一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置，屬于新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能作為一種重要的清潔能源，利用太陽(yáng)能的太陽(yáng)能電站，既可以是大型電站，也可以是家用小型電站。大型電站通常具有大量的太陽(yáng)能發(fā)電單元，而家用小型電站只要有一兩個(gè)發(fā)電單元即可。每一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電單元的采集太陽(yáng)能的設(shè)備主要是若干太陽(yáng)能電池板，這些太陽(yáng)能電池板需要由支撐裝置支撐在地面上。并且，由于地區(qū)差異、四季變化和每一天內(nèi)不同時(shí)間的太陽(yáng)照射角度變化的原因，太陽(yáng)能電池板的角度需要調(diào)整，才能增加發(fā)電的效率。太陽(yáng)能電池板角度的調(diào)整既包括適應(yīng)四季變化的仰角調(diào)整，也包括適用一天內(nèi)早晚變化的角度調(diào)整。
[0003]然而，在我國(guó)現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池板的支撐與角度調(diào)整裝置(又稱太陽(yáng)能支架)中，沒(méi)有一個(gè)完整及正規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范，能用的支架分為:1、雙軸跟蹤支架，既能夠適應(yīng)四季變化，也能夠適應(yīng)一天內(nèi)的早晚變化，這種設(shè)備大多采用單根立柱支撐全部重量，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差，大型的太陽(yáng)能電站采用的很少;2、單軸跟蹤支架，只對(duì)太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行跟蹤，即進(jìn)行適應(yīng)一天內(nèi)早晚時(shí)間變化的角度調(diào)整，造價(jià)也比較偏高，控制系統(tǒng)及運(yùn)行還在總結(jié)階段，維護(hù)成本偏高;3、固定式支架，是根據(jù)地理位置不同，設(shè)定年太陽(yáng)照射角的平均值，來(lái)確定太陽(yáng)能發(fā)電單元的安裝角度的一種固定支架，投入成本低，但發(fā)電量偏低。綜上，因此需要設(shè)計(jì)一種能夠綜合考慮發(fā)電效率及設(shè)備成本的太陽(yáng)能電池板的支撐與角度調(diào)整裝置。
[0004]溫差發(fā)電器，是一種靜態(tài)的固體器件，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，體積小、壽命長(zhǎng)，工作時(shí)無(wú)噪聲，而且無(wú)須維護(hù)，成為空間電源研發(fā)的熱點(diǎn)，大大刺激了溫差電技術(shù)的發(fā)展。湯姆遜效應(yīng)的物理學(xué)解釋就是:金屬中溫度不均勻時(shí)，溫度高處的自由電子比溫度低處的自由電子動(dòng)能大。像氣體一樣，當(dāng)溫度不均勻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱擴(kuò)散，因此自由電子從溫度高端向溫度低端擴(kuò)散，在低溫端堆積起來(lái)，從而在導(dǎo)體內(nèi)形成電場(chǎng)，在金屬棒兩端便引成一個(gè)電勢(shì)差。這種自由電子的擴(kuò)散作用一直進(jìn)行到電場(chǎng)力對(duì)電子的作用與電子的熱擴(kuò)散平衡為止。如何將太陽(yáng)能發(fā)電和溫差發(fā)電巧妙結(jié)合在一起，就是說(shuō)太陽(yáng)能電池在發(fā)電的過(guò)程中肯定會(huì)產(chǎn)生熱量。如果將這個(gè)熱量運(yùn)到溫差發(fā)電器，利用溫差發(fā)電效應(yīng)將太陽(yáng)能發(fā)電的熱能轉(zhuǎn)換為電能，目前這方面的研究文章很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)生的熱能不能快速傳遞和利用，且發(fā)電的效率不高。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池、M個(gè)N型半導(dǎo)體、M個(gè)P型半導(dǎo)體、導(dǎo)熱底座、蓄電池單元、控制器單元、4M個(gè)溫度傳感器、水栗、N個(gè)電控閥門、N個(gè)水管、兩根電動(dòng)伸縮桿、一根支撐柱、一個(gè)控制箱、一根支撐管、一塊支撐底板以及一個(gè)截頂棱錐形的傳感頭;其中，M 2 6，N 2 3，截頂棱錐形的錐面數(shù)之6;
[0007]所述的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體均呈“工”字型；
