CN205561309U - 太阳光电光热一体式超导热水*** - Google Patents

太阳光电光热一体式超导热水*** Download PDF

Info

Publication number
CN205561309U
CN205561309U CN201620158394.8U CN201620158394U CN205561309U CN 205561309 U CN205561309 U CN 205561309U CN 201620158394 U CN201620158394 U CN 201620158394U CN 205561309 U CN205561309 U CN 205561309U
Authority
CN
China
Prior art keywords
control system
superconducting fluid
water
hot
photoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201620158394.8U
Other languages
English (en)
Inventor
刘静福
薛丽梅
刘怡睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201620158394.8U priority Critical patent/CN205561309U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205561309U publication Critical patent/CN205561309U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本实用新型是一种太阳光电光热一体式超导热水***，包括光电跟踪控制***、光伏发电离并网控制***、热交换***和温度控制***，其特征在于，通过微电脑控制箱控制光电跟踪控制***、光伏发电离并网控制***、热交换***和温度控制***的运行；本实用新型利用自动跟踪太阳控制***，把太阳光聚热和太阳能发电合二为一，发明了一种太阳光聚热与光伏发电聚热同时加热产生热水的***，同时光伏发电的余电可以并入国家电网，提高太阳能利用率，并且在阴雨天无阳光的情况下热水***可以从家用电源取电加热水。

