專利名稱：太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能發(fā)電、供熱的技術(shù)領(lǐng)域，具體為太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能發(fā)電、供熱系統(tǒng)，一般都是在現(xiàn)有太陽能熱水器上加裝半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊來發(fā)電，其雖然可以實現(xiàn)發(fā)電和供應(yīng)熱水的效果，但是半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊的發(fā)電效率比較低，尤其是在太陽光輻射強度不是很穩(wěn)定時候太陽能電池板的溫差不是很大，半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊也無法發(fā)電；另一種方式是利用太陽能電池板在工作時的熱量來加熱水管內(nèi)的水，其只適合在太陽光比較好的情況下使用，如果太陽光輻射值連續(xù)性不穩(wěn)定的時候太陽能電池板的溫度也無法加熱水管內(nèi)的水。且上述兩種方案性價比皆較低。現(xiàn)有的光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置，其實用新型人為茅建生、申請?zhí)枮?012100840113、申請日2012.3.27、公開號CN102609003A，公開了如下技術(shù)特征:其包括太陽能電池板和驅(qū)動電機，所述太陽能電池板的電力輸出端連接入逆變發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:其還包括座式減速機，所述太陽能電池板安裝于托架，所述托架通過托架連接板安裝于轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸通過軸向法蘭與所述座式減速機的輸出軸連接，所述座式減速機通過減速機機座安裝于支架，所述驅(qū)動電機通過所述蝸輪蝸桿傳動變換器連接并驅(qū)動所述座式減速機運轉(zhuǎn)，所述太陽能電池板平面的東西兩側(cè)垂直面分別安裝有角度光強傳感器，所述太陽能電池板的電力輸出端還連接有自助電源發(fā)生器，所述自助電源發(fā)生器的電力輸出端分別連接追日跟蹤處理器與1°電機驅(qū)動器，所述自助電源發(fā)生器分別為所述追日跟蹤處理器、1°電機驅(qū)動器以及所述驅(qū)動電機提供工作電源，所述驅(qū)動電機與所述1°電機驅(qū)動器電控連接，所述角度光強傳感器、1°電機驅(qū)動器與所述追日跟蹤處理器邏輯電控連接。該結(jié)構(gòu)現(xiàn)在也只用于發(fā)電領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域單一。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型提供了太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其既滿足用戶對太陽能電力發(fā)電系統(tǒng)供電的需求、又滿足用戶對系統(tǒng)能供應(yīng)熱水的需要。太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其技術(shù)方案是這樣的:其包括光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置，所述光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置上布有太陽能電池板，所述光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置的電能輸出端連接逆變器的逆變輸入端及控制器的剩余電能補充輸入端，所述逆變器內(nèi)設(shè)的MCU控制的電能輸出控制端分別外接離網(wǎng)用電或并網(wǎng)發(fā)電、控制器正常逆變輸入端。逆變器內(nèi)設(shè)的充放電控制輸出/輸入端連接至蓄電池的輸入/輸出端及控制器的蓄電池電能補充輸入端。