组成的系统其纯净水功能的附加成本比例可降至很低。

在本实用新型的一具体实施例中，还包括用于收集可能产生的不凝气体的不凝气室（5），与所述热交换器（4）连通。

在本实用新型的另一具体实施例中，所述的热交换器、净化工质容器、和不凝气室三者由导热壁做成的热交换容器（105）替代，并放置于储热箱（103）内；热交换容器(105)将接收到的汽化工质冷凝为液态并储存于热交换容器内，所释放热量通过导热壁用于加热热交换容器周围的储热媒质（16），而不凝气体则集聚于热交换容器的上部。

在本实用新型的另一具体实施例中，工质补充容器（104）与太阳能收集器（101）的底部液管（6）相连，在泵的作用下将太阳能收集器浓度升高的工质（15）抽出。

在本实用新型的另一具体实施例中，还包括一真空泵（10），用于抽走不凝气体和并维持系统处于低压或真空状态。

在本实用新型的另一具体实施例中，还包括一旁流管（8）与汽管（2）和底部液管（6）相连。

在本实用新型的另一具体实施例中，所述的旁流管（8）与汽管（2）连接处安装气-液分离器（14）。

在本实用新型的另一具体实施例中，工质补充容器（104）与储热箱（102）合并，储热箱（102）兼作工质补充容器的作用，并与太阳能收集器的输液管（1）相连通。

工作原理：