一種太陽能發電及集熱供暖裝置的製造方法
2023-10-18 09:44:24 1
一種太陽能發電及集熱供暖裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能發電及集熱供暖裝置，包括太陽能採集單元、熱能儲存單元、太陽追蹤單元以及循環水管路系統，所述太陽能採集單元通過太陽追蹤單元安裝在熱能儲存單元上，所述太陽能採集單元的循環水通過循環水管路系統與熱能儲存單元的進出水管口相連。本實用新型發電部分和集熱部分安裝在同一裝置中，在供暖季和非供暖季互換，可以避免單一太陽能供暖系統在非供暖季期間造成的浪費。通過聚光透鏡的聚光，在非供暖季期間，提高光線照射在太陽能板的光照強度，從而提高發電量。
【專利說明】
一種太陽能發電及集熱供暖裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及太陽能技術領域，具體的說是涉及一種太陽能發電及集熱供暖裝置。【背景技術】
[0002]隨著現代科技的不斷發展和人們生活品質的需求，各種科技產品和供暖供熱產品需要大量能源的消耗，為了減輕地球上有限能源的挖採及從中浪費，世界組織對各個國家不斷的創導生態環保綠色節能的重要性。在太陽能應用領域，目前國內外市場化的產品主要是太陽能熱水器和太陽能光伏電池，此外以空氣作為介質的太陽能採暖產品也開始逐漸走進市場。其中太陽能採暖產品更多地用於冬季，具有一定的季節性，但熱效率高;太陽能光伏電池可全年使用，但光電轉換效率較低。另一方面，入射到太陽能光伏電池表面的太陽能輻射能只有一小部分轉化為電能，其餘大部分都轉化為熱能，存在不足的是成本較高，太陽能利用率不高。【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，針對以上現有技術的缺點，提出一種太陽能發電及集熱供暖裝置，發電部分和集熱部分安裝在同一裝置中，通過滑軌滑動實現發電和供暖的切換，在供暖季和非供暖季互換，可以避免單一太陽能供暖系統在非供暖季期間造成的浪費。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的:提供一種太陽能發電及集熱供暖裝置，包括太陽能採集單元、熱能儲存單元、太陽追蹤單元以及循環水管路系統，所述太陽能採集單元通過太陽追蹤單元安裝在熱能儲存單元上，所述太陽能採集單元的循環水通過循環水管路系統與熱能儲存單元的進出水管口相連；
[0005]所述太陽能採集單元包括光伏安裝框、集熱管、光伏電池板、鋼化玻璃以及聚光透鏡，所述光伏安裝框內設有兩塊滑板，所述滑板兩端通過電動滑軌安裝在所述光伏安裝框的上下兩端，所述光伏電池板安裝在滑板上，在所述光伏電池板的上方依次設有聚光透鏡和鋼化玻璃，所述聚光透鏡的聚光帶覆蓋所述光伏電池板;在兩塊滑板關合處的正下方設有集熱管，所述集熱管通過換熱管路與所述太陽能採集單元的進出水管口相連，所述換熱管路安裝在滑板的下方，與所述滑板接觸吸收光伏電池板上產生的熱量；
[0006]所述熱能儲存單元內設置冷水箱和熱水箱，所述冷水箱的進水管路處設有支路管路，所述進水管路上安裝第一水閥與冷水箱相連，所述支路管路上安裝第二水閥與熱水箱相連，所述熱能儲存單元的熱水進口和冷水出口通過所述循環水管路系統與所述太陽能採集單元的進出水管口相連。
[0007]本實用新型進一步限定的技術方案是:前述的太陽能發電及集熱供暖裝置，所述太陽追蹤單元包括支撐座、安裝連接板、追蹤轉向器以及冷熱水連接軟管，所述追蹤轉向器安裝在支撐座上，在所述追蹤轉向器上設有安裝連接板用以連接固定所述太陽能採集單元，所述支撐座的頂部設有冷熱水管接口，所述冷熱水管接口通過冷熱水連接軟管與安裝在安裝連接板上的太陽能採集單元進出水管口相連。
[0008]前述的太陽能發電及集熱供暖裝置，所述聚光透鏡為菲尼爾透鏡或凸透鏡;在所述熱能儲存單元外側包覆保溫層。
[0009]前述的太陽能發電及集熱供暖裝置，所述集熱管包括套接在鍍膜玻璃套管內的塗層不鏽鋼管，在所述塗層不鏽鋼管的一端通過玻璃金屬接頭與鍍膜玻璃套管相連，並在此端部塗層不鏽鋼管上連接波紋管;所述塗層不鏽鋼管的另一端設有內屏蔽，並在內屏蔽的外側設有不鏽鋼外護盾，在所述鍍膜玻璃套管與塗層不鏽鋼管之間的夾層內設有空氣吸收劑。
