本發(fā)明涉及太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種聚太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置和太陽(yáng)能發(fā)熱裝置于一體的光伏光熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著煤炭、石油等傳統(tǒng)燃料資源的頻頻告急，不可再生能源的使用對(duì)環(huán)境造成的危害日益加劇，能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。鑒于此種情況，世界各國(guó)都在大力開(kāi)發(fā)可再生能源，如太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能及地?zé)崮艿?，在這些可再生能源之中，太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭、清潔、無(wú)污染的新能源受到了廣泛的關(guān)注。越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。

目前太陽(yáng)能最廣泛的兩個(gè)應(yīng)用是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)及太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為清潔的電能，隨著各國(guó)對(duì)光伏發(fā)電的重視，光伏產(chǎn)業(yè)在近幾年得到了迅猛的發(fā)展，裝機(jī)容量在不斷地增加；太陽(yáng)能光熱則是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，將光能轉(zhuǎn)換成熱能加以利用，目前主要應(yīng)用在太陽(yáng)能熱水器和光熱發(fā)電兩大領(lǐng)域，近些年我國(guó)太陽(yáng)能光熱行業(yè)快速發(fā)展，隨著太陽(yáng)能熱水器成本的降低，熱水器正走進(jìn)千家萬(wàn)戶。

太陽(yáng)能熱水器把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們?cè)谏睢⑸a(chǎn)中的熱水使用。目前太陽(yáng)能熱水器的基本結(jié)構(gòu)都是由全玻璃真空集熱管(或集熱板)、保溫水箱、支架及相關(guān)附件組成，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠玻璃真空集熱管。集熱管受陽(yáng)光照射面溫度高，集熱管背陽(yáng)面溫度低，而管內(nèi)水便產(chǎn)生溫差反應(yīng)，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到所需熱水。為了滿足在連續(xù)的陰雨天或冬天光照較弱的情況下使用太陽(yáng)能熱水器，現(xiàn)有的熱水器都配備了輔助的加熱功能，如利用電加熱器加熱，采用市電為其供電。

由于太陽(yáng)能也可以通過(guò)光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，如果將太陽(yáng)能熱水器和太陽(yáng)能光伏發(fā)電結(jié)合在一起，將可以保證在任何情況下熱水器都可以發(fā)揮其應(yīng)用的作用，也最大限度的利用了太陽(yáng)能。特別是對(duì)于一些邊遠(yuǎn)地區(qū)，電力及水資源都比較缺乏，太陽(yáng)能熱水器和光伏發(fā)電聯(lián)合應(yīng)用的效果將更加顯著。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種節(jié)能又環(huán)保的集太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置和太陽(yáng)能發(fā)熱裝置于一體的光伏光熱系統(tǒng)，該光伏光熱系統(tǒng)將光伏發(fā)電與光熱集成為一個(gè)整體，光熱系統(tǒng)中需用電的功能如熱水器的輔助電加熱、水泵的運(yùn)行等由光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電力來(lái)提供，充分發(fā)揮太陽(yáng)能的應(yīng)用潛力。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，一種光伏光熱系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱 水系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，其特征在于：

所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池組件、匯流箱、光伏控制器、蓄電池及離網(wǎng)逆變器，其中太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生的電能依次通過(guò)匯流箱、光伏控制器儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，離網(wǎng)逆變器將光伏發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電供太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)中的負(fù)載及用戶使用；

所述的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器、保溫水箱及溫度控制儀，溫度控制儀用來(lái)控制保溫水箱的補(bǔ)水、加熱及溫度；

所述供水系統(tǒng)包括水位傳感器、水箱及水泵，所述水位傳感器設(shè)置在水箱中，所述水泵將地下水抽至水箱中，并通過(guò)水箱與所述保溫水箱的高度落差對(duì)后者穩(wěn)定補(bǔ)水；

所述的控制系統(tǒng)包括控制器，控制器根據(jù)水箱內(nèi)水位傳感器反饋的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的操作，當(dāng)水箱水位過(guò)低時(shí)，控制器給水泵的電機(jī)發(fā)出指示，自動(dòng)啟動(dòng)水泵給水箱補(bǔ)水。

