[发明专利]光伏光热系统及其控制方法

说明书

本申请涉及一种光伏光热系统及其控制方法，其中光伏光热系统包括：光伏光热一体机，其包括择一工作的光伏发电单元和光热供水单元；工作模式控制单元，其与所述光伏光热一体机相连、以控制所述光伏发电单元和所述光热供水单元择一工作；加热水箱，其与所述光热供水单元之间连接第一循环水管，所述第一循环水管上连接第一循环水泵；用热单元，其通过走水管路与所述加热水箱相连；用电单元，其与所述光伏发电单元电路连接。

技术领域

本申请涉及一种光伏光热系统及其控制方法。

背景技术

太阳能，作为可再生能源，已得到了广泛的应用，如光伏发电、光热采暖、光热发电等，太阳能也是未来发展绿色能源的主要方向。现有利用太阳能的两种技术途径：即光伏发电和光热制热的技术产品已普及的全球每个国家。现有技术的太阳能发电装置和制热装置为两个分设的装置，由于太阳能的光伏利用和光热利用各有优点和缺点，存在不能同时安装的问题，即只能发电而不能制热或只能制热而不能发电，使两者不能优势互补，不能同时进行制热和发电，影响了对太阳能的充分高效利用。

单纯光伏发电时，光电转化效率低，其转换效率一般在太阳光能辐射量的12％-17％，也就是说照射到光伏板表面上约83％的太阳能未能利用和转换，相当一部分能量转化为热能流失，同时所产生的热能还会使光伏板温度升高导致电池效率下降，进一步降低光电转换率；因此单纯光伏发电存在转化率低、太阳能流失多的问题。

单纯光热制热时，如常见的太阳能热水器，光热转化效率高，一般在太阳能辐射量的50％以上，然而所存在的问题是家庭洗浴的需要并不是日日所需，导致多数天产生的热水被搁置浪费，尤其对于装配太阳能热水系统的学校来说，在开学期太阳能热水满足了学生的使用，但在较长期的寒暑假，且此时光照量最大，热水器处于搁置无人使用状态，造成能源浪费；此外对于太阳能热水供暖系统来说，冬季采暖，光热制暖设备比光伏发电制暖设备的效率要高的多，如一幢100平方米的房子冬季采暖，如安装50平方米光伏发电装置，在晴天所发电能是无法满足要求的，如安装50平方米的光热利用装置，通过热水供暖，所吸收热能完全能满足要求，然而房屋一般只在冬季采暖，采暖时间约三个月，其余大部分时间都处于搁置状态，所收集的热能没有用，白白浪费；因此单纯光热制热存在使用频率不高、搁置停摆周期长的问题。

综上所述，目前对太阳能的光伏发电和光热制热两种利用方式各自分别存在的上述问题导致太阳能利用不够充分，基于太阳能的产品目前在市场上还未普及或大规模应用，太阳能作为清洁、随手可得、取之不尽用之不竭的特有属性未得到很好的开发和利用，由于人们对太阳能技术应用和研发的匮乏导致利用太阳能技术的产品缺点更为突出，更为严重的，市场上甚至摒弃了诸如太阳能热水器等类似产品，因而面对当前能源危机以及对于清洁、无污染的追求，对太阳能的利用技术亟需革新。

然而在实际中，将光伏发电和光热制热相结合一直是一个难以攻克的技术难题，二者的结合存在诸多技术问题需要克服，这也是由当前光伏发电和光热制热的基础设备决定的：因为光伏板多为一平面完整板，光热设备多为排列布置的集热管，导致光伏板与集热管无法结合、共同协作来弥补两种技术各自的不足、最大化利用太阳能，无法同时获取热水和电力两种收益，目前市面上将光伏发电和光热制热相结合得到热能电能同时产出的设备非常少，现有一些设备在光伏板的背部设置多跟集热管利用热能以制热，然而该种方式存在的问题是集热管制热依然会导致热量散发不出去，光伏板温度还会升高导致电池效率下降，使用寿命缩短；因而本申请研发的一种可实现光伏-光热切换的的光伏光热一体机具有重要的意义，对于太阳能充分利用并形成产品应用到家庭生活中具有革新意义。

发明内容

本申请的目的是：针对上述问题，提供一种可实现光伏-光热切换的光伏光热系统，并提供了该光伏光热系统的控制方法。

本申请的技术方案是：

一种光伏光热系统，包括：

光伏光热一体机，其包括择一工作的光伏发电单元和光热供热单元；