一種多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，其包括利用光生電原理將光能轉(zhuǎn)換成電能的光電轉(zhuǎn)換模塊、將熱能轉(zhuǎn)換成電能的熱電轉(zhuǎn)換模塊、對(duì)流體進(jìn)行加熱的吸熱模塊和利用光催化原理對(duì)流體進(jìn)行凈化處理的凈化模塊。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置溫差發(fā)電片來(lái)實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換，同時(shí)可通過(guò)流體上表面受熱而產(chǎn)生的溫差實(shí)現(xiàn)流體的自循環(huán)加熱，該發(fā)明在很大程度上提高了太陽(yáng)能的利用率；本發(fā)明還包括對(duì)流體的凈化功能模塊，能夠通過(guò)自循環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)過(guò)加熱后的流體凈化處理。本發(fā)明提供了一種綜合利用太陽(yáng)能的系統(tǒng)，光伏利用效率高，并且設(shè)置自循環(huán)處理成本較低。
【專利說(shuō)明】一種多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用系統(tǒng)領(lǐng)域，特別指一種多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源緊張局勢(shì)的加劇，太陽(yáng)能作為綠色清潔能源近年來(lái)為許多國(guó)家大力開(kāi)發(fā)的對(duì)象，太陽(yáng)能技術(shù)已經(jīng)在國(guó)民生活中得到了大力普及。大力推廣和開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能的使用，能夠有效地解決能源枯竭和環(huán)境污染的問(wèn)題。傳統(tǒng)上利用太陽(yáng)能的設(shè)備包括太陽(yáng)能電池組件、太陽(yáng)能熱水器、自然光光催化反應(yīng)器等。然而，早期一些太陽(yáng)能利用設(shè)備一般都是對(duì)太陽(yáng)能的單一利用，只能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為一種能量形式，功能單一。
[0003]鑒于上述問(wèn)題，近年來(lái)一些企業(yè)開(kāi)始了多功能太陽(yáng)能利用設(shè)備的研究和生產(chǎn)，并且也取得了較大的成功，這些發(fā)明創(chuàng)造在一定程度上實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成其他多種能量形式，但是，這些太陽(yáng)能利用設(shè)備對(duì)太陽(yáng)能的利用效率都比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、光熱轉(zhuǎn)換、熱電轉(zhuǎn)換和光誘導(dǎo)進(jìn)行流體凈化的多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，包括將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電的光電轉(zhuǎn)換模塊、將熱能轉(zhuǎn)換成電的熱電轉(zhuǎn)換模塊、流體加熱模塊和流體凈化模塊；其中，所述熱電轉(zhuǎn)換模塊包括太陽(yáng)能電池組件和儲(chǔ)電元件，太陽(yáng)光照射在所述電池組件將光能轉(zhuǎn)換成電能；所述熱電轉(zhuǎn)換模塊包括溫差發(fā)電片，且該溫差發(fā)電片安裝在所述太陽(yáng)能電池組件的背板上。
[0007]作為優(yōu)選，所述溫差發(fā)電片通過(guò)導(dǎo)熱硅膠安裝在所述太陽(yáng)能電池組件的背板上，太陽(yáng)能電池組件經(jīng)光照溫度升高，進(jìn)而通過(guò)熱傳遞使得所述溫差發(fā)電片與其接觸的一面溫度升高。
[0008]作為優(yōu)選，該太陽(yáng)能利用系統(tǒng)還包括反應(yīng)器，所述的太陽(yáng)能電池組件安裝在該反應(yīng)器上，同時(shí)，所述流體加熱模塊和凈化模塊在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。
[0009]作為優(yōu)選，所述凈化模塊包括鋼化玻璃和TiO2薄膜，所述的鋼化玻璃安裝于所述反應(yīng)器的一端，TiO2薄膜位于所述反應(yīng)器內(nèi)與鋼化玻璃相對(duì)應(yīng)的位置，太陽(yáng)光可透過(guò)該鋼化玻璃能夠照射在TiO2薄膜上。
[0010]作為優(yōu)選，所述反應(yīng)器包括用于流體進(jìn)入的進(jìn)口和出口，待加熱流體從進(jìn)口處進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，流體上表面與所述具有溫度的溫差發(fā)電片或者電池組件背板接觸，該流體經(jīng)過(guò)加熱溫度升高。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0012]1、本系統(tǒng)中，當(dāng)太陽(yáng)光照射在光伏板上，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、熱電轉(zhuǎn)換以及對(duì)流體加熱的功能，很大程度提高了光能的利用率。
[0013]2、本發(fā)明中熱水循環(huán)系統(tǒng)是自循環(huán)系統(tǒng)，利用吸熱效應(yīng)，沒(méi)有使用熱水泵，這樣更加節(jié)約電能。
[0014]3、本發(fā)明中增加了水凈化系統(tǒng)，利用TiO2涂層的光化學(xué)反應(yīng)原理凈化水，進(jìn)一步利用了光能，能有效提高光能的利用效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]圖1為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，1-太陽(yáng)能電池組件，2-溫差發(fā)電片，3-反應(yīng)器，4-鋼化玻璃，5_Ti02薄膜，6-入水口，7-出水口，8-蓄水箱。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0019]實(shí)施例1:圖1所示為本發(fā)明提供的多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)包括光電轉(zhuǎn)換模塊、熱電轉(zhuǎn)換模塊、吸熱模塊、凈化模塊和反應(yīng)器。