其特征在于:其還包括換熱水箱，所述換熱水箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器、電加熱裝置、熱交換銅盤管，所述換熱水箱上分別設(shè)置有進水口、出水口，所述光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置上還布有太陽能集熱器，所述太陽能集熱器的一端外接有所述熱交換銅盤管的一端，所述熱交換銅盤管的另一端連通循環(huán)泵后連接至所述太陽能集熱器的另一端，同時還以三通方式連接膨脹罐，循環(huán)泵與太陽能集熱器之間作三通連接的膨脹罐，在回路中一方面緩解導(dǎo)熱工質(zhì)在升溫中的體積膨脹問題，另一方面其可儲存少量導(dǎo)熱工質(zhì)以作系統(tǒng)中導(dǎo)熱工質(zhì)的補充，所述溫度傳感器連接至外部的控制器，所述控制器分別連接所述循環(huán)泵、電加熱裝置、出水流道管上的電磁閥以及熱水壓力計，所述控制器還分別連接所述蓄電池的輸入/輸出端、光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置的電能輸出端。其進一步特征在于:所述換熱水箱的頂部設(shè)置有自動排氣閥；所述換熱器水箱的出水口連接熱水泵后連接至儲備水箱的儲水入水口，所述儲備水箱的頂部設(shè)置有自動排氣閥，所述儲備水箱底部安裝有用戶出水口、熱水壓力計，所述可儲備水箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述熱水泵、溫度傳感器分別連接所述控制器；所述儲備水箱的出水口上安裝有熱水壓力計，所述熱水壓力計通過熱水壓力計總線與控制器連接，所述儲備水箱內(nèi)部有溫度傳感器，所述溫度傳感器通過溫度傳感器總線與控制器連接，儲熱流道管、出水流道管分別串聯(lián)至少一個儲備水箱，儲熱流道管、出水流道管上面安裝有電磁閥，每個所述電磁閥通過電磁閥總線與控制器連接，在出水流道管的出水口上安裝有出水開關(guān)，所述出水開關(guān)與控制器連接；所述儲備水箱具體為由至少兩個儲備水箱串聯(lián)組成的可恒溫擴展的儲備水箱，并且可以依據(jù)電站功率規(guī)模的需求決定作串聯(lián)多少個儲備水箱的系統(tǒng)性擴展；其更進一步的特征在于:所述太陽能集熱器具體為太陽能平板型集熱器；所述太陽能平板型集熱器的管道由紫銅管組成，相對真空管集熱器有阻力小、結(jié)構(gòu)簡單、工質(zhì)液體循環(huán)流暢、集熱效果好等優(yōu)點；所述太陽能平板型集熱器包括排氣閥、銅管、透明鋼化玻璃蓋板、保溫材料、溫度傳感器，所述溫度傳感器連接至所述控制器的輸入端，所述銅管和所述熱交換銅盤管內(nèi)裝有導(dǎo)熱工質(zhì)；所述太陽能平板型集熱器的透明鋼化玻璃蓋板選用特殊處理的鋼化玻璃，具有承壓能力、抗冰雹擊打能力、耐冷熱沖擊能力、透光率高、無玻璃破碎的隱患，太陽能平板型集熱器本體無易損件、免維護，產(chǎn)品設(shè)計使用壽命與太陽能電池板的使用壽命相匹配；所述太陽能集熱器也可以為太陽能真空管型集熱器；所述太陽能真空管型集熱器包括排氣閥、銅管、溫度傳感器、真空管，所述溫度傳感器通過溫度傳感器總線與控制器連接，所述銅管和所述熱交換銅盤管內(nèi)裝有導(dǎo)熱工質(zhì)；所述太陽能真空管型集熱器具體為全玻璃真空管集熱器、熱管式真空管集熱器或U型真空管集熱器；所述熱交換銅盤管也可以全部替換為熱交換銅盤帶。采用本系統(tǒng)后，當(dāng)正常光輻照時，光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置的太陽能電池板用于產(chǎn)生電能、太陽能集熱器用于產(chǎn)生熱能，太陽能集熱器所產(chǎn)生的熱能通過開啟的循環(huán)泵送入到換熱水箱內(nèi)的熱交換銅盤管，用于加熱換熱水箱內(nèi)的水；當(dāng)光輻照不足時，控制器檢測到太陽能電池板上的剩余功率已經(jīng)不能啟動逆變器時(低于逆變器的啟動功率)，且換熱水箱內(nèi)水溫沒有達到預(yù)定溫度時，會自動將太陽能電池板上低于逆變器啟動功率的剩余電能送至電加熱裝置，用該剩余功率作換熱水箱的輔電加熱，使水箱內(nèi)的水溫上升；當(dāng)夜晚太陽能電池板上的電量沒有時，且換熱水箱內(nèi)水溫沒有達到預(yù)定溫度時，控制器自動將蓄電池電能連接至換熱水箱的電加熱裝置來加熱換熱水箱內(nèi)的水，其即滿足用戶對太陽能電力發(fā)電系統(tǒng)的供電需求、又滿足用戶對系統(tǒng)能供應(yīng)熱水的需要。本實用新型其不僅可以在光輻照不足或晚上用太陽能電池板上的剩余功率或用蓄電池輸出的電能對換熱水箱內(nèi)的水作輔電加熱，而且還可以在上午9點前或下午3點(依陽光強弱而定，通常逆變器系統(tǒng)都是放棄利用而浪費了的)陽光輻照較弱時逆變器還不能啟動的剩余功率送至電加熱裝置，用該剩余功率作換熱水箱的輔電加熱，從而使系統(tǒng)的光熱效率大大提升。本實用新型除換熱水箱的頂部設(shè)置排氣閥而具有熱保護功能外，還具有本實用新型所獨有的由多個儲備水箱串聯(lián)組成的可恒溫擴展的儲備水箱結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度高于一定高溫時，依本系統(tǒng)控制器MCU的控制原則，即啟動熱水泵使可恒溫擴展的儲備水箱的儲備系統(tǒng)參與運行，當(dāng)溫度低于預(yù)定高溫下行值時，由本系統(tǒng)控制器的控制原則，關(guān)閉熱水泵以防止冷水進入可恒溫擴展的儲備水箱，這樣既提升了系統(tǒng)的熱水轉(zhuǎn)換效率又解決了平板式熱水系統(tǒng)在水溫超過一定高溫時集熱器會通過集熱器本體對外散熱，使水溫難以上升、使熱水器熱效率降低的同時還導(dǎo)致導(dǎo)熱工質(zhì)易揮發(fā)的問題。本實用新型的太陽能集熱器是和光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置連體布置的整體產(chǎn)品，物理尺寸相匹配、相適應(yīng)，且容易運輸和安裝。安裝于光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置上的太陽能集熱器，在自助式追日跟蹤裝置的作用下，其平面始終保持與太陽成90°夾角狀態(tài)，確保太陽能集熱器能收集到最大的輻照量而推動光熱效率的提升，使本系統(tǒng)的性價比大大提聞。

圖1是太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是中國西部某地區(qū)太陽全天日輻照量走勢及逆變器剩余功率示意圖；圖3是太陽能平板型集熱器結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)；圖4是太陽能真空管型集熱器結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)；圖5是太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)中用恒溫作自動擴展的儲備水箱儲備熱水結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
見圖1，其包括光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置I，光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置I上布有太陽能電池板26，光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置I的電能輸出端連接有逆變器2的逆變輸入端，同時連接至控制器7的剩余電能補充輸入端，逆變器2電能輸出端分別外接離網(wǎng)用電或并網(wǎng)發(fā)電和控制器7的逆變電壓輸入端。逆變器2內(nèi)設(shè)的充放電控制輸出/輸入端連接至蓄電池3的輸入/輸出端及控制器的蓄電池電能補充輸入端。其還包括換熱水箱6，換熱水箱6內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器14、電加熱裝置15、熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11，換熱水箱6上分別設(shè)置有進水口 16、出水口 13 ;光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置I上還布有太陽能集熱器4，太陽能集熱器4的一端外接有熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11的一端，熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11的另一端連通循環(huán)泵5后連接至太陽能集熱器4的另一端，同時還以三通方式連接膨脹罐33，循環(huán)泵5與太陽能集熱器4之間作三通連接的膨脹罐33，在回路中一方面緩解導(dǎo)熱工質(zhì)在升溫中的體積膨脹問題，另一方面其可儲存少量導(dǎo)熱工質(zhì)以作系統(tǒng)中導(dǎo)熱工質(zhì)的補充，溫度傳感器8、14通過溫度傳感器總線37連接至外部的控制器7，控制器7分別連接循環(huán)泵5、電加熱裝置15，控制器7的蓄電池電能補充輸入端分別連接蓄電池3的輸入/輸出端及逆變器的充放電控制輸出/輸入端，換熱水箱6的頂部設(shè)置有自動排氣閥12 ；換熱器水箱6的出水口 13連接熱水泵9后通過儲熱流道管38連通可恒溫擴展的儲備水箱10的儲水入水口 18，可恒溫擴展的儲備水箱10的頂部設(shè)置有自動排氣閥19，可恒溫擴展的儲備水箱10底部外接有用戶出水口 21、熱水壓力計20，用戶出水口 21上安裝有出水開關(guān)32，出水開關(guān)32與控制器7用水檢測端連接，可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器17，溫度傳感器17通過溫度檢測總線37連接至控制器7的溫度檢測總線端。見圖5，可恒溫擴展的儲備水箱10上安裝有溫度傳感器17、熱水壓力計20都通過溫度傳感器總線37與熱水壓力計總線36與控制器7相連，當(dāng)有一個或多個可恒溫擴展的儲備水箱10串聯(lián)時，控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上第一個電磁閥31，熱水通過儲熱流道管38進入第一個可恒溫擴展的儲備水箱10，當(dāng)控制器7通過熱水壓力計總線36檢測到第一個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部壓力達到預(yù)定值時，表明第一個可恒溫擴展的儲備水箱10已經(jīng)裝滿熱水，此時控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上的第二個電磁閥31使熱水進入第二個可恒溫擴展的儲備水箱10，以此類推。可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)安裝有溫度傳感器17，溫度傳感器17通過溫度傳感器總線37與控制器7溫度檢測總線端連接。當(dāng)在太陽能平板型集熱器超過一定高溫時，依本系統(tǒng)控制器7的控制原則，即啟動熱水泵9使可恒溫擴展的儲備水箱10的儲備系統(tǒng)參與運行，當(dāng)溫度低于預(yù)定高溫下行值時，依控制器7的MCU控制原則，關(guān)閉熱水泵9以防止冷水進入可恒溫擴展的儲備水箱10，這樣既提升了系統(tǒng)的熱水轉(zhuǎn)換效率又解決了太陽能平板式熱水系統(tǒng)在水溫超過一定高溫時集熱器通過集熱器本體對外散熱，使水溫難以上升、使熱水系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率降低的同時還導(dǎo)致導(dǎo)熱工質(zhì)易揮發(fā)的問題。亦為:儲熱時控制器7通過溫度傳感器總線37檢測換熱水箱6內(nèi)的水溫，控制器7通過電磁閥總線34打開可恒溫擴展的儲備水箱10所對應(yīng)的電磁閥31并且啟動熱水泵9將熱水從換熱水箱通過熱水流道管38抽至各個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，當(dāng)控制器7通過熱水壓力計總線36檢測到各個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部壓力達到預(yù)定值時，代表各個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部熱水水位已經(jīng)儲存滿，此時控制器7關(guān)閉熱水泵9、循環(huán)泵5、電加熱裝置15，當(dāng)檢測到換熱水箱6內(nèi)水溫低于預(yù)定高溫下行值時，控制器7關(guān)閉熱水泵9以防止冷水進入可恒溫擴展的儲備水箱10。當(dāng)控制器7通過用水檢測端檢測到用戶按下出水開關(guān)32時，控制器7就通過熱水壓力計總線36依次檢測各個可恒溫擴展的儲備水箱10上的熱水壓力計20，當(dāng)檢測到可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部壓力大于預(yù)定值時代表可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)熱水尚未用完，此時控制器7通過電磁閥總線34優(yōu)先開啟水位低的可恒溫擴展的儲備水箱10出水流道管39上的電磁閥31將可恒溫擴展的儲備水箱10中的熱水通過出水流道管39供至出水口 21給用戶使用。當(dāng)控制器7就通過熱水壓力計總線36檢測到各個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)熱水已經(jīng)全部用完時，控制器7將自動打開電磁閥40將換熱水箱6內(nèi)的水連接至出水口的同時關(guān)閉熱水泵9，以滿足用戶在可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)水全部用完時的熱水供應(yīng)。[0033]見圖3、圖4，太陽能集熱器4具體為太陽能平板型集熱器或太陽能真空管型集熱器，太陽能真空管型集熱器具體為全玻璃真空管集熱器、熱管式真空管集熱器或U型真空管集熱器。太陽能平板型集熱器的結(jié)構(gòu)見圖3，其包括排氣閥22、銅管24、保溫材料25、溫度傳感器8、透明鋼化玻璃蓋板23，溫度傳感器8連接控制器7，銅管24和熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11內(nèi)裝有導(dǎo)熱工質(zhì)。太陽能真空管型集熱器的結(jié)構(gòu)見圖4，其包括排氣閥22、銅管24、溫度傳感器8、真空管30，溫度傳感器8連接至控制器7，銅管24和熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11內(nèi)裝有導(dǎo)熱工質(zhì)。其工作原理如下:當(dāng)正常光輻照時，光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置I上布有太陽能電池板26，光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置I的電能輸出端連接有逆變器2的逆變輸入端，同時連接至控制器7的剩余電能補充輸入端，逆變器2電能輸出端外接離網(wǎng)用電或并網(wǎng)發(fā)電(見專利申請:一種新型的離網(wǎng)并網(wǎng)一體化太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其申請?zhí)枮?012100364742，其實用新型人為茅建生)并連接控制器7的正常逆變輸入端。逆變器2充放電控制輸出/輸入端與蓄電池3的輸入/輸出端連接至控制器7的蓄電池電能補充輸入端。控制器7內(nèi)有自動選擇甄別電路，依據(jù)控制器7內(nèi)的MCU控制原則，選擇逆變器2正常逆變輸出端或蓄電池3作為控制器7的電源輸入?？刂破?通過溫度檢測總線檢測太陽能集熱器4上的溫度傳感器8檢測太陽能集熱器4的溫度，當(dāng)檢測到太陽能集熱器4的溫度若已達到預(yù)定溫度、且換熱水箱6內(nèi)部水溫不滿足預(yù)定溫度時，就啟動循環(huán)泵5使熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11內(nèi)的導(dǎo)熱工質(zhì)從太陽能集熱器4的底部向太陽能集熱器4頂部流動，吸收太陽能集熱器4上的熱量后由太陽能集熱器4頂部流出進入換熱水箱6內(nèi)的熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11，導(dǎo)熱工質(zhì)從熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11的底部向熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11頂部流動時將熱量傳遞給換熱水箱6內(nèi)的水，當(dāng)換熱水箱6內(nèi)的水溫達到預(yù)定溫度時，控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上的電磁閥31并且啟動熱水泵9將熱水從換熱水箱6抽至可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，當(dāng)檢測到換熱水箱6內(nèi)水溫低于預(yù)定溫度時，控制器7關(guān)閉熱水泵9以防止冷水進入可恒溫擴展的儲備水箱10，當(dāng)控制器7通過熱水壓力計總線36檢測可恒溫擴展的儲備水箱10上的熱水壓力計20的熱水水位狀態(tài)，若已經(jīng)全部到預(yù)定水位時，就關(guān)閉熱水泵9與循環(huán)泵5從而停止加熱。其進一步的特征還在于:系統(tǒng)可將在上午9點前或下午3點后(依陽光強弱而定，通常的逆變器系統(tǒng)都是放棄利用而浪費了的)陽光輻照較弱時逆變器2還不能啟動的剩余電能送至電加熱裝置15，用該剩余功率作換熱水箱6的輔電加熱(見圖2，圖中MCUl曲線為日照強度曲線，MCU2曲線為逆變器功率曲線，MCU3為處于逆變器2啟動功率以下的剩余功率，區(qū)域29為上午9點前日照情況，區(qū)域27為下午5點后日照情況)，用這種在正常光輻照時與上午9點前或下午3點后陽光輻照較弱時逆變器還不能啟動的剩余電能送至電加熱裝置15，用該剩余功率作換熱水箱的輔電加熱，使系統(tǒng)的光熱效率大大的提升。當(dāng)光輻照不足時，太陽電池板26的剩余功率還不能啟動逆變器2時，逆變器2的充放電控制輸出/輸入端將蓄電池3中的電能逆變成交流電供給用戶日常使用或者并網(wǎng)發(fā)電，同時逆變器2的充放電控制輸入/輸出端、蓄電池3的輸入/輸出端還連接至控制器7的蓄電池電能補充輸入端口，控制器7內(nèi)有自動選擇甄別電路，依據(jù)控制器7內(nèi)的MCU控制原則，選擇逆變器2正常逆變輸出端或蓄電池3作為控制器7的電源輸入。此時太陽能集熱器4上的溫度傳感器8所測得溫度低于換熱水箱6中水溫時(如陽光輻照低或晚上無輻照時)，當(dāng)控制器7通過溫度檢測總線檢測到換熱水箱6中水溫還沒有達到預(yù)定溫度時，控制器7首先檢測太陽能電池板26的剩余功率是否有充足，若檢測到太陽能電池板26的剩余功率充足時，將太陽能跟蹤器I上太陽能電池板26的剩余功率連接至電加熱裝置15來加熱換熱水箱6內(nèi)的水，當(dāng)檢測到太陽能電池板26的剩余功率也不足時，控制器7將自動選擇蓄電池3的電能進行補充加熱，當(dāng)換熱水箱6內(nèi)水溫達到預(yù)定溫度時控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上的電磁閥31并且啟動熱水泵9將熱水從換熱水箱6抽至可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，當(dāng)檢測到換熱水箱6內(nèi)水溫低于預(yù)定溫度時，控制器7關(guān)閉熱水泵9以防止冷水進入可恒溫擴展的儲備水箱10，當(dāng)控制器7通過熱水壓力計總線36檢測到可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)的熱水壓力計20的熱水水位狀態(tài)，若已經(jīng)全部到預(yù)定水位時，此時控制器7將自動關(guān)閉電加熱裝置15、熱水泵9與循環(huán)泵5從而停止加熱，系統(tǒng)即以此程式滿足用戶在光輻照不足時的熱水供應(yīng)需求。當(dāng)夜晚太陽能電池板上的電量沒有時，太陽能跟蹤器I上的電池板26與集熱器4無法發(fā)出電能和收集熱量。逆變器2的充放電控制輸出/輸入端將蓄電池3中的電能逆變成交流電供給用戶日常使用或者并網(wǎng)發(fā)電，同時逆變器2的充放電控制輸出/輸入端、蓄電池輸入/輸出端3還連接至控制器7的蓄電池電能補充輸入端口，控制器7內(nèi)有自動選擇甄別電路，依據(jù)控制器7內(nèi)的MCU控制原則，選擇逆變器2正常逆變輸出端或蓄電池3作為控制器7的電源輸入。當(dāng)控制器7通過溫度檢測總線檢測到換熱水箱6內(nèi)部水的溫度還沒有達到預(yù)定溫度時，控制器7將蓄電池3的電能連接至電加熱裝置15，通過電加熱裝置15來加熱換熱水箱6內(nèi)的水，當(dāng)換熱水箱6內(nèi)水的溫度達到預(yù)定溫度時控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上的電磁閥31并且啟動熱水泵9，將熱水從換熱水箱6抽至可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，當(dāng)檢測到換熱水箱6內(nèi)水溫低于預(yù)定溫度時，控制器7關(guān)閉熱水泵9以防止冷水進入可恒溫擴展的儲備水箱10，當(dāng)控制器7通過熱水壓力計總線36檢測到可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)的熱水壓力計20的熱水水位狀態(tài)，若已經(jīng)全部到預(yù)定水位時，控制器7將自動關(guān)閉電加熱裝置15、熱水泵9與循環(huán)泵5從而停止加熱，本系統(tǒng)即以此程式滿足用戶在夜晚太陽能電池板上的電量沒有時對熱水供應(yīng)的需求。其進一步的特征還在于:當(dāng)有多個可恒溫擴展的儲備水箱10串聯(lián)使用時，控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上第一個電磁閥31并且啟動熱水泵9將熱水從換熱水箱6抽至第一個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，當(dāng)控制器通過熱水壓力計總線36檢測到第一個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部壓力已經(jīng)達到預(yù)定值時，表明第一個可恒溫擴展的儲備水箱10已經(jīng)裝滿熱水，此時控制器7通過電磁閥總線34打開儲熱流道管38上第二個電磁閥31，使熱水進入第二個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，當(dāng)控制器通過熱水壓力計總線36檢測到第二個可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部壓力已經(jīng)達到預(yù)定值時，表明第二個可恒溫擴展的儲備水箱10已經(jīng)裝滿熱水，以此類推。當(dāng)控制器7通過熱水壓力計總線36檢測到所有的可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)部壓力已經(jīng)全部達到預(yù)定值時，表明所有的可恒溫擴展的儲備水箱10已經(jīng)全部裝滿熱水時，控制器7將自動關(guān)閉電加熱裝置15、熱水泵9與循環(huán)泵5從而停止加熱。[0042]太陽能集熱器4工作原理如下:陽光透過透明鋼化玻璃蓋板23或真空管30將熱量傳給銅管24，使得銅管24內(nèi)部的導(dǎo)熱工質(zhì)吸收熱量。當(dāng)換熱水箱6內(nèi)水溫低于太陽能集熱器4上的溫度傳感器8所測得溫度時，控制器7啟動循環(huán)泵5使銅管24中的導(dǎo)熱工質(zhì)通過熱交換銅盤管或熱交換銅盤帶11從太陽能集熱器4的底部向頂部流動吸收太陽能集熱器4上的熱量對換熱水箱內(nèi)的水作加溫的熱轉(zhuǎn)換；當(dāng)換熱水箱6內(nèi)水溫高于太陽能集熱器4上的溫度傳感器8所測得溫度時(如陽光輻照低或晚上無輻照時)，控制器7關(guān)閉循環(huán)泵5使銅管24中的導(dǎo)熱工質(zhì)停止流動；當(dāng)換熱水箱6內(nèi)水溫達到預(yù)定溫度時，此時陽光繼續(xù)透過透明鋼化玻璃蓋板23或真空管30將熱量傳給銅管24使得銅管內(nèi)部的導(dǎo)熱工質(zhì)吸收熱量，但當(dāng)太陽能集熱器4上的溫度傳感器8所測溫度達到一定高溫時由于集熱器本體對外散熱增加而導(dǎo)致集熱器熱量的流失，使得集熱(熱水轉(zhuǎn)換)效率降低。本實用新型提供的一種由至少一個儲備水箱串聯(lián)組成的可恒溫擴展儲備水箱10的系統(tǒng)方式，當(dāng)換熱水箱6內(nèi)水溫達到預(yù)定溫度時，控制器7啟動熱水泵9將熱水從換熱水箱6抽至可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)，既解決了由于水溫過高太陽能集熱器本體對外散熱加快導(dǎo)致集熱器熱量流失的問題，又提高熱水轉(zhuǎn)換效率而增加了熱水產(chǎn)量，并且還抑制了換熱水箱6的箱內(nèi)壓力增加與導(dǎo)熱工質(zhì)的揮發(fā)的問題。再則，在作系統(tǒng)設(shè)計時只要將儲備水箱6的串聯(lián)個數(shù)(容量)大于系統(tǒng)最大熱水置換容量的前提下，即系統(tǒng)采用控制器7通過熱水壓力計總線36依次作串聯(lián)組成的可恒溫擴展的儲備水箱10內(nèi)熱水水位狀態(tài)的檢測與監(jiān)控，在串聯(lián)使用的儲備箱內(nèi)的熱水已經(jīng)全部達到預(yù)定水位時，控制器7才關(guān)閉循環(huán)泵5使銅管24中的導(dǎo)熱工質(zhì)停止流動，使本系統(tǒng)處于光熱轉(zhuǎn)換效率最大化狀態(tài)。
權(quán)利要求1.太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其包括光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置，所述光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置上布有太陽能電池板，所述光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置的電能輸出端連接逆變器的逆變輸入端及控制器的剩余電能補充輸入端，所述逆變器內(nèi)設(shè)的MCU控制的電能輸出控制端分別外接離網(wǎng)用電或并網(wǎng)發(fā)電、控制器正常逆變輸出端，逆變器內(nèi)設(shè)的充放電控制輸出/輸入端連接至蓄電池的輸入/輸出端及控制器的蓄電池電能補充輸入端，其特征在于:其還包括換熱水箱，所述換熱水箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器、電加熱裝置、熱交換銅盤管，所述換熱水箱上分別設(shè)置有進水口、出水口，所述光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置上還布有太陽能集熱器，所述太陽能