進(jìn)一步說(shuō)，所述離網(wǎng)逆變器上設(shè)置有市電輸入端口，當(dāng)蓄電池電量不夠欠壓時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)將自動(dòng)切換到市電給負(fù)載供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電與光熱的集成，光伏發(fā)電為光熱系統(tǒng)所利用，既節(jié)省了成本，又節(jié)能環(huán)保，充分發(fā)揮太陽(yáng)能的應(yīng)用潛力。

2、本發(fā)明中光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能除提供給光熱系統(tǒng)，也可以直接為 用戶使用，發(fā)揮該系統(tǒng)最大的效益。

3、本發(fā)明供水系統(tǒng)以地下水為水源，無(wú)需自來(lái)水，同時(shí)光伏發(fā)電系統(tǒng)能完全提供系統(tǒng)所需電力，因此該光伏光熱系統(tǒng)非常適合于水電設(shè)施都很缺乏的邊遠(yuǎn)地區(qū)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種光伏光熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1.光伏發(fā)電系統(tǒng)，11.太陽(yáng)能電池組件，12.匯流箱，13.光伏控制器，14.蓄電池，15.離網(wǎng)逆變器，2.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，21.太陽(yáng)能集熱器，22.保溫水箱，23.溫度控制儀，3.供水系統(tǒng)，31.水泵，32.水箱，33.水位傳感器，4.控制系統(tǒng)，41.控制器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種光伏光熱系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)1、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)2、供水系統(tǒng)3及控制系統(tǒng)4；

所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)1包括太陽(yáng)能電池組件11、匯流箱12、光伏控制器13、蓄電池14及離網(wǎng)逆變器15，其中太陽(yáng)能電池組件11產(chǎn)生的電能依次通過(guò)匯流箱12、光伏控制器13儲(chǔ)存在蓄電池14內(nèi)，離網(wǎng)逆變器15將光伏發(fā)電系 統(tǒng)1所產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電供太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)2、供水系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)4中的負(fù)載及用戶使用；

所述的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)2包括太陽(yáng)能集熱器21、保溫水箱22及溫度控制儀23，溫度控制儀23用來(lái)控制保溫水箱22的補(bǔ)水、加熱及溫度；

所述供水系統(tǒng)3包括水位傳感器33、水箱32及水泵31，所述水位傳感器33設(shè)置在水箱32中，所述水泵31將地下水抽至水箱32中，并通過(guò)水箱32與所述保溫水箱22的高度落差對(duì)后者穩(wěn)定補(bǔ)水；

所述的控制系統(tǒng)4包括控制器41，控制器41根據(jù)水箱32內(nèi)水位傳感器33反饋的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的操作，當(dāng)水箱32水位過(guò)低時(shí)，控制器41給水泵31的電機(jī)發(fā)出指示，自動(dòng)啟動(dòng)水泵31給水箱32補(bǔ)水。

所述離網(wǎng)逆變器15上設(shè)置有市電輸入端口，當(dāng)蓄電池14電量不夠欠壓時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)1將自動(dòng)切換到市電給負(fù)載供電。

本發(fā)明描述的一種光伏光熱系統(tǒng)的工作原理是：在光照較強(qiáng)的時(shí)候，光伏發(fā)電系統(tǒng)中的太陽(yáng)能電池組件通過(guò)光伏控制器對(duì)蓄電池充電，將電能儲(chǔ)存于其中，當(dāng)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的負(fù)載或用戶需用電時(shí)，則由離網(wǎng)逆變器將直流電逆變?yōu)檎也ń涣麟姽┴?fù)載使用；太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的太陽(yáng)能集熱器把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水加熱，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制儀會(huì)進(jìn)行相應(yīng)操作，防止水箱內(nèi)水溫進(jìn)一步升高；控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)供水系統(tǒng)中水箱水位的具體情況是否對(duì)水箱補(bǔ)水。當(dāng)光照較弱或陰雨天時(shí)，保溫水箱的水溫達(dá) 不到設(shè)定溫度，通過(guò)控制儀的設(shè)置系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)電加熱器輔助加熱，直至達(dá)到設(shè)定溫度。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施條例的限制，上述實(shí)施條例和說(shuō)明書中描述的只是用于說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都屬于要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。

本發(fā)明要求保護(hù)范圍同所附的權(quán)利要求書及其它等效物界定。