Description

太阳光电光热一体式超导热水***
技术领域
本发明涉及太阳能综合利用领域，具体为一种通过自动跟踪太阳聚热，光伏发电加热，真空集热管保温，超导换热为一体产生热水的自动控制***。
背景技术
太阳是天然的核反应堆，作为一种清洁无污染的能源，开发前景十分广阔。然而由于太阳光直射角度与光照强度会随着时间而变化，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。目前很多太阳能热水产品基本都是固定的，不能充分利用太阳能资源，效率低下，也无法把多余太阳能转换为电能储存，阴雨天时，传统太阳能热水器不热；冬天零下十几度，普通的太阳能热水器无法正常使用或使用中水管容易发生结冰冻裂的情况等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种太阳光电光热一体式超导热水***，共包括四个***：光电跟踪控制***、光伏发电离并网控制***、热交换***和温度控制***。本发明需在各个控制***的配合下才能正常运行。
光电跟踪控制***包括，光电传感器，太阳光电光热一体机，太阳光电光热一体机阵列，支架平台，支架，步进电机B ，支撑轮，支撑轮轨道，底座，驱动齿轮A ，步进电机A，驱动齿轮B，支撑轴，微电脑控制箱和箱体。光电传感器固定在支架平台表面，多个太阳光电光热一体机平铺在支架平台上组成太阳光电光热一体机阵列，支架支撑支架平台，驱动齿轮A固定于支架上，支撑轴固定在底座上且与驱动齿轮B相连，支撑轮与箱体连接并固定在圆形支撑轮轨道上，微电脑控制箱与支撑轮轨道固定在底座上，底座用混凝土固定于地面。光电传感器感受光线，反馈信息到微电脑控制箱，使电脑控制程序进入光电检测跟踪模式，光电检测跟踪是利用光电传感器检测太阳光线是否偏离支架平台法线，当太阳光线偏离法线时，光电传感器发出偏差信号，使跟踪装置重新对准太阳，光电检测跟踪能让太阳光电光热一体机阵列随时正对太阳。太阳光电光热一体机阵列调整位置正对太阳是在微电脑控制箱的控制下通过步进电机A带动驱动齿轮A调节支架上的太阳光电光热一体机阵列实现纵向跟踪太阳，通过步进电机B带动驱动齿轮B调节箱体上连接的支撑轮在支撑轮轨道上实现横向跟踪太阳，通过横向跟踪和纵向跟踪的结合，可使太阳光垂直照射在太阳光电光热一体机阵列上。
太阳光电光热一体机包括，光伏板，真空管集热器，反光镜面，聚光面，光伏板接线盒，铝合金外壳，超导液太阳光电光热一体机出口，超导液温度传感器和超导液太阳光电光热一体机入口。光伏板是两块长方形板，光伏板吸收太阳光将太阳能转化为直流电从光伏板接线盒接线，铝合金外壳为弧形曲面，光伏板与反光镜面无缝密闭连接，铝合金外壳包裹的弧形曲面为反光镜面，反光镜面能把太阳光束聚焦在真空管集热器上的聚光面上，加热聚光面，使聚光面的温度急剧升高，真空管集热器为柱形，内部有超导液，真空管集热器一端联通超导液太阳光电光热一体机入口与另一端联通超导液太阳光电光热一体机出口，超导液由超导液太阳光电光热一体机入口进入从超导液太阳光电光热一体机出口流出带走聚光面上的热量。真空管集热器中心装有超导液温度传感器，超导液温度传感器可以测出真空管集热器中的超导液温度，超导液有一定的启动温度，只需35℃即可开始传温，它的热量传递速度是水的数倍以上，大大提高了传热效率。
光伏发电离并网发电控制***的功能主要是，微电脑控制箱把光伏板发的电充入蓄电池中，蓄电池充满后，微电脑控制箱控制蓄电池自动停止充电。当外界电网短时间停电时，蓄电池可以为整个***供电，确保各个***正常运行。当外界电网来电时，微电脑控制箱自动转换变为由电网供电，余电通过交流逆变器并入国家电网。
热交换***包括超导液循环和水循环，当超导液温度传感器测出的超导液温度达到50℃时，微电脑控制箱才会启动超导液循环和水循环，低于50℃时超导液循环泵和水循环泵都不运转。超导液循环通过超导液循环泵提供动力，从真空管集热器流出的超导液被加热后由超导液换热器入口进入换热器，从超导液换热器出口流出换热器再流向聚光面，形成超导液循环。水循环通过水循环泵提供动力，从保温水箱流出的水由入水口进入换热器，从出水口流出换热器，交换热量后，热水重新回到保温水箱形成水循环。
温度控制***中通过水箱温度传感器检测保温水箱的温度，并显示在微电脑控制箱的屏幕上，通过微电脑控制箱可以设定温度，当保温水箱实际温度小于设定温度时，光电传感器检测是晴天时，光电跟踪控制***正常运行，自动跟踪太阳，同时热交换***正常运行加热保温水箱内的水，光伏板通过光伏板接线盒连接直流加热棒直接加热保温水箱内的水，直到保温水箱内的水实际温度达到设定温度后，微电脑控制箱会控制光电跟踪控制***停止跟踪太阳，微电脑控制箱控制继电器A停止直流加热棒加热，光伏板发的余电通过交流逆变器并入国家电网；当光电传感器检测是阴天时，光电跟踪控制***不工作，微电脑控制箱控制继电器B启动交流加热棒从国家电网取电加热保温水箱内的水。光伏板接线盒通过电缆与微电脑控制箱、继电器A、直流加热棒连接；交流加热棒通过电缆与微电脑控制箱、继电器B连接家用电源。