集熱器的一端外接有所述熱交換銅盤管的一端，所述熱交換銅盤管的另一端連通循環(huán)泵后連接至所述太陽能集熱器的另一端，同時還以三通方式連接膨脹罐，所述溫度傳感器連接至外部的控制器，所述控制器分別連接所述循環(huán)泵、電加熱裝置、出水流道管上的電磁閥以及熱水壓力計，所述控制器還分別連接所述蓄電池的輸入/輸出端、光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置的電能輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能換熱水箱的頂部設(shè)置有自動排氣閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱器水箱的出水口連接熱水泵后連通儲備水箱的儲水入水口，所述儲備水箱的頂部設(shè)置有自動排氣閥，所述儲備水箱底部外接有用戶出水口、熱水壓力計，所述可儲備水箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述熱水泵、溫度傳感器分別連接所述控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述儲備水箱的出水口上安裝有熱水壓力計，所述熱水壓力計通過熱水壓力計總線與控制器連接，所述儲備水箱內(nèi)部有溫度傳感器，所述溫度傳感器通過溫度傳感器總線與控制器連接，儲熱流道管、出水流道管分別串聯(lián)至少一個可恒溫擴展的儲備水箱，儲熱流道管、出水流道管上面安裝有電磁閥，每個所述電磁閥通過電磁閥總線與控制器連接，在出水流道管的出水口上安裝有出水開關(guān)，所述出水開關(guān)與控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述儲備水箱具體為由至少兩個儲備水箱串聯(lián)組成的可恒溫擴展的儲備水箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能集熱器具體為太陽能平板型集熱器，所述太陽能平板型集熱器的管道由紫銅管組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能平板型集熱器包括排氣閥、銅管、透明蓋板、保溫材料、溫度傳感器，所述溫度傳感器通過溫度傳感器總線與控制器連接，所述銅管和所述熱交換銅盤管內(nèi)裝有導(dǎo)熱工質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能集熱器也可以為太陽能真空管型集熱器，所述太陽能真空管型集熱器具體為全玻璃真空管集熱器、熱管式真空管集熱器或U型真空管集熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能真空管型集熱器包括排氣閥、銅管、溫度傳感器、真空管，所述溫度傳感器通過溫度傳感器總線與控制器連接，所述銅管和所述熱交換銅盤管內(nèi)裝有導(dǎo)熱工質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、3、7、9中任一權(quán)利要求所述的太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述熱交換銅盤管也可以全部替換為熱交換銅盤帶。
專利摘要本實用新型提供了太陽能分布式發(fā)電熱水聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)除具有發(fā)電熱水聯(lián)供特色以外，還具有能將太陽能發(fā)電時逆變器啟動功率以下的剩余功率(通常為上午9點前或下午3點后的電能，以往逆變器系統(tǒng)都是放棄利用而浪費了)送至換熱水箱作輔電加熱的功能。其包括光伏發(fā)電自助式追日跟蹤裝置布有太陽能電池板、還布有太陽能集熱器，其特征在于還包括換熱水箱，換熱水箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器、電加熱裝置、熱交換銅盤管，換熱水箱上分別設(shè)置有進/出水口，太陽能集熱器的一端外接有熱交換銅盤管的一端，熱交換銅盤管的另一端連通循環(huán)泵后連接至太陽能集熱器的另一端，同時還以三通方式連接膨脹罐，溫度傳感器連接至外部的控制器，控制器分別連接循環(huán)泵、電加熱裝置等。
文檔編號F24H9/20GK203053048SQ20122072643
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者茅建生, 查正發(fā) 申請人:江蘇振發(fā)新能源科技發(fā)展有限公司