[0010]前述的太陽能發電及集熱供暖裝置，所述集熱管設置在所述聚光透鏡的焦點上。
[0011]進一步的，前述的太陽能發電及集熱供暖裝置，所述換熱管路由進水口分為兩個散熱支路管，兩個散熱支路管分別設置在兩塊滑板的下方，最後兩個散熱支路管合併後接入所述集熱管的進水口。
[0012]本實用新型的有益效果是:①發電部分和集熱部分安裝在同一裝置中，在供暖季和非供暖季通過滑軌滑動太陽能電池板的位置實現發電和供暖的切換，可以避免單一太陽能供暖系統在非供暖季期間造成的浪費;②通過菲尼爾透鏡或凸透鏡的聚光功能，在非供暖季期間，提高光線照射在太陽能板的光照強度，可使得在同樣面積太陽能電池板上發電效率提高;③非供暖季期間，通過換熱管路用冷水將太陽能板上熱能帶走，降低太陽能電池板溫度，並將提高溫度後的水進入集中供熱系統，為居民提供日常生活用熱水;④供暖季期間，採用聚光透鏡集中加熱集熱管，能將供暖用水溫度加熱到l〇〇°C，有效保證供暖效果，且水箱冷熱水循環方式可切換，使得在日照條件不足時冷水不進入供暖循環系統，保證熱效率穩定;⑤太陽能電池板下部設置的換熱管路可以在全年保持太陽能電池板的最佳工作溫度，非供暖季通過水循環帶走熱量有效降溫，供暖季通過供暖回流水提高電池板溫度;使太陽能電池板始終保證最佳發電效率。【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型太陽追蹤單元聚光示意圖。
[0015]圖3為本實用新型太陽能採集單元結構示意圖。
[0016]圖4為本實用新型熱能儲存單元結構示意圖。
[0017]圖5為本實用新型熱能儲存單元結構示意圖。
[0018]圖6為本實用新型集熱管結構示意圖。【具體實施方式】
[0019]下面對本實用新型做進一步的詳細說明:
[0020]實施例1
[0021]本實施例提供的一種太陽能發電及集熱供暖裝置，結構如圖1至圖6所示，包括太陽能採集單元1、熱能儲存單元2、太陽追蹤單元3以及循環水管路系統4,太陽能採集單元通過太陽追蹤單元安裝在熱能儲存單元上，太陽能採集單元的循環水通過循環水管路系統與熱能儲存單元的進出水管口相連。
[0022]太陽能採集單元1包括光伏安裝框18、集熱管、光伏電池板、鋼化玻璃19以及聚光凸透鏡，光伏安裝框內設有兩塊滑板，滑板兩端通過電動滑軌安裝在光伏安裝框的上下兩端，光伏電池板安裝在滑板上，在光伏電池板的上方依次設有聚光凸透鏡和鋼化玻璃，聚光透鏡的聚光帶覆蓋光伏電池板;在兩塊滑板關合處的正下方設有集熱管，集熱管設置在聚光透鏡的焦點上，集熱管通過換熱管路10與太陽能採集單元的進出水管口相連，換熱管路安裝在滑板的下方，與滑板接觸吸收光伏電池板上產生的熱量。
[0023]熱能儲存單元2內設置冷水箱和熱水箱，冷水箱21和熱水箱22外側包覆保溫層23， 冷水箱的進水管路27處設有支路管路24,進水管路上安裝第一水閥25與冷水箱相連，支路管路上安裝第二水閥26與熱水箱相連，熱能儲存單元的熱水進口 28和冷水出口 29通過循環水管路系統與太陽能採集單元的進出水管口相連。[〇〇24]太陽追蹤單元3包括支撐座31、安裝連接板32、追蹤轉向器33以及冷熱水連接軟管 34,追蹤轉向器安裝在支撐座上，在追蹤轉向器上設有安裝連接板用以連接固定太陽能採集單元，支撐座的頂部設有冷熱水管接口，冷熱水管接口通過冷熱水連接軟管與安裝在安裝連接板上的太陽能採集單元進出水管口相連。
[0025]本實施例的集熱管包括套接在鍍膜玻璃套管13內的塗層不鏽鋼管17,在塗層不鏽鋼管的一端通過玻璃金屬接頭16與鍍膜玻璃套管相連，並在此端部塗層不鏽鋼管上連接波紋管15;塗層不鏽鋼管的另一端設有內屏蔽12,並在內屏蔽的外側設有不鏽鋼外護盾11，在鍍膜玻璃套管與塗層不鏽鋼管之間的夾層內設有空氣吸收劑14。換熱管路由進水口分為兩個散熱支路管，兩個散熱支路管分別設置在兩塊滑板的下方，最後兩個散熱支路管合併後接入集熱管的進水口。
[0026]本實施例的工作過程為:供暖季期間，發電部分的兩塊光伏電池板沿滑軌向兩側展開，聚光鏡將太陽光聚光在集熱管上，通過太陽跟蹤系統保證聚光鏡的聚焦部位始終照射在集熱管上，能將供暖用水溫度加熱到100 °C，有效保證供暖效果。本實施例中熱能儲存單元中水箱循環部分由兩個電動閥門控制，當集熱管實現水加熱時，第一水閥打開，第二水閥閉合，將冷水儲存箱內水注入集熱管中加熱，並經集熱管加熱後流入熱水水箱，再由熱水水箱中的出水口進入循環單元實現供暖。當夜間集熱管不加熱水時，第一水閥閉合，第二水閥打開，冷水儲存箱內水流不再進入循環，由供暖系統回流的熱水直接進入熱水水箱，只由熱水儲存箱內熱水進入循環提供供暖。