[0008]所述的導(dǎo)熱底座呈方形，且內(nèi)部設(shè)有儲(chǔ)水空腔；在導(dǎo)熱底座的左側(cè)設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的進(jìn)水口，在導(dǎo)熱底座的頂部設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的出水口 ；在儲(chǔ)水空腔的前側(cè)內(nèi)壁和后側(cè)內(nèi)壁之間交錯(cuò)設(shè)置有導(dǎo)流擋板，且導(dǎo)流擋板與進(jìn)水口的進(jìn)水方向相垂直;導(dǎo)流擋板的上邊緣與儲(chǔ)水空腔頂部?jī)?nèi)壁間隔范圍在I?2厘米之間；
[0009]所述的兩根電動(dòng)伸縮桿和一根支撐柱支撐于導(dǎo)熱底座和支撐底板之間，且分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處;電動(dòng)伸縮桿的上下兩端分別球形鉸接在導(dǎo)熱底座和支撐底板上;支撐柱的下端固定安裝在支撐底板上，上端球形鉸接在導(dǎo)熱底座上；
[0010]所述的支撐管豎直安裝在控制箱上，傳感頭安裝在支撐管的頂端;所述的傳感頭的截頂面以及各個(gè)錐面上均設(shè)有面積相等的太陽(yáng)能電池板；
[0011]所述的控制箱內(nèi)設(shè)有電壓采集器和運(yùn)算處理器;傳感頭的各個(gè)太陽(yáng)能電池板均與電壓采集器的信號(hào)采集端相連；電壓采集器的信號(hào)輸出端與運(yùn)算處理器的信號(hào)輸入端相連;運(yùn)算處理器的信號(hào)輸出端與電動(dòng)伸縮桿的控制端相連；
[0012]所述的N個(gè)水管的長(zhǎng)度不相同，長(zhǎng)度范圍在5米到200米之間；
[0013]所述的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體間隔排列，并且相鄰的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體之間串聯(lián)；
[0014]所述的多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池串聯(lián)，然后與N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)，最后給蓄電池單元充電；
[0015]多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)置于N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的上表面，并且薄膜太陽(yáng)能電池與N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的接觸面絕緣；
[0016]所述的導(dǎo)熱底座的上表面與N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的下表面絕緣接觸；
[0017]N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的上表面和下表面均設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器與控制器單元電連接；
[0018]所述的N個(gè)水管均垂直于地面，并且設(shè)置于地面以下；
[0019]所述的水管分別通過(guò)電控閥門連接水栗的進(jìn)水口，水栗的出水口連接導(dǎo)熱底座的進(jìn)水口；
[0020]所述的電控閥門的控制端均連接控制器單元的1端口，同時(shí)控制器單元控制水栗的啟動(dòng)和停止。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，所述的控制器單元采用AT89S52單片機(jī)。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，所述的水栗的進(jìn)水口可以通過(guò)一個(gè)多輸入單輸出的轉(zhuǎn)換裝置連接每個(gè)水管的電控閥門的輸出口。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，所述的電控閥門采用單片機(jī)可以直接控制的電動(dòng)閥門。
[0024]本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置的制造方法，包括多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池、M個(gè)N型半導(dǎo)體、M個(gè)P型半導(dǎo)體、導(dǎo)熱底座、蓄電池單元、控制器單元、4M個(gè)溫度傳感器、水栗、N個(gè)電控閥門、N個(gè)水管、兩根電動(dòng)伸縮桿、一根支撐柱、一個(gè)控制箱、一根支撐管、一塊支撐底板以及一個(gè)截頂棱錐形的傳感頭;其中，M 2 6，N 2 3，截頂棱錐形的錐面數(shù)I 6;
[0025]所述的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體均呈“工”字型；
[0026]所述的N個(gè)水管的長(zhǎng)度不相同，長(zhǎng)度范圍在5米到200米之間；
[0027]具體步驟為:
