[發明專利]一種太陽能熱水器

有效

• 申請號: 201410537609.2
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104270082A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王強;鄧潔;程實;花國然
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H02S40/22
• 分類號: H02S40/22;H02S20/32;H02S40/44;H02S40/42;F24H1/18
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

技術領域

本發明涉及一種太陽能熱水器。

背景技術

隨著人們環保意識的提高，對于清潔能源的需求日益旺盛。在人們研究的新型清潔能源中，太陽能作為一種不受地域限制的清潔能源成為了未來新能源發展的主要方向。太陽能集熱管是將太陽能轉化為熱能的裝置，被廣泛使用于太陽能熱水器。而太陽能電池則是人們利用太陽的光能轉換為電能的主要裝置。

經檢所發現，中國發明專利CN?102967051?A公開了一種光伏光熱組合熱水器，其包括太陽能電池組件、太陽能集熱管，太陽能電池組件將太陽能轉化為電能并存儲于儲能蓄電池中，當太陽光不足時，利用儲能蓄電池內的電能加熱水箱中的是水，使太陽能熱水器能夠在陰雨天也能正常使用。

該組合式熱水器雖然在陰雨天也能對進行加熱，但其存在一些缺陷。太陽熱水器的水箱至淋浴器之間是一根較長（一般2米以上）的出水管，對于非頂層用戶而言，這根水管則更長，由于水管中的冷水不宜直接用于洗澡，因此這部分水往往被直接排放掉的，造成了水資源的浪費。如果蓄電池能夠對這根落水管內的水進行加熱或循環，使水管內的水溫達到適于洗澡的溫度，節約水資源的同時，改善消費者的使用體驗。

目前，太陽能電池組件存在清潔的困擾，當被其他物體（如鳥糞、樹蔭等）長時間被遮擋時，被遮擋的太陽能電池組件會產生嚴重發熱現象，這就是熱島效應。這種熱島效應對太陽能電池將造成很嚴重的破壞作用。當電池面積被遮擋10%，電池功率輸出可降低至30%。為了防止太陽能電池由于熱島效應而被損壞，需要經常對太陽能電池表面進行清潔，這將大量耗費人力；或者在太陽能電池組件的正負間并聯一個旁通二極管，提供電路流通，以避免有光照的太陽能電池組件所產生的能量被遮擋的太陽能電池組件所消耗。但是這種被動式的防熱島效應手段顯然會降低太陽能電池的效率。

發明內容

本發明的目的在于：克服上述現有技術的缺陷，提出一種自追蹤太陽能發電裝置，能夠充分利用太陽能，且具有良好的防熱島效應。

為了達到上述目的，本發明提出的太陽能熱水器，包括支架，支架上固定有水箱、太陽能集熱管、太陽能發電裝置，所述太陽能集熱管與水箱相連，水箱的出水口接有通往室內出水管，太陽能發電裝置中，太陽能電池組件的電源輸出端經充放電電路連接蓄電池，充放電電路的電能輸出端經逆變器連接電加熱裝置，其特征在于：所述太陽能發電裝置具有帶空腔且內部抽真空或充有低壓保護氣體的雙層玻璃，所述雙層玻璃由前側玻璃和后側玻璃沿四周密封拼接而成，所述前側玻璃的外表面或內表面制有依次排列的若干豎向弧形透光凸起，所述弧形透光凸起形成可聚光的豎條狀凸透鏡，所述雙層玻璃的空腔內設置有與該凸透鏡一一對應的帶弧形軌道的支架，所述支架上安裝有可沿所述弧形軌道滑動的安裝座，所述安裝座的前表面固定有太陽能電池，本裝置還具有驅動所述安裝座在弧形軌道內滑動的驅動機構，在太陽能有效收集時間段內，所述驅動機構驅動安裝座，使得入射太陽光經凸透鏡聚攏后基本能夠覆蓋地照射在太陽能電池上；所述電加熱裝置包括置于水箱內的電加熱棒，安裝于出水管內的螺旋形電加熱絲，以及分別控制所述電加熱棒、電加熱絲通斷的第一、第二開關。

本發明進一步的改進在于：

1、本發明太陽能熱水器，還具有微處理器、設置于水箱和下水管內的第一、第二溫度探頭，所述第一、第二溫度探頭的信號輸出端與微處理器連接，分別控制電加熱棒和電加熱絲通斷的第一、第二開關受控于所述微處理器。

2、所述支架具有位于上下兩端的一對支撐片，所述支撐片開設有形成所述弧形軌道的弧形凹槽，所述安裝座上下兩端具有插入該弧形凹槽內的插片，所述驅動機構通過拉動該插片實現安裝座在弧形軌道內滑動,所述支架還具有用于支撐安裝座背部的弧形支撐面。

3、所述驅動機構包括控制芯片、位于支撐片上方或/和下方且受控于所述控制芯片的電機，所述電機的輸出頭連接有撥桿，所述撥桿與插片連接，所述電機為步進電機或減速電機中的一種，所述控制芯片與微處理器通訊。

4、前側玻璃的內側涂覆可單向透光的銀膜或鋁膜。

5、本發明太陽能熱水器，還具有與安裝座固定的導熱裝置，所述導熱裝置為冷卻水管，所述冷卻水管伸出雙層玻璃外，接冷卻水循環設備，所述冷卻水循壞設備的熱水出水口與水箱連接。

6、所述出水管設有保溫層。

7、所述凸起寬度3-6厘米，凸透鏡焦距2-5厘米，弧形軌道半徑4-8厘米，弧形軌道至前側玻璃的距離為3-5厘米，太陽能電池的寬度1-2厘米。