[0027]非供暖季期間，發電部分的兩塊光伏電池板沿滑軌向中間合併，通過太陽跟蹤系統保證聚光鏡聚光形成的面始終照射在太陽能電池板上。通過換熱管路用水將太陽能板上熱能帶走，降低太陽能電池板溫度，並將提高溫度後的水進入集中供熱系統，為居民提供日常生活用熱水。換熱鋁板可以在全年保持太陽能電池板的最佳工作溫度，非供暖季通過水循環帶走熱量有效降溫，供暖季通過供暖回流水提高電池板溫度。使太陽能電池板始終保證最佳發電效率。
[0028]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護範圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護範圍之內。
【主權項】
1.一種太陽能發電及集熱供暖裝置，包括太陽能採集單元、熱能儲存單元、太陽追蹤單 元以及循環水管路系統，其特徵在於:所述太陽能採集單元通過太陽追蹤單元安裝在熱能 儲存單元上，所述太陽能採集單元的循環水通過循環水管路系統與熱能儲存單元的進出水 管口相連；所述太陽能採集單元包括光伏安裝框、集熱管、光伏電池板、鋼化玻璃以及聚光透鏡， 所述光伏安裝框內設有兩塊滑板，所述滑板兩端通過電動滑軌安裝在所述光伏安裝框的上 下兩端，所述光伏電池板安裝在滑板上，在所述光伏電池板的上方依次設有聚光透鏡和鋼 化玻璃，所述聚光透鏡的聚光帶覆蓋所述光伏電池板;在兩塊滑板關合處的正下方設有集 熱管，所述集熱管通過換熱管路與所述太陽能採集單元的進出水管口相連，所述換熱管路 安裝在滑板的下方，與所述滑板接觸吸收光伏電池板上產生的熱量；所述熱能儲存單元內設置冷水箱和熱水箱，所述冷水箱的進水管路處設有支路管路， 所述進水管路上安裝第一水閥與冷水箱相連，所述支路管路上安裝第二水閥與熱水箱相 連，所述熱能儲存單元的熱水進口和冷水出口通過所述循環水管路系統與所述太陽能採集 單元的進出水管口相連。2.根據權利要求1所述的太陽能發電及集熱供暖裝置，其特徵在於:所述太陽追蹤單元 包括支撐座、安裝連接板、追蹤轉向器以及冷熱水連接軟管，所述追蹤轉向器安裝在支撐座 上，在所述追蹤轉向器上設有安裝連接板用以連接固定所述太陽能採集單元，所述支撐座 的頂部設有冷熱水管接口，所述冷熱水管接口通過冷熱水連接軟管與安裝在安裝連接板上 的太陽能採集單元進出水管口相連。3.根據權利要求1所述的太陽能發電及集熱供暖裝置，其特徵在於:所述聚光透鏡為菲 尼爾透鏡或凸透鏡。4.根據權利要求1所述的太陽能發電及集熱供暖裝置，其特徵在於:在所述熱能儲存單 元外側包覆保溫層。5.根據權利要求1所述的太陽能發電及集熱供暖裝置，其特徵在於:所述集熱管包括套 接在鍍膜玻璃套管內的塗層不鏽鋼管，在所述塗層不鏽鋼管的一端通過玻璃金屬接頭與鍍 膜玻璃套管相連，並在此端部塗層不鏽鋼管上連接波紋管;所述塗層不鏽鋼管的另一端設 有內屏蔽，並在內屏蔽的外側設有不鏽鋼外護盾，在所述鍍膜玻璃套管與塗層不鏽鋼管之 間的夾層內設有空氣吸收劑。6.根據權利要求1所述的太陽能發電及集熱供暖裝置，其特徵在於:所述集熱管設置在 所述聚光透鏡的焦點上。7.根據權利要求1所述的太陽能發電及集熱供暖裝置，其特徵在於:所述換熱管路由進 水口分為兩個散熱支路管，兩個散熱支路管分別設置在兩塊滑板的下方，最後兩個散熱支 路管合併後接入所述集熱管的進水口。
【文檔編號】H02S40/22GK205693627SQ201620627121
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620627121.3, CN 201620627121, CN 205693627 U, CN 205693627U, CN-U-205693627, CN201620627121, CN201620627121.3, CN205693627 U, CN205693627U
【發明人】朱文闖
【申請人】朱文闖