[0028]步驟I，所述的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體間隔排列，并且相鄰的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體之間串聯(lián);所述的多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池串聯(lián)，然后與N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)，最后給蓄電池單元充電；
[0029]步驟2，N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的上表面和下表面均設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器與控制器單元電連接；
[0030]步驟3，多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池通過(guò)導(dǎo)熱硅膠粘在N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的上表面，并且薄膜太陽(yáng)能電池與N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的接觸面絕緣;所述的導(dǎo)熱底座的上表面通過(guò)導(dǎo)熱硅膠粘在N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體的下表面；
[0031]步驟4，所述的N個(gè)水管均垂直于地面，并且埋于地面以下;所述的水管分別通過(guò)電控閥門連接水栗的進(jìn)水口，水栗的出水口連接導(dǎo)熱底座的進(jìn)水口 ；所述的電控閥門的控制端均連接控制器單元的1端口，同時(shí)控制器單元控制水栗的啟動(dòng)和停止；
[0032]步驟5，所述的導(dǎo)熱底座呈方形，且內(nèi)部設(shè)有儲(chǔ)水空腔;在導(dǎo)熱底座的左側(cè)設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的進(jìn)水口，在導(dǎo)熱底座的頂部設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的出水口 ；在儲(chǔ)水空腔的前側(cè)內(nèi)壁和后側(cè)內(nèi)壁之間交錯(cuò)設(shè)置有導(dǎo)流擋板，且導(dǎo)流擋板與進(jìn)水口的進(jìn)水方向相垂直;導(dǎo)流擋板的上邊緣與儲(chǔ)水空腔頂部?jī)?nèi)壁間隔范圍在I?2厘米之間；
[0033]步驟6，所述的兩根電動(dòng)伸縮桿和一根支撐柱支撐于導(dǎo)熱底座和支撐底板之間，且分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處;電動(dòng)伸縮桿的上下兩端分別球形鉸接在導(dǎo)熱底座和支撐底板上;支撐柱的下端固定安裝在支撐底板上，上端球形鉸接在導(dǎo)熱底座上；
[0034]步驟7，所述的支撐管豎直安裝在控制箱上，傳感頭安裝在支撐管的頂端;所述的傳感頭的截頂面以及各個(gè)錐面上均設(shè)有面積相等的太陽(yáng)能電池板；
[0035]步驟8，所述的控制箱內(nèi)設(shè)有電壓采集器和運(yùn)算處理器;傳感頭的各個(gè)太陽(yáng)能電池板均與電壓采集器的信號(hào)采集端相連；電壓采集器的信號(hào)輸出端與運(yùn)算處理器的信號(hào)輸入端相連;運(yùn)算處理器的信號(hào)輸出端與電動(dòng)伸縮桿的控制端相連。
[0036]本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置的控制方法，包括多個(gè)薄膜太陽(yáng)能電池、M個(gè)N型半導(dǎo)體、M個(gè)P型半導(dǎo)體、導(dǎo)熱底座、蓄電池單元、控制器單元、4M個(gè)溫度傳感器、水栗、N個(gè)電控閥門、N個(gè)水管、兩根電動(dòng)伸縮桿、一根支撐柱、一個(gè)控制箱、一根支撐管、一塊支撐底板以及一個(gè)截頂棱錐形的傳感頭;其中，M 2 6，N 2 3，截頂棱錐形的錐面數(shù)I 6;
[0037]所述的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體均呈“工”字型；
[0038]所述的導(dǎo)熱底座呈方形，且內(nèi)部設(shè)有儲(chǔ)水空腔;在導(dǎo)熱底座的左側(cè)設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的進(jìn)水口，在導(dǎo)熱底座的頂部設(shè)有與儲(chǔ)水空腔相連通的出水口 ；在儲(chǔ)水空腔的前側(cè)內(nèi)壁和后側(cè)內(nèi)壁之間交錯(cuò)設(shè)置有導(dǎo)流擋板，且導(dǎo)流擋板與進(jìn)水口的進(jìn)水方向相垂直;導(dǎo)流擋板的上邊緣與儲(chǔ)水空腔頂部?jī)?nèi)壁間隔范圍在I?2厘米之間；
[0039]所述的兩根電動(dòng)伸縮桿和一根支撐柱支撐于導(dǎo)熱底座和支撐底板之間，且分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處;電動(dòng)伸縮桿的上下兩端分別球形鉸接在導(dǎo)