本发明和现有技术相比有以下优点，本发明利用自动跟踪太阳控制***，把太阳光聚热和太阳能发电合二为一，发明了一种太阳光聚热与光伏发电聚热同时加热产生热水的***，同时光伏发电的余电可以并入国家电网，提高太阳能利用率，并且在阴雨天无阳光的情况下热水***可以从家用电源取电加热保温水箱中的水。本发明是由超导液将集热器的热量直接带走，超导液零下40℃不会结冰，排除设备冻结的隐患。
附图说明
图1为光电跟踪控制装置的结构示意图
图2为太阳光电光热一体机的结构图
图3为太阳光电光热一体机的剖面图
图4为太阳光电光热一体式超导热水***运行时的流程图
图5为换热器和保温水箱的结构示意图
图6为太阳光束照射到反光镜面再反射到聚光面上的原理图
1、光电传感器，2、太阳光电光热一体机，3、支架平台，4、支架，5、步进电机B，6、支撑轮，7、支撑轮轨道，8、底座，9、驱动齿轮A，10、步进电机A，11、驱动齿轮B，12、支撑轴，13、微电脑控制箱，14、箱体，15、超导液太阳光电光热一体机入口，16、超导液温度传感器，17、光伏板，18、反光镜面，19、真空管集热器支架，20超导液太阳光电光热一体机出口，21、聚光面，22、真空管集热器，23、 光伏板接线盒，24、超导液循环泵，25、超导液换热器出口，26、出水口，27、水循环泵，28、保温水箱，29、超导液换热器入口，30、换热器，31、入水口 ，32、水箱温度传感器，33、交流加热棒，34、继电器B，35、直流加热棒，36、继电器A 37、蓄电池，38、太阳光电光热一体机阵列，39、铝合金外壳 40、太阳光束
具体实施方式
一种太阳光电光热一体式超导热水***，通过微电脑控制箱13控制光电跟踪控制***、光伏发电离并网控制***、热交换***和温度控制***的运行。太阳光电光热一体机2由光伏板17、反光镜面18、铝合金外壳39、真空管集热器支架19和真空管集热器22组成，多个太阳光电光热一体机2组成太阳光电光热一体机阵列38，安装在支架平台3上，通过太阳自动跟踪***自动定位跟踪太阳，使太阳光束40始终汇聚在真空管集热器22的聚光面21保持不变。光伏板17是长为2m宽为1m的长方形，光伏板17下端连接光伏板接线盒23，光伏板17吸收太阳光将太阳能转化为直流电从光伏板接线盒23接线，光伏板17与反光镜面18无缝密闭连接，铝合金外壳39包裹的弧形曲面为反光镜面18，真空管集热器22通过真空管集热器支架19与光伏板17连接，真空管集热器22中心装有超导液温度传感器16，反光镜面18能把太阳光束40聚焦在真空管集热器22的聚光面21上，加热聚光面21，使聚光面21的温度急剧升高，真空管集热器22为柱形，内部有超导液，超导液由超导液太阳光电光热一体机入口15进入从超导液太阳光电光热一体机出口20流出带走聚光面21上的热量。
光伏发电离并网发电控制***的功能主要是，把光伏板17发的电充入蓄电池37中，蓄电池37充满后，在微电脑控制箱13的控制下蓄电池37自动停止充电。当外界电网短时间停电时，蓄电池37可以为整个***供电，确保各个***正常运行。当外界电网来电时，微电脑控制箱13自动转换变为由电网供电，余电通过交流逆变器并入国家电网。
热交换***包括超导液循环和水循环，超导液循环通过超导液循环泵24提供动力，从真空管集热器22流出的超导液被加热后由超导液换热器入口29进入换热器30，从超导液换热器出口25流出换热器30再流向聚光面21，形成超导液循环。水循环通过水循环泵27提供动力，从保温水箱28流出的水由入水口31进入换热器30，从出水口26流出换热器30，交换热量后，热水重新回到保温水箱28形成水循环。光伏板接线盒23通过电缆与微电脑控制箱13、继电器A36、直流加热棒35连接；交流加热棒33通过电缆与微电脑控制箱13、继电器B34连接家用电源。
微电脑控制箱13可以设定温度，当保温水箱实际温度小于设定温度时，光电传感器1检测是晴天时，光电跟踪控制***正常运行，太阳光电光热一体机阵列38自动跟踪太阳，同时热交换***正常运行加热保温水箱28内的水，光伏板17通过光伏板接线盒23连接直流加热棒35直接加热保温水箱28内的水，直到保温水箱28内的水实际温度达到设定温度后，微电脑控制箱13会控制光电跟踪控制***停止跟踪太阳，微电脑控制箱13控制继电器A36停止直流加热棒35加热，光伏板17发的余电通过交流逆变器并入国家电网；当光电传感器1检测是阴天时，光电跟踪控制***不工作，微电脑控制箱13控制继电器B34启动交流加热棒33从国家电网取电加热保温水箱28内的水。

