一種新型高效太陽能光伏熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能光伏與光熱綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種新型高效太陽能光伏熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電力、煤炭、石油等不可再生能源的頻頻告急，能源問題已日益成為制約當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，希望可再生能源改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展，近10年來，全球太陽能光伏電池年產(chǎn)量增長約10倍，年均增長50%以上，目前全球太陽能光伏電池年產(chǎn)量1600萬千瓦，其中我國年產(chǎn)量1000萬千瓦，傳統(tǒng)的硅系太陽能電池的實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到40.7%，規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅太陽能電池也有近15%的效率，太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(huì)占據(jù)世界能源的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供給的主體，2012年10月24日，中國國務(wù)院總理溫家寶主持召開國務(wù)院常務(wù)會(huì)議，討論通過了《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二.五”規(guī)劃》，敲定了中國十二.五時(shí)期太陽能發(fā)電裝機(jī)容量目標(biāo)在21GW以上，太陽能集熱面積達(dá)到4億平方米的宏偉計(jì)劃，闡述了太陽能發(fā)電發(fā)展的指導(dǎo)思想和基本原則，明確了太陽能發(fā)電的發(fā)展目標(biāo)、開發(fā)利用布局和建設(shè)重點(diǎn)，是“十二五”時(shí)期我國太陽能發(fā)電發(fā)展的基本依據(jù)，未來5-10年，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入快速成長期。
[0003]盡管如此，傳統(tǒng)的太陽能光伏產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較單一，性能受外界環(huán)境影響較大，轉(zhuǎn)化效率較低，比如:在25°C、輻射強(qiáng)度為1000W/m2的標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境下，太陽能光伏電池所吸收的太陽能，只有不到20 %被轉(zhuǎn)換為電能，其中80 %以上轉(zhuǎn)換成熱量被電池組件吸收，最后散失在空氣中。不僅造成極大的太陽能資源浪費(fèi)，光伏組件所吸收的熱量還會(huì)使電池板溫度大大升高，太陽能電池組件的原有發(fā)電效率會(huì)因此降低、電池組件的使用壽命進(jìn)一步縮短，器件使用的性價(jià)比不高。
[0004]因此，開發(fā)設(shè)計(jì)新型太陽能光伏設(shè)備，在能夠保持或提高單位面積上太陽能吸收與轉(zhuǎn)化效率的基礎(chǔ)上，將熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量快速地轉(zhuǎn)移并進(jìn)一步利用，提高太陽能轉(zhuǎn)化效率、延長使用壽命、增加太陽能光伏器件使用的性價(jià)比，是目前太陽能光伏領(lǐng)域亟需解決的課題，也是光伏能源領(lǐng)域一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的研宄工作，具有重要的理論及實(shí)踐意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種新型高效太陽能光伏熱水器，在提高單位面積上太陽能吸收與轉(zhuǎn)化效率的基礎(chǔ)上，它可以將太陽能光伏、光熱綜合利用，將光伏效應(yīng)產(chǎn)生的熱量快速地單向轉(zhuǎn)移給循環(huán)水并進(jìn)一步利用，克服了單純太陽能電池和太陽能熱水器的不足，提高了太陽能的綜合利用效率，延長光伏器件的使用壽命，增加了器件使用的性價(jià)比。
