專利名稱：新太陽能電熱發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能利用技術(shù)，特別是一種新太陽能電熱發(fā)生器。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，雖然太陽能利用技術(shù)達到成熟，但是太陽能利用技術(shù)還不夠高，缺陷明顯， 主要是成本高和太陽能利用效率低，因為現(xiàn)有的太陽能電池成本居高不下，發(fā)電效率只有 10%左右；現(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電或熱利用裝置成本也不低、效率也不高?，F(xiàn)有的真空管集熱 器式太陽能熱水器，基本結(jié)構(gòu)是在并列的真空管集熱器的導(dǎo)熱端聯(lián)結(jié)保溫水箱，這種熱水 器主要因其真空管集熱器結(jié)構(gòu)及工藝復(fù)雜而成本高?，F(xiàn)有的太陽能裝置幾乎沒有同時利用 太陽能的光能和熱能的，關(guān)鍵是受成本和太陽能能量密度制約。然而同時利用太陽能的光 能和熱能畢竟是降低成本和提高效率的一種有效途徑，這要依仗新技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型設(shè)計一種新太陽能電熱發(fā)生器，能同時利用太陽能的光能和熱能，能 降低太陽能利用成本和提高效率、提高太陽能利用裝置的性價比。本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)。所述新太陽能電熱發(fā)生器構(gòu)成如圖1至圖4示。在水平導(dǎo)熱板10的右端上面聯(lián) 結(jié)朝陽仰起的集熱器7，集熱器7為集熱件7-1，集熱件7-1的垂向中截面(如圖1示)的 長邊斜置，集熱件7-1的任一水平截面(如圖3示)似一塊水平板和間隔的兩塊立板拼成； 集熱器7或者為集熱件7-2，集熱件7-2為空心圓錐體的一部分，在集熱器7的朝陽面涂既 有高的太陽吸收比又有低的輻射率的選擇性吸收涂層材料(已有大批量生產(chǎn))；然后在集 熱器7的朝陽面聯(lián)結(jié)太陽能電池6，太陽能電池6為平板件6-1或為部分圓錐殼形件6-2 ； 在水平導(dǎo)熱板10的左端、集熱器7的頂端垂直側(cè)面、在太陽能電池6的頂端垂直側(cè)面聯(lián)結(jié) 垂直密封保溫板4，水平導(dǎo)熱板10、集熱器7、垂直密封保溫板4圍成一錐尖朝上的錐形集 熱室；在水平導(dǎo)熱板10的下端面包保溫板8 ；待加熱流體輸入管9從下向上穿透所述保溫 板8和水平導(dǎo)熱板10并與水平導(dǎo)熱板10聯(lián)結(jié)；在垂直密封保溫板4的上部、下部分別設(shè)置 單向流通閥門3和單向流通閥門11，單向流通閥門3靠近所述錐形集熱室的頂端；單向流 通閥門3和單向流通閥門11外接流體保溫箱；所述流體保溫箱為其一面直接與垂直密封保 溫板4的右端面聯(lián)結(jié)的保溫箱1 (如圖1示)，左保溫板13和右保溫板14的垂直邊均與垂 直密封保溫板4的下端面(如圖3或圖4示)聯(lián)結(jié)，左保溫板13和右保溫板14的水平直 邊均與保溫板8的上平面聯(lián)結(jié)；水平導(dǎo)熱板10的側(cè)面、集熱器7的側(cè)面、太陽能電池6的側(cè) 面均與左保溫板13的內(nèi)側(cè)面和右保溫板14的內(nèi)側(cè)面聯(lián)結(jié)；在太陽能電池6外罩聚光罩5， 聚光罩5為甲種曲面件5-1或為乙種曲面件5-2，聚光罩5的斜上端面與垂直密封保溫板4 的上端、保溫板8的右側(cè)斜面、左保溫板13的斜面、右保溫板14的斜面聯(lián)結(jié)；所述流體保溫 箱或者為用分別聯(lián)接在單向流通閥門3、單向流通閥門11的上管19、下管20聯(lián)通的保溫箱 21 (如圖5示)；待加熱流體由流體輸入管9進入注滿所述集熱室和所述保溫箱；單向流通閥門3只允許所述集熱室中被加熱的流體向左(如圖1示)流入所述保溫箱，單向流通閥 門11只允許所述保溫箱中的流體向右流入所述集熱室；在所述保溫箱下部聯(lián)結(jié)流體輸出 管2 ；對一號空腔15、二號空腔16、三號空腔17、四號空腔18抽真空或不抽真空；所述新太 陽能電熱發(fā)生器固定于建筑基礎(chǔ)或壁面。聚光罩5將平行的陽光及天空中的漫反射光接近垂直地折射到太陽能電池6發(fā) 電，而陽光中攜帶大量熱能的紅外光能穿過太陽能電池6被集熱扳7吸收，集熱扳7加熱與 它接觸的流體；同時集熱扳7將吸收的部分熱量傳導(dǎo)給水平導(dǎo)熱板10，水平導(dǎo)熱板10從底 部加熱與它接觸的流體。被加熱的流體密度減小而上升到所述集熱室的頂端，而集熱室較 冷的流體在所述保溫箱中較冷的流體壓力作用下(單向流通閥門11被打開)填充被加熱 的流體上升后騰出的空間，那么上升到所述集熱室的頂端的已加熱流體沖開單向流通閥門 3進入到所述保溫箱，此過程度不斷循環(huán)，流體被連續(xù)加熱升溫。要用熱流體時，從輸出管2 引出。涼的流體由流體輸入管9進入，注滿所述集熱室和所述保溫箱。無陽光或所述新太 陽能電熱發(fā)生器所處環(huán)境變冷時，因保溫箱中的熱流體密度小，而集熱室中的流體變冷密 度變大，集熱室中的冷流體會與保溫箱中的熱流體產(chǎn)生差值壓力，此差值壓力沿順時針方 向(從圖1看)關(guān)閉單向流通閥門11和單向流通閥門3使保溫箱中的熱流體保溫。若所述集熱室和所述保溫箱的流體為水，在嚴寒無陽光時，應(yīng)及時放掉，防止凍壞 所述新太陽能電熱發(fā)生器。根據(jù)實際條件，可不設(shè)置太陽能電池6、聚光罩5其中任意一件，或者不設(shè)置太陽 能電池6、聚光罩5。本實用新型有益的效果1、現(xiàn)有的太陽能光發(fā)電裝置，由于大量的紅外光穿過其太陽能電池，因而太陽能 電池幾乎無法利用約占陽光輻射到太陽能電池總能的40%多的紅外光；而現(xiàn)有的太陽能 集熱器無法有效(主要因反射損失)地利用太陽光的部分輻射能。本實用新型將太陽能光 發(fā)電和采集熱綜合起來，互補缺陷，充分有效地利用太陽能，提高了利用太陽能的效率，降 低了成本，提高了性價比。2、現(xiàn)有的硅晶和砷化鎵材料制作的太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)換率比光熱轉(zhuǎn)換率低， 所以太陽能電池發(fā)電時會產(chǎn)生大量的熱，不但降低了發(fā)電效率(硅晶和砷化鎵材料隨著溫 度升高，光電轉(zhuǎn)換率較明顯的降低)，而且會減少太陽能電池的使用壽命。本實用新型將集 熱板置于太陽能電池的背面，不但能利用紅外光的熱能，還大量吸收太陽能電池發(fā)電時產(chǎn) 生的大量的熱而使其降溫，所以不但能提高太陽能電池的發(fā)電效率還延長其壽命。3、聚光罩5 (工業(yè)化批量生產(chǎn)比銅板甚至鋁板還便宜)將平行的陽光及天空中的 漫反射光近似垂直地折射到太陽能電池6發(fā)電，提高了太陽能電池6接收太陽能的密度，從 而進一步提高了太陽能電池6的發(fā)電效率。4、本實用新型把集熱室和保溫箱分開設(shè)置，并根據(jù)流體的密度隨溫度變化而變化 的原理設(shè)置單向流通閥門，控制流體被循環(huán)加熱流入保溫箱保溫。由于所述新太陽能電熱 發(fā)生器、不用貴的真空管集熱器、工藝簡便，因而成本低；本實用新型還可不設(shè)置太陽能電 池，僅作太陽能加熱器，那么這種太陽能加熱器與現(xiàn)有的真空管集熱器式太陽能熱水器相 比，成本低的多、堅固且壽命長，所以盡管所述新太陽能電熱發(fā)生器的熱效率比真空管集熱 器的略低一點，但其性價比遠高于現(xiàn)有的真空管集熱器式太陽能熱水器的性價比。
4[0014]5、目前，太陽能利用主要受太陽能光電池和集熱器成本高、發(fā)電效率低及太陽能 光電池壽命短的限制，本實用新型由于上述優(yōu)點，很好的地解決了這些問題，實用、易推廣。 特別是將屋頂設(shè)計成所述新太陽能電熱發(fā)生器，那么所述新太陽能電熱發(fā)生器既當(dāng)屋頂又 能發(fā)電產(chǎn)熱，本實用新型還能安裝于建筑的墻壁或陽臺，所以應(yīng)用前景廣闊。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的右視圖；圖3是本實用新型的集熱箱為一種結(jié)構(gòu)時圖2的A-A剖視圖；圖4是本實用新型的集熱箱為另一種結(jié)構(gòu)時圖2的A-A剖視圖；圖5為本實用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例一所述新太陽能電熱發(fā)生器構(gòu)成如圖1至圖4示。在水平導(dǎo)熱板10的 右端上面聯(lián)結(jié)朝陽仰起的集熱器7，集熱器7為集熱件7-1，集熱件7-1的垂向中截面(如 圖1示)的長邊斜置，集熱件7-1的任一水平截面(如圖3示)似一塊水平板和間隔的兩 塊立板拼成；集熱器7或者為集熱件7-2，集熱件7-2為空心圓錐體的一部分，在集熱器7 的朝陽面涂既有高的太陽吸收比又有低的輻射率的選擇性吸收涂層材料(已有大批量生 產(chǎn))；然后在集熱器7的朝陽面聯(lián)結(jié)太陽能電池6，太陽能電池6為平板件6-1或為部分圓 錐殼形件6-2 ；在水平導(dǎo)熱板10的左端、集熱器7的頂端垂直側(cè)面、在太陽能電池6的頂端 垂直側(cè)面聯(lián)結(jié)垂直密封保溫板4，水平導(dǎo)熱板10、集熱器7、垂直密封保溫板4圍成一錐尖 朝上的錐形集熱室；在水平導(dǎo)熱板10的下端面包保溫板8 ；待加熱流體輸入管9從下向上 穿透所述保溫板8和水平導(dǎo)熱板10并與水平導(dǎo)熱板10聯(lián)結(jié)；在垂直密封保溫板4的上部、 下部分別設(shè)置單向流通閥門3和單向流通閥門11，單向流通閥門3靠近所述錐形集熱室的 頂端；單向流通閥門3和單向流通閥門11外接流體保溫箱；所述流體保溫箱為其一面直接 與垂直密封保溫板4的右端面聯(lián)結(jié)的保溫箱1 (如圖1示)，左保溫板13和右保溫板14的 垂直邊均與垂直密封保溫板4的下端面(如圖3或圖4示)聯(lián)結(jié)，左保溫板13和右保溫板 14的水平直邊均與保溫板8的上平面聯(lián)結(jié)；水平導(dǎo)熱板10的側(cè)面、集熱器7的側(cè)面、太陽 能電池6的側(cè)面均與左保溫板13的內(nèi)側(cè)面和右保溫板14的內(nèi)側(cè)面聯(lián)結(jié)；在太陽能電池6 外罩聚光罩5，聚光罩5為甲種曲面件5-1或為乙種曲面件5-2，聚光罩5的斜上端面與垂 直密封保溫板4的上端、保溫板8的右側(cè)斜面、左保溫板13的斜面、右保溫板14的斜面聯(lián) 結(jié)；所述流體保溫箱或者為用分別聯(lián)接在單向流通閥門3、單向流通閥門11的上管19、下管 20聯(lián)通的保溫箱21 (如圖5示)；待加熱流體由流體輸入管9進入注滿所述集熱室和所述 保溫箱；單向流通閥門3只允許所述集熱室中被加熱的流體向左(如圖1示)流入所述保 溫箱，單向流通閥門11只允許所述保溫箱中的流體向右流入所述集熱室；在所述保溫箱下 部聯(lián)結(jié)流體輸出管2 ；對一號空腔15、二號空腔16、三號空腔17、四號空腔18抽真空或不抽 真空；所述新太陽能電熱發(fā)生器固定于建筑基礎(chǔ)或壁面。實施例二 根據(jù)實際情況和條件，可不設(shè)置太陽能電池6、聚光罩5其中任意一件， 或者不設(shè)置太陽能電池6、聚光罩5。
權(quán)利要求新太陽能電熱發(fā)生器，其特征是所述新太陽能電熱發(fā)生器構(gòu)成在水平導(dǎo)熱板(10)的右端上面聯(lián)結(jié)朝陽仰起的集熱器(7)，集熱器(7)為集熱件(7 1)，集熱件(7 1)的垂向中截面的長邊斜置，集熱件(7 1)的任一水平截面為一塊水平板和間隔的兩塊立板拼成；集熱器(7)或者為集熱件(7 2)，集熱件(7 2)為空心圓錐體的一部分，在集熱器(7)的朝陽面涂既有高的太陽吸收比又有低的輻射率的選擇性吸收涂層材料；然后在集熱器(7)的朝陽面聯(lián)結(jié)太陽能電池(6)，太陽能電池(6)為平板件(6 1)或為部分圓錐殼形件(6 2)；在水平導(dǎo)熱板(10)的左端、集熱器(7)的頂端垂直側(cè)面、在太陽能電池(6)的頂端垂直側(cè)面聯(lián)結(jié)垂直密封保溫板(4)，水平導(dǎo)熱板(10)、集熱器(7)、垂直密封保溫板(4)圍成一錐尖朝上的錐形集熱室；在水平導(dǎo)熱板(10)的下端面包保溫板(8)；待加熱流體輸入管(9)從下向上穿透所述保溫板(8)和水平導(dǎo)熱板(10)并與水平導(dǎo)熱板(10)聯(lián)結(jié)；在垂直密封保溫板(4)的上部、下部分別設(shè)置單向流通閥門(3)和單向流通閥門(11)，單向流通閥門(3)靠近所述錐形集熱室的頂端；單向流通閥門(3)和單向流通閥門(11)外接流體保溫箱；所述流體保溫箱為其一面直接與垂直密封保溫板(4)的右端面聯(lián)結(jié)的保溫箱(1)，左保溫板(13)和右保溫板(14)的垂直邊均與垂直密封保溫板(4)的下端面聯(lián)結(jié)，左保溫板(13)和右保溫板(14)的水平直邊均與保溫板(8)的上平面聯(lián)結(jié)；水平導(dǎo)熱板(10)的側(cè)面、集熱器(7)的側(cè)面、太陽能電池(6)的側(cè)面均與左保溫板(13)的內(nèi)側(cè)面和右保溫板(14)的內(nèi)側(cè)面聯(lián)結(jié)；在太陽能電池(6)外罩聚光罩(5)，聚光罩(5)為甲種曲面件(5 1)或為乙種曲面件(5 2)，聚光罩(5)的斜上端面與垂直密封保溫板(4)的上端、保溫板(8)的右側(cè)斜面、左保溫板(13)的斜面、右保溫板(14)的斜面聯(lián)結(jié)；所述流體保溫箱或者為用分別聯(lián)接在單向流通閥門(3)、單向流通閥門(11)的上管(19)、 下管(20)聯(lián)通的保溫箱(21)；單向流通閥門(3)只允許所述集熱室中被加熱的流體向左流入所述保溫箱，單向流通閥門(11)只允許所述保溫箱中的流體向右流入所述集熱室；在所述保溫箱下部聯(lián)結(jié)流體輸出管(2)；對一號空腔(15)、二號空腔(16)、三號空腔(17)、四號空腔(18)抽真空或不抽真空；所述新太陽能電熱發(fā)生器固定于建筑基礎(chǔ)或壁面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新太陽能電熱發(fā)生器，其特征是不設(shè)置太陽能電池(6)、聚光 罩(5)其中任意一件，或者不設(shè)置太陽能電池(6)、聚光罩(5)。
專利摘要本實用新型在水平導(dǎo)熱板一端上面聯(lián)結(jié)集熱板，此集熱板朝陽仰起成斜集熱板，在集熱板的朝陽面聯(lián)結(jié)太陽能電池，在太陽能電池上罩聚光罩；在水平導(dǎo)熱板的另一端及集熱板的頂端垂直側(cè)面聯(lián)結(jié)垂直密封保溫板，水平導(dǎo)熱板、集熱板、垂直密封保溫板圍成一集熱室；在垂直密封保溫板的上部、下部分別設(shè)置單向流通門，單向流通門外接流體保溫箱，聚光罩聚集陽光使太陽能電池發(fā)電，紅外光穿透太陽能電池使集熱室中的流體受熱打開上單向流通門進入保溫箱，而保溫箱中的流體打開下單向流通門進入集熱室，此過程循環(huán)，流體被不斷加熱；無陽光或環(huán)境變冷時，單向流通門因集熱室和保溫箱中的流體產(chǎn)生壓力差而關(guān)閉，從而使保溫箱中熱流體保溫。本實用新型性價比高。
文檔編號H02N6/00GK201697352SQ20102010898
公開日2011年1月5日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者劉新廣 申請人:劉新廣