[0020]其中，光電轉(zhuǎn)換模塊包括太陽(yáng)能電池組件和儲(chǔ)電元件(圖中未示出)，所述太陽(yáng)能電池組件包括太陽(yáng)能電池板，能夠接收太陽(yáng)光的照射，利用光生電原理將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，存儲(chǔ)于所述的儲(chǔ)電元件中，該儲(chǔ)電元件為蓄電池；
[0021]所述熱電轉(zhuǎn)換模塊包括溫差發(fā)電片和儲(chǔ)電元件，如圖1所示，該溫差發(fā)電片通過(guò)導(dǎo)熱硅膠安裝在所述太陽(yáng)能電池組件的背板上，所述太陽(yáng)能電池組件在太陽(yáng)光照射下溫度會(huì)變高，并且可將熱能傳遞給所述溫差發(fā)電片，實(shí)現(xiàn)熱能向電能的轉(zhuǎn)換，最后將該模塊所得電能存儲(chǔ)于所述儲(chǔ)電元件中；
[0022]所述吸熱模塊，其工作原理為:如圖1，待加熱的流體從圖中所示的進(jìn)口進(jìn)入所述的反應(yīng)器，進(jìn)入該反應(yīng)器的流體的上表面與所述的帶有溫度溫差發(fā)電片或者太陽(yáng)能電池組件的表面接觸，該上表面流體受熱溫度升高，同時(shí)反應(yīng)器底部流體的溫度較低，這樣反應(yīng)器中的流體因溫度差而導(dǎo)致密度的不同，產(chǎn)生熱虹吸效應(yīng)，使得反應(yīng)器中的流體實(shí)現(xiàn)自循環(huán)；
[0023]所述加熱模塊包括位于反應(yīng)器中的Ti02薄膜和安裝于反應(yīng)器一端的鋼化玻璃，所述的Ti02薄膜和鋼化玻璃的位置關(guān)系是相互對(duì)應(yīng)的，即要使得太陽(yáng)光透過(guò)該鋼化玻璃能夠照射到所述Ti02薄膜，根據(jù)光催化反應(yīng)，Ti02薄膜在光照的是能夠?qū)α黧w進(jìn)行凈化處理，經(jīng)過(guò)凈化處理后的流體從圖1中示出的流體出口流出，最后被儲(chǔ)存或者供用戶直接使用。
[0024]實(shí)施例2:本實(shí)施例是實(shí)施例1基礎(chǔ)上的具體應(yīng)用，本實(shí)施例以水作為加熱和凈化的流體，其工作過(guò)程如圖2所示，當(dāng)太陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能電池組件I時(shí)，根據(jù)光生電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換成電能，并且存儲(chǔ)在所述儲(chǔ)電元件中(圖中未示出)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的光電轉(zhuǎn)換功能；同時(shí)，光照射所述太陽(yáng)能電池組件時(shí)，80%左右的光以熱的形式存在于太陽(yáng)能電池組件1，導(dǎo)致其表面溫度升高；位于太陽(yáng)能電池組件I背面的溫差發(fā)電片2包括熱電轉(zhuǎn)換材料，該熱電轉(zhuǎn)換材料以所述太陽(yáng)能電池組件I為熱端，以反應(yīng)器3里的水流為冷端，這樣利用冷熱端面溫度差使溫度發(fā)電片2產(chǎn)生電流，將該電流存儲(chǔ)于儲(chǔ)電元件(圖中未示出)中；其中，所述水流由圖中所述的水流入口進(jìn)入所述反應(yīng)器3，水流進(jìn)入所述反應(yīng)器3時(shí)，在發(fā)生上述所述的利用其作為冷端實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換功能的同時(shí)，由于熱傳導(dǎo)的作用，水流的上表面的溫度因受熱變高，但是水流底部溫度又比較低，這樣同種水流因存在溫度差而導(dǎo)致密度不同，產(chǎn)生熱虹吸效應(yīng)，使得反應(yīng)器3中的流體在無(wú)外加能量的情況下實(shí)現(xiàn)自循環(huán)流動(dòng)；如圖所示，所述反應(yīng)器3的一端安裝有透光的鋼玻璃4，在反應(yīng)器3內(nèi)底部與鋼玻璃4相對(duì)應(yīng)的位置安裝TiO2薄膜5，太陽(yáng)光能夠透過(guò)鋼玻璃4照射在該TiO2薄膜5上，TiO2薄膜5在光照下發(fā)生催化反應(yīng)對(duì)反應(yīng)器中的水流進(jìn)行進(jìn)化處理，經(jīng)過(guò)凈化處理后的水流從水流出口進(jìn)入蓄水箱供用戶使用。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，其特征在于，包括將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電的光電轉(zhuǎn)換模塊、將熱能轉(zhuǎn)換成電的熱電轉(zhuǎn)換模塊、流體加熱模塊和凈化模塊；其中，所述熱電轉(zhuǎn)換模塊包括太陽(yáng)能電池組件和儲(chǔ)電元件，所述熱電轉(zhuǎn)換模塊包括溫差發(fā)電片，且該溫差發(fā)電片安裝在所述太陽(yáng)能電池組件的背板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述溫差發(fā)電片通過(guò)導(dǎo)熱硅膠安裝在所述太陽(yáng)能電池組件的背板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括反應(yīng)器，所述的太陽(yáng)能電池組件安裝在該反應(yīng)器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化模塊包括鋼化玻璃和TiO2薄膜，所述的鋼化玻璃安裝于所述反應(yīng)器的一端，TiO2薄膜位于所述反應(yīng)器內(nèi)與鋼化玻璃相對(duì)應(yīng)的位置，太陽(yáng)光可透過(guò)該鋼化玻璃能夠照射在TiO2薄膜上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多功能太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)器包括流體進(jìn)口和出口。
【文檔編號(hào)】H02S40/44GK103986405SQ201410214892
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】鮑超, 楊軍, 劉煥明, 劉禹, 梅軍, 龐瑋, 杜霖 申請(qǐng)人:中物院成都科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心