Claims (3)

1.一种太阳光电光热一体式超导热水***，包括光电跟踪控制***、光伏发电离并网控制***、热交换***和温度控制***，其特征在于，通过微电脑控制箱控制光电跟踪控制***、光伏发电离并网控制***、热交换***和温度控制***的运行，
光电跟踪控制***中，太阳光电光热一体机组成太阳光电光热一体机阵列，太阳光电光热一体机安装在太阳自动跟踪控制支架平台上，太阳光电光热的光伏板下端连接光伏板接线盒，光伏板与反光镜面无缝密闭连接，铝合金外壳包裹的弧形曲面为反光镜面，真空管集热器通过真空管集热器支架与光伏板连接，真空集热器内部有超导液，真空管集热器通有超导液太阳光电光热一体机入口与超导液太阳光电光热一体机出口，真空集热器中心装有超导液温度传感器，
光伏发电离并网控制***中，光伏板接线盒用线缆通过微电脑控制箱与蓄电池、直流加热棒、国家电网连接，
热交换***中，包括超导液循环和水循环，超导液循环中，超导液由超导液太阳光电光热一体机入口进入真空集热器，从超导液太阳光电光热一体机出口流出，超导液循环泵提供动力，从集热器流出的超导液被加热后由超导液换热器入口进入换热器，从超导液换热器出口流出换热器再流向聚焦点，形成超导液循环，水循环中，水循环泵提供动力，从保温水箱流出的水由入水口进入换热器，从出水口流出换热器，热水重新回到保温水箱形成水循环，
温度控制***中，光伏板接线盒通过电缆与微电脑控制箱、继电器A、直流加热棒连接，交流加热棒通过电缆与微电脑控制箱、继电器B连接家用电源。
2.根据权利要求1所述的太阳光电光热一体式超导热水***，其特征是所述光伏板为长为2m宽为1m的长方形。
3.根据权利要求1所述的太阳光电光热一体式超导热水***，其特征是所述反光镜面为弧形曲面。
CN201620158394.8U 2016-03-03 2016-03-03 太阳光电光热一体式超导热水*** Expired - Fee Related CN205561309U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620158394.8U CN205561309U (zh) 2016-03-03 2016-03-03 太阳光电光热一体式超导热水***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620158394.8U CN205561309U (zh) 2016-03-03 2016-03-03 太阳光电光热一体式超导热水***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205561309U true CN205561309U (zh) 2016-09-07

Family

ID=56816041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620158394.8U Expired - Fee Related CN205561309U (zh) 2016-03-03 2016-03-03 太阳光电光热一体式超导热水***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205561309U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108242914A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 刘伯安 一种太阳能转换的方法及装置
CN108491008A (zh) * 2018-04-20 2018-09-04 广东工业大学 一种电磁悬浮式太阳能热处理炉
CN110401410A (zh) * 2019-06-14 2019-11-01 全球能源互联网研究院有限公司 一种基于熔融盐装置的综合能源***

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108242914A (zh) * 2016-12-27 2018-07-03 刘伯安 一种太阳能转换的方法及装置
CN108491008A (zh) * 2018-04-20 2018-09-04 广东工业大学 一种电磁悬浮式太阳能热处理炉
CN110401410A (zh) * 2019-06-14 2019-11-01 全球能源互联网研究院有限公司 一种基于熔融盐装置的综合能源***
CN110401410B (zh) * 2019-06-14 2024-04-16 全球能源互联网研究院有限公司 一种基于熔融盐装置的综合能源***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205823548U (zh) 一种风光互补发电***
CN103400884A (zh) 一种家用型自然循环光伏光热一体化装置
CN205561309U (zh) 太阳光电光热一体式超导热水***
CN109059313A (zh) 一种高效太阳能集热联合电能供热***
CN102867878A (zh) 一种热电联产光伏光热组件、热电联产***和光伏电站
CN105605807A (zh) 太阳光电光热一体式超导热水***
CN205536588U (zh) 太阳光电光热一体式空气能超导热水***
CN105823230A (zh) 太阳能聚热发电自动跟踪控制超导热水***
CN101298943B (zh) 中高温太阳能利用设备
CN202082057U (zh) 一种热砂蓄热太阳能碟式斯特林机发电装置
CN106837719A (zh) 一种储热式稳压斯特林发电***
CN111336694B (zh) 一种集热太阳能的集热装置及其控制方法
CN105627583A (zh) 自动跟踪太阳聚热发电空气能超导热水***
CN202747471U (zh) 太阳能储热供暖***
CN206988033U (zh) 一种蝶式熔盐光热发电***
CN108716778A (zh) 一种适用于游泳池的油水分级式太阳能加热***及方法
CN205641603U (zh) 太阳能聚热发电自动跟踪控制超导热水***
CN214145777U (zh) 一种太阳能光热发电***
CN209726311U (zh) 一种复合源供热***
CN106679195A (zh) 一种循环型光伏光热设备
CN111059774A (zh) 一种低温环境的水水交换平板太阳能集热工程***
CN105577032A (zh) 单元式太阳能全光谱利用的光电-热电-热水复合***
CN207161278U (zh) 一种储热式斯特林发电***
CN106330093B (zh) 一种光伏-光热一体化发电***
CN109442767A (zh) 一种太阳能风能相结合的集热装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160907

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee