本申請涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能熱電儲能裝置。

背景技術(shù)：

目前，太陽能的應(yīng)用都比較單一，能夠綜合太陽能發(fā)電、貯熱的產(chǎn)品還很少見?，F(xiàn)有的太陽能系統(tǒng)在功能上和成本上還不能達到人們的期望，太陽能遲遲無法全面推廣的主要障礙便是其居高不下的成本。中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究發(fā)明組的研究表明，太陽能資源的開發(fā)利用成本與其利用技術(shù)和利用方式有很大的關(guān)系。這啟發(fā)我們要不斷地拓展和刷新太陽能利用的思路，提高太陽能應(yīng)用的經(jīng)濟性。

現(xiàn)在也有許多熱水器利用太陽能的設(shè)備，如太陽能電池板和太陽能熱水器等，太陽能的利用太過單一，只能產(chǎn)生熱水，且在冬天時無法吸收到足夠的熱能導(dǎo)致所產(chǎn)生的熱水溫度不夠高，通過調(diào)查我還發(fā)現(xiàn)有另一種太陽能設(shè)備就是利用太陽能電池板發(fā)電，但它的缺點也是顯而易見的：成本大，轉(zhuǎn)換效率不高，到現(xiàn)在為止對太陽能的轉(zhuǎn)換效率一般只有15％左右，而且對太陽能的利用也是單一的，只能產(chǎn)生電能。為了解決現(xiàn)有太陽能裝置不能既能發(fā)電又能產(chǎn)生熱能的問題，研制本發(fā)明一種太陽能熱電儲能裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N太陽能熱電儲能裝置，以解決現(xiàn)有太陽能設(shè)備不能同時蓄電、貯熱的問題。

本申請實施例提供一種太陽能熱電儲能裝置，包括底板、真空管底座、電推桿、伸縮桿、反光片連接片、反光片、進水管、支撐桿、補水箱、支撐桿底座、滑輪底板、滑輪連接架、滑輪、補水箱入水孔、冷端水冷頭、冷端出水閥、熱端入水閥、步進電機、半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、熱端水冷頭、貯水箱、貯水箱入水口、貯水箱出水口、輸水管、換向閥、電器元件掛架、水泵、真空管連接管、控制器、風(fēng)速傳感器、真空管入水口、真空管出水口、出水管、蓄電池、螺旋吸熱管、溫度傳感器、補水箱出水孔和真空管，所述底座的表面均勻設(shè)置有所述支撐桿底座，所述底座的底部均勻設(shè)置有所述滑輪底板，所述滑輪底板底部焊接有所述滑輪連接架，所述滑輪連接架的內(nèi)壁螺接有所述滑輪，所述底座的表面由左至右依次設(shè)置有所述貯水箱，所述電器元件掛架和所述補水箱，所述真空管底座底部均勻設(shè)置有所述真空管連接管，所述真空管連接管與所述支撐桿底座之間套接有所述支撐桿，所述電器元件掛架由上至下依次設(shè)置有所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、所述換向閥和所述水泵，所述底座的表面中心設(shè)置有所述蓄電池，所述蓄電池的側(cè)壁設(shè)置有所述控制器，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的一側(cè)設(shè)置有所述熱端水冷頭，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的另一側(cè)設(shè)置有所述冷端水冷頭，所述熱端水冷頭的頂部設(shè)置有所述熱端入水閥，所述冷端水冷頭的側(cè)壁設(shè)置有所述冷端出水閥，所述貯水箱的端頭表面設(shè)置有所述貯水箱入水口和所述貯水箱出水口，所述補水箱的端面設(shè)置有所述補水箱入水孔和所述補水箱出水孔，所述真空管底座的側(cè)壁設(shè)置有所述電推桿，所述電推桿的端頭設(shè)置有所述伸縮桿，所述伸縮桿的端頭設(shè)置有所述反光片連接片，所述反光片連接片的底部螺接有所述反光片，所述真空管底座的頂部設(shè)置有所述風(fēng)速傳感器，所述真空管底座的一側(cè)設(shè)置有所述真空管，所述真空管底座的另一側(cè)設(shè)置有所述真空管入水口和所述真空管出水口，所述真空管底座的內(nèi)部設(shè)置有所述步進電機，所述真空管的內(nèi)部設(shè)置有所述螺旋吸熱管，所述螺旋吸熱管的側(cè)壁設(shè)置有所述溫度傳感器，所述控制器的輸入端分別與所述風(fēng)速傳感器和所述溫度傳感器電連接，所述控制器的輸出端分別與所述熱端入水閥、所述水泵、所述換向閥、所述電推桿和所述步進電機電連接，所述熱端水冷頭與所述真空管出水口之間通過所述出水管連接，所述冷端水冷頭與所述真空管入水口之間通過所述進水管連接，所述熱端水冷頭與所述貯水箱入水口之間通過輸水管連接，所述貯水箱出水口通過所述輸水管與所述換向閥連接，所述換向閥通過所述輸水管與所述補水箱入水孔連接，所述換向閥通過所述輸水管與所述水泵連接，所述水泵通過所述輸水管與所述冷端水冷頭連接，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片通過所述控制器與所述蓄電池電連接。

可選的，所述支撐桿底座的數(shù)量至少為4個。

可選的，所述反光片為弧形。

可選的，所述真空管底座的數(shù)量至少為2個。

可選的，所述底板與所述支撐桿之間的角度范圍為60度至75度之間。

可選的，所述底板的表面為矩形。

由以上技術(shù)方案可知，本申請實施例提供的一種太陽能熱電儲能裝置，本發(fā)明解決了現(xiàn)有太陽能設(shè)備不能同時蓄電、貯熱的問題，本發(fā)明同時得到了電能和熱水，提高了太陽能的利用率。矩面弧形的反光片集中陽光，形成一個光帶，光帶溫度高，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片兩端溫差大，一般在60度以上，有效提高了半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱電轉(zhuǎn)換效率，以“熱”作為發(fā)明研究的基點，以半導(dǎo)體溫差發(fā)電片作為核心部件，實現(xiàn)“聚熱——熱電轉(zhuǎn)換——貯熱”的效果，簡化了設(shè)計結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本，有利于大范圍推廣使用，當(dāng)夏天太陽光過于猛烈的時候，反射面減少，光能量減少，溫度下降，確保真空管不至于因溫度過高而被燒壞，而當(dāng)冬天太陽光不足時，反射面增加，光能量增加，溫度升高，又可以聚集到更多的太陽能，有效提高半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的熱電轉(zhuǎn)換效能。

附圖說明

為更清楚地說明本申請的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例提供的側(cè)面立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請實施例提供的俯視面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖說明：1、底板，2、真空管底座，3、電推桿，4、伸縮桿，5、反光片連接片，6、反光片，7、進水管，8、支撐桿，9、補水箱，10、支撐桿底座，11、滑輪底板，12、滑輪連接架，13、滑輪，14、補水箱入水孔，15、冷端水冷頭，16、冷端出水閥，17、熱端入水閥，18、步進電機，19、半導(dǎo)體溫差發(fā)電片，20、熱端水冷頭，21、貯水箱，22、貯水箱入水口，23、貯水箱出水口，24、輸水管，25、換向閥，26、電器元件掛架，27、水泵，28、真空管連接管，29、控制器，30、風(fēng)速傳感器，31、真空管入水口，32、真空管出水口，33、出水管，34、蓄電池，35、螺旋吸熱管、36、溫度傳感器，37、補水箱出水孔，38、真空管。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