[0006]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種新型高效太陽能光伏熱水器，包括支架、保溫水箱、太陽能電池組件、框架、蓄電池，所述的保溫水箱安裝在支架的頂部，框架斜設(shè)在支架上，太陽能電池組件安裝在框架上，所述的框架的內(nèi)部設(shè)有蓄電池，所述的保溫水箱的熱水進(jìn)水口與框架的上端一側(cè)面開設(shè)的的熱水出水口通過水循環(huán)管道連通，所述的保溫水箱的冷水出水口與框架的下端一側(cè)面開設(shè)的冷水進(jìn)水口通過水循環(huán)管道連通。
[0008]所述的框架是由上層為透明玻璃、側(cè)面及底部為金屬外殼構(gòu)成的箱體，框架的底部由下而上依次設(shè)有保溫材料、銅質(zhì)水管、金屬導(dǎo)熱板、太陽能電池組件。
[0009]所述的太陽能電池組件包括太陽能電池板，所述的太陽能電池板按一定角度串聯(lián)組成折扇面結(jié)構(gòu)，所述的太陽能電池板的背面通過導(dǎo)熱膠連接在金屬導(dǎo)熱板上，金屬導(dǎo)熱板的另一面為光滑的平面，做成光亮的金屬膜，反射水管的紅外熱輻射線，防止熱能重新被電池組件吸收，所述的金屬導(dǎo)熱板為V型板，金屬導(dǎo)熱板的下方設(shè)有銅質(zhì)水管，金屬導(dǎo)熱板與銅質(zhì)水管之間為空氣層，空氣層可以使金屬導(dǎo)熱板上的熱量對(duì)流傳給銅質(zhì)水管，在降低太陽能電池組件的溫度同時(shí)，給銅質(zhì)水管中的水加熱，使光伏效應(yīng)產(chǎn)生的熱能得以回收利用，所述的銅質(zhì)水管的外表面為粗糙表面，以增加對(duì)輻射熱的吸收效率；內(nèi)表面光滑，減少液體在管道中流動(dòng)的阻力，同時(shí)減少水的熱輻射能量散失，銅質(zhì)水管下粘接A級(jí)防火保溫材料，起到保溫效果。
[0010]優(yōu)選地，所述的太陽能電池板及金屬導(dǎo)熱板與保溫材料之間的夾角范圍為15-60度。
[0011]優(yōu)選地，所述的太陽能電池板及金屬導(dǎo)熱板與保溫材料之間的最佳角度為30度。
[0012]分別用軟管將銅質(zhì)水管的上端熱水出水口并聯(lián)，并通過水循環(huán)導(dǎo)管與保溫水箱的熱水進(jìn)水口連接；分別用軟管將銅質(zhì)水管的下端并聯(lián)，并通過水循環(huán)導(dǎo)管與保溫水箱的冷水出水口連接，確保水循環(huán)管道及保溫水箱中的冷熱水能夠利用密度效應(yīng)充分對(duì)流傳遞。
[0013]金屬導(dǎo)熱板連接接線盒，接線盒引出正負(fù)極接線端子，正負(fù)極接線端子連接蓄電池，輸出的電能進(jìn)入蓄電池儲(chǔ)存，所述的接線盒、蓄電池均設(shè)在框架的內(nèi)部。
[0014]保溫水箱與太陽能電池組件連體連體設(shè)計(jì)，保溫水箱所處空間位置高于銅質(zhì)水管上端并聯(lián)的熱水出水口，確保冷熱水更好的對(duì)流。
[0015]優(yōu)選地，保溫水箱與太陽能電池組件分體設(shè)計(jì)，保溫水箱所處空間位置高于銅質(zhì)水管上端并聯(lián)的熱水出水口，確保冷熱水更好的對(duì)流。
[0016]所述的保溫水箱的頂部一端設(shè)有熱水進(jìn)水口，所述的保溫水箱的底部中端設(shè)有冷水出水口，所述的保溫水箱底部一端設(shè)有雙向進(jìn)水口，雙向進(jìn)水口能夠用于保溫水箱熱水出口及冷水進(jìn)口作用。
[0017]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明充分利用幾何學(xué)、光譜學(xué)和熱傳遞原理，在提高單位面積上太陽能吸收與轉(zhuǎn)化效率的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)的太陽能器件的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理改性，它可以將太陽能光伏、光熱綜合利用，將光伏效應(yīng)產(chǎn)生的熱量快速地單向轉(zhuǎn)移給循環(huán)水并進(jìn)一步利用，克服了單純太陽能電池和太陽能熱水器的不足，提高了太陽能的綜合利用效率，延長光伏器件的使用壽命，增加了器件使用的性價(jià)比，提高太陽能發(fā)電效率和發(fā)電量；利用水的熱脹冷縮自然原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、回收高溫?zé)崃?，能夠提供生活用熱水?br>【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見附圖，一種新型高效太陽能光伏熱水器，包括支架1、保溫水箱2、太陽能電池組件3、框架4、蓄電池，所述的保溫水箱2安裝在支架I的頂部，框架4斜設(shè)在支架I上，太陽能電池組件3安裝在框架4上，所述的框架4的內(nèi)部設(shè)有蓄電池，所述的保溫水箱2的熱水進(jìn)水口 21與框架4的上端一側(cè)面開設(shè)的的熱水出水口 41通過水循環(huán)管道連通，所述的保溫水箱的冷水出水口 22與框架的下端一側(cè)面開設(shè)的冷水進(jìn)