[实用新型]一种利用太阳能光伏电池板进行热电联供的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能光伏电池板进行热电联供的系统，属于能源与环境技术领域。

背景技术

供热与供电在现代生产生活中扮演着越来越重要的角色。一个世纪以来，供热与供电严重依赖于化石燃料。虽然近年来随着超临界朗肯循环等技术的应用，煤电效率逐步提高（现在世界上最新技术已经能达到近50%的热效率），但电力工业依然是二氧化碳及二氧化硫严重环境污染物主要的排放源，同时随着石化燃料的枯竭，开采的成本和难度会越来越大，因此加大对新能源开发的力度，减少对化石燃料的依赖，使用更清洁的能源是现在人类的必然选择。

太阳作为世界上最丰富的永久能源，辐射功率达3.8x1023kW，其中，地球截取的太阳能辐射能通量为1.7x1014kW，比核能，地热和引力能储量总和还要大5000多倍。据估算，太阳在一月之内辐射到地球上的能量，可抵地球上包括石化燃料、原子能等在内的所有不可再生能源总储量的10倍之多，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。我国属太阳能资源相当丰富的国家，国土面积的2/3地区年日照时数大于2200h，单位面积太阳能辐射总量高于5016MJ/m²。因此，研究太阳能发电技术对我国乃至全人类的持续发展有重要意义。太阳能发电可在不对环境带来任何污染和公害情况下，将太阳能转化为电能，太阳能发电被誉为未来最理想的发电方式。按转换方式的不同，可分为光伏发电及光-热-电两种方式。随着光伏材料（晶材料或非晶材料）生产工艺的日臻完善，光伏发电系统的成本逐渐降低，光伏发电技术也得到越来越多的产业化应用，但一般光伏发电的效率均在10%以内，因此如何提高对太阳能的总体利用率依然是一个重大课题。利用光伏电池板的余热对用户供热，从而实现热电联供是提高太阳能的总体利用率的有效途径。

发明内容

本实用新型的目的是利用太阳能光伏电池板进行热电联供，该系统能同时利用光伏电池板及其余热进行热电联供，高效梯级利用太阳能：太阳能首先通过单晶硅或多晶硅太阳能电池板转变成电量输出，电池板排放的热能再通过余热回收系统实现对太阳能水箱中的冷水进行加热供应热水，本实用新型通过以下技术方案实现。

一种利用太阳能光伏电池板进行热电联供的系统，该系统包括太阳能光伏发电系统、太阳能电池板余热回收系统和辅助散热器，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能电池组件1、蓄电池2、控制器3、逆变器4和相互连接的管道，太阳能电池板余热回收系统包括余热回收加热器5、水加热器6、太阳能水箱7、循环管路、常开电磁阀Ⅰ11和常开电磁阀Ⅱ12，辅助散热器包括翅片散热器8、常闭电磁阀Ⅰ9、常闭电磁阀Ⅱ10、管道、温度传感器、控制端和相互连接的管道，太阳能电池组件1通过控制器3分别与蓄电池2、直流电用户、交流电用户连接，控制器3通过逆变器4与交流电用户连接，太阳能电池组件1还与余热回收加热器5连接，余热回收加热器5吸热工质蒸汽出口通过循环管路、常开电磁阀Ⅰ11与水加热器6连接，水加热器6加热太阳能水箱7中的水，水加热器6通过循环管路、常开电磁阀Ⅱ12与余热回收加热器5吸热工质进口端连接，太阳能水箱7上设有温度传感器和控制端，余热回收加热器5吸热工质出口通过管道、常开电磁阀Ⅰ11、常闭电磁阀Ⅰ9与翅片散热器8连接，翅片散热器8出口通过常闭电磁阀Ⅱ10与余热回收加热器5吸热工质进口连接，控制端与温度传感器、常闭电磁阀Ⅰ9、常闭电磁阀Ⅱ10、常开电磁阀Ⅰ11、常开电磁阀Ⅱ12连接。

所述余热回收加热器5有两种形式，一种是采用并流管式加热器，另外一种是采用平行流多通道扁管式加热器。

所述余热回收加热器5中的吸热工质为水、甲醇、乙醇、苯、甲苯、邻二甲乙基苯、R123、R245fa、R113、R11、R21、R134a、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、丙烷、己烷、异己烷、环己烷、丙酮、氨中一种或几种任意工质组成的混合溶液，也可以向工质内加入CuO、Al2O3、TiO2、SiO2、BaCl2、CNT(多壁碳米管)纳米粒。

该利用太阳能光伏电池板进行热电联供的系统的工作原理：