太陽能光熱技術(shù)是指將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能并加以利用。典型的光熱應(yīng)用有太陽能熱水器、太陽能灶和太陽能熱發(fā)電。生活熱水在日常生活扮演重要角色，熱水的去污效力是冷水的2到5倍，使用熱水不僅可以提高人們?nèi)粘Ｉ畹馁|(zhì)量和衛(wèi)生水平，而且可以有效地節(jié)約水源。從某種意義上講，能否用上生活熱水是生活質(zhì)量水平的重要標(biāo)志。太陽能熱水器的普及為人們的日常生活帶來了便利，并節(jié)省了電力或燃?xì)獾南?，減少了溫室氣體排放。常見的太陽能熱水器主要有真空管集熱型和平板集熱型。目前，國內(nèi)80％以上采用的是真空管集熱型，而國外則80％是平板集熱型。真空管集熱型的主要是優(yōu)點是保溫性能好，缺點是截光面積較?。黄桨逍偷闹饕獌?yōu)點是截光面積大，造價低，缺點是保溫性能差，冬季需要考慮防凍措施。常見的太陽能熱發(fā)電主要有塔式熱發(fā)電、槽式熱發(fā)電、碟式熱發(fā)電和菲涅爾式熱發(fā)電，都是采用了聚光技術(shù)但聚光方式有所不同，思路都是通過聚光產(chǎn)生300℃-500℃的中高溫氣體推動汽輪機轉(zhuǎn)動進而帶動發(fā)電機發(fā)電。另外，還有太陽池電站將蓄熱池的熱能轉(zhuǎn)換成電能的應(yīng)用，只是太陽池集熱的溫度屬于中溫在80℃-200℃附近，推動汽輪機的是低沸點的工作物質(zhì)。

目前，太陽能的應(yīng)用都比較單一，能夠綜合太陽能發(fā)電、貯熱的產(chǎn)品還很少見?，F(xiàn)有的太陽能系統(tǒng)在功能上和成本上還不能達到人們的期望，太陽能遲遲無法全面推廣的主要障礙便是其居高不下的成本?？稍偕茉窗l(fā)展戰(zhàn)略研究項目組的研究表明：太陽能資源的開發(fā)利用成本與其利用技術(shù)、利用方式有很大的關(guān)系。

太陽輻射強度雖然可以達到1000w/㎡左右，但單位面積中的光能密度并不大，所具有的光線溫度不高。為保證本發(fā)明的實施，采用矩形弧面反射聚光系統(tǒng)確保反射光線落到真空管38中央，真空管38將內(nèi)部的水加熱，提高半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19熱端溫度，形成高溫差，從而提高熱電轉(zhuǎn)換效率。由于季節(jié)、氣候、時間等原因太陽能的隨意性較大，太陽強度很不穩(wěn)定。為了保證本發(fā)明的安全運行，采用矩形弧形反射板6自動收縮，控制反射光線的溫度在200℃左右，確保真空管38不會因溫度過高而燒毀。在真空管38內(nèi)安裝螺旋吸熱管35，通過水泵27使水在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19、貯水箱21內(nèi)循環(huán)，實現(xiàn)熱電貯存，達到變焦式太陽能熱電儲能器所必備的發(fā)電、蓄電、供熱功能。

參閱圖1、圖2和圖3，為本申請實施例提供的一種太陽能熱電儲能裝置，包括底板1、真空管底座2、電推桿3、伸縮桿4、反光片連接片5、反光片6、進水管7、支撐桿8、補水箱9、支撐桿底板10、滑輪底板11、滑輪連接架12、滑輪13、補水箱入水孔14、冷端水冷頭15、冷端出水閥16、熱端入水閥17、步進電機18、半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19、熱端水冷頭20、貯水箱21、貯水箱入水口22、貯水箱出水口23、輸水管24、換向閥25、電器元件掛架26、水泵27、真空管連接管28、控制器29、風(fēng)速傳感器30、真空管入水口31、真空管出水口32、出水管33、蓄電池34、螺旋吸熱管35、溫度傳感器36、補水箱出水孔37和真空管38，所述底板1的表面均勻設(shè)置有所述支撐桿底板10，所述底板1的底部均勻設(shè)置有所述滑輪底板11，所述滑輪底板11底部焊接有所述滑輪連接架12，所述滑輪連接架12的內(nèi)壁螺接有所述滑輪13，所述底板1的表面由左至右依次設(shè)置有所述貯水箱21，貯水箱21用于對水進行存儲，所述電器元件掛架26和所述補水箱9，貯水箱21的水隨著溫度的升高有部分會蒸發(fā)，水蒸發(fā)后貯水箱21內(nèi)的水會減少，通過補水箱9進行補充，所述真空管底座2底部均勻設(shè)置有所述真空管連接管28，所述真空管連接管28與所述支撐桿底板10之間套接有所述支撐桿8，支撐桿8對真空管底座2進行支撐，從而對真空管38進行支撐，所述電器元件掛架26由上至下依次設(shè)置有所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19、所述換向閥25和所述水泵27，換向閥25可以使補水箱9的水流入到貯水箱21或螺旋吸熱管35內(nèi)，螺旋吸熱管35內(nèi)的水被反光片6聚焦的光照射升溫，換向閥25改變輸水管24內(nèi)水的流通方向，所述底板1的表面中心設(shè)置有所述蓄電池34，所述蓄電池34的側(cè)壁設(shè)置有所述控制器29，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19的一側(cè)設(shè)置有所述熱端水冷頭20，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19的另一側(cè)設(shè)置有所述冷端水冷頭15，所述熱端水冷頭20的頂部設(shè)置有所述熱端入水閥17，所述冷端水冷頭15的側(cè)壁設(shè)置有所述冷端出水閥16，水從冷端出水閥16流入到冷端水冷頭15內(nèi)，所述貯水箱21的端頭表面設(shè)置有所述貯水箱入水口22和所述貯水箱出水口23，所述補水箱9的端面設(shè)置有所述補水箱入水孔14和所述補水箱出水孔37，所述真空管底座2的側(cè)壁設(shè)置有所述電推桿3，所述電推桿3的端頭設(shè)置有所述伸縮桿4，所述伸縮桿4的端頭設(shè)置有所述反光片連接片5，所述反光片連接片5的底部螺接有所述反光片6，所述真空管底座2的頂部設(shè)置有所述風(fēng)速傳感器30，所述真空管底座2的一側(cè)設(shè)置有所述真空管38，所述真空管底座2的另一側(cè)設(shè)置有所述真空管入水口31和所述真空管出水口32，所述真空管底座2的內(nèi)部設(shè)置有所述步進電機18，所述真空管38的內(nèi)部設(shè)置有所述螺旋吸熱管35，所述螺旋吸熱管35的側(cè)壁設(shè)置有所述溫度傳感器36，溫度傳感器36對螺旋吸熱管35的溫度數(shù)據(jù)進行采集傳輸至控制器29，所述控制器29的輸入端分別與所述風(fēng)速傳感器30和所述溫度傳感器36電連接，所述控制器29的輸出端分別與所述熱端入水閥17、所述水泵27、所述換向閥25、所述電推桿3和所述步進電機18電連接，所述熱端水冷頭20與所述真空管出水口32之間通過所述出水管33連接，所述冷端水冷頭15與所述真空管入水口31之間通過所述進水管7連接，所述熱端水冷頭20與所述貯水箱入水口22之間通過輸水管24連接，所述貯水箱出水口23通過所述輸水管24與所述換向閥25連接，所述換向閥25通過所述輸水管24與所述補水箱入水孔14連接，所述換向閥25通過所述輸水管24與所述水泵27連接，所述水泵27通過所述輸水管24與所述冷端水冷頭15連接，所述半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19通過所述控制器29與所述蓄電池34電連接，陽光照射到反光片6上，反光片6將陽光聚焦到真空管38上，真空管38內(nèi)部的螺旋吸熱管35，將熱量吸收，螺旋吸熱管35內(nèi)部水的溫度隨之升高，水通過水泵27在輸水管24、出水管33和進水管7之間循環(huán)，水被陽光照射后升溫，升溫后的水從真空管出水口32流向熱端水冷頭20，再從熱端水冷頭20流向貯水箱入水口22，被陽光照射后升高溫度的水流入貯水箱21后，升高溫度的水與貯水箱21內(nèi)的水混合，水的溫度會降低，貯水箱21內(nèi)的水再通過水泵27的牽引流經(jīng)換向閥25，流入到冷端水冷頭15內(nèi)，冷端水冷頭15處的水是冷水，熱端水冷頭20處的水是被陽光照射后升高溫度的水，冷端水冷頭15與熱端水冷頭20之間的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19，由于兩端的溫差產(chǎn)生半導(dǎo)體溫差發(fā)電，產(chǎn)生的電通過控制器29內(nèi)的充電控制電路充入到蓄電池34內(nèi)。

所述支撐桿底板10的數(shù)量至少為4個，4個支撐桿底板10實現(xiàn)了對真空管底座2進行支撐的效果，4個點對真空管底座2進行支撐，有效的增強了真空管底座2的穩(wěn)定性，防止在轉(zhuǎn)動反光片6和伸縮反光片6的過程中，裝置不穩(wěn)定晃動。

所述反光片6為弧形，弧形的反光片6可以實現(xiàn)對陽光的聚焦，實現(xiàn)將陽光反射到真空管38上的效果。

所述真空管底座2的數(shù)量至少為2個，真空管38的通過兩端的真空管底座2與支撐桿8連接，也就是通過支撐桿8對真空管38進行支撐。

所述底板1與所述支撐桿8之間的角度范圍為60度至75度之間，由于真空管38內(nèi)還設(shè)置有螺旋吸熱管35，螺旋吸熱管35內(nèi)還有水，所以真空管38的重量很大，支撐桿8在對螺旋吸熱管35支撐時，如果角度過小，或者過大，都會給支撐桿8造成多余的負(fù)重，所以選擇60度至75度之間，這個區(qū)間范圍內(nèi)的支撐角度，最利于支撐桿8對真空管38進行支撐。

所述底板1的表面為矩形，底板1與反光片6之間需要安裝很多的電器元件，矩形的底板1利于安裝更多的電器元件。

溫差發(fā)電的原理：將兩種不同類型的熱電轉(zhuǎn)換材料n和p的一端結(jié)合并將其置于高溫環(huán)境，另一端置于低溫環(huán)境。由于高溫端的熱激發(fā)作用較強，此端的空穴和電子濃度比低溫端高，在這種載流子濃度梯度的驅(qū)動下，空穴和電子向低溫端擴散，從而在高、低溫兩端形成電勢差。將許多對p型n型熱電轉(zhuǎn)換材料連接起來組成模塊，就可得到足夠高的電壓，形成一個溫差發(fā)電機。

本申請的工作順序，將反光片6對著太陽，陽光照射在矩面弧形的反光片6上，反光片6將太陽光反射、聚焦到真空管38上，真空管38內(nèi)的螺旋吸熱管35將熱量傳給管中水，水通過水泵27輸送到半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19的熱端水冷頭后20進入貯水箱，貯水箱21中的冷水在水泵27的作用下，流經(jīng)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19的冷端水冷頭15后進入真空管38內(nèi)的螺旋吸熱管35中加熱，如此不斷循環(huán)，在半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19的冷熱兩端形成溫差，使之發(fā)電，并將電能通過控制器29充電控制電路儲存到蓄電池34中，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19發(fā)電的同時，水被循環(huán)加熱貯存在貯水箱21中。當(dāng)溫度傳感器36檢測到真空管38內(nèi)的溫度過高時(溫度不能超過200c℃)，控制器29就會啟動步進電機18，步進電機18帶動反光片6轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)隨著陽光照射角度調(diào)整反光片6的位置，控制器29還啟動電推桿3，電推桿3伸縮帶動伸縮桿4，伸縮桿4帶動反光片6，收縮反光片6減少面積，光能量減少，溫度下降，保證真空管38不至于燒壞；當(dāng)溫度傳感器36檢測到半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19的溫度過低時，控制器29又會啟動步進電機18，改變反光片6的角度，通過電推桿3擴大反光片6增加面積，光能量增加，溫度升高，保證半導(dǎo)體溫差發(fā)電片19在大溫差下工作，提高熱電轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)夏天太陽光過于猛烈的時候，貯水箱21中的水溫達到設(shè)定要求后，會自動切換到補水箱9，主要用于熱電轉(zhuǎn)換，將電能貯存在蓄電池34中。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。