太阳能光热半导体温差发电热水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能光热半导体温差发电热水系统，它包括集热器、蓄电池、电池充电控制器、逆变器、储热水箱、热水控制器；所述集热器包括分别安装在不锈钢保护外壳内的钢化玻璃保护盖、平板真空玻璃、半导体温差发电模块、带散热水箱盖的冷却水箱、聚氨酯发泡保温层；本实用新型专利技术通过直接在半导体温差发电模块热面上镀一层太阳光选择性吸收涂层（ＺＬ２００９２０２３８０７６．２），使太阳光能通过半导体材料直接转化为电能，同时对冷却水进行了加热，采用平板真空玻璃作为隔热装置，提高了集热效率，减少热损失，同时也提高了半导体温差发电模块热效应。增加集热效率及保温效应，使半导体温差发电模块能始终在一个稳定的温差状态下产生电能，提高了发电效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能光热发电系统，特别是涉及一种太阳能光热半导体温 差发电热水系统。
技术介绍
目前，能源危机和环境恶化日益严重，太阳能作为一种可再生的绿色能源，具有无 限开发等优点。太阳能发电技术有光伏发电和太阳能热发电两种，光伏发电是一种通过半 导体在太阳光的照射下产生电位差来发电的技术。太阳能光热发电，就是利用太阳光热能 转换电能的一种技术。光伏发电技术成熟，只是成本过高，效率不理想。造成很难普及。而太阳能光热半 导体温差发电系统却解决了这方面的难题。且使用时限长，维护少，即经济又环保。而本技术是以半导温差发电模块的热电效应为基础。集热器吸收太阳光转化 为热能，然后将热能传给半导体发电模块进行发电。通过结合太阳能集热装置，研发出太阳 能光热半导体温差发电热水系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种成本较低、效率高、容易普及的太阳能光热半导 体温差发电热水系统。本技术的目的通过以下技术方案予以实现。本技术是一种太阳能光热半导体温差发电热水系统，包括集热器、蓄电池、 储热水箱、逆变器、电控制器等；所述集热器的电源输出端与电控制器连接，电控制器同时 与蓄电池和逆变器相连接，在给蓄电池充电的同时，一部分电能经逆变器出来的电源直接 接市电开关给负载供电；储热水箱通过循环水管路与集热器连接储存热水。集热器包括分别安装在不锈钢保护外壳内的钢化玻璃保护盖、平板真空玻璃、并 联在一起的半导体温差发电模块、带散热水箱盖的冷却水箱、聚氨酯发泡保温层；所述半导 体温差发电模块的热面上镀有多靶、耐高温、耐氧化太阳光谱选择性吸收膜层；冷却水箱位 于在最底部，其散热水箱盖上与所述的半导体温差发电模块的冷面紧贴；半导体温差发电 模块的热面上方安装平板真空玻璃；平板真空玻璃上方安装钢化玻璃保护盖；聚氨脂发泡 保温层填充在不锈钢保护外壳内的空隙中。冷却水箱上接有冷水管、热水管和温度传感器；冷水管通过电磁阀与系统外的自 来水管路的进水阀连接；温度传感器安装在集热器的热水出水口旁，并通过热水管与储热 水箱的进水口连接；储热水箱上接有回水管、出水管、水位温度传感器；水位温度传感器安 装在储热水箱上端，电加热器安装在储热水箱右侧下端，回水管通过循环泵和止回阀与集 热器的冷水管连接；出水管与系统外的放水球阀连接。该系统还具有热水控制器，热水控制器经电源线分别与电磁阀、循环泵、温度传感 器、电加热器、水位温度传感器连接。冷却水箱上的散热水箱盖向下方延伸出至少一条散热翅片。散热水箱盖与半导体温差发电模块的冷面之间通过导热硅胶紧密相接。所述每块半导体温差发电模块热面温度达到200°C，冷面温度降到60°C (含)以 下，至少保证两面温差达到60°C以上，能产生电压4V、电流0. 6A、输出功率为2. 4W。在安放 100片半导体温差发电模块的情况下，全部串联输出电压400V、输出电流0. 6A ；全部并联输 出电压4V、输出电流60A ；输出功率为240W。去除一些传输损耗和线路损耗，通过逆变器可 整流出220V的交流电压，完全满足一般家庭的正常照明用电。本技术太阳能光热半导体温差发电热水系统有以下优点(1)利用太阳光热做为集热器的热源，取之不尽用之不竭；(2)直接在半导体温差发电模块热面上镀一层太阳光选择性吸收涂层 (ZL200920238076. 2)，减少通过其它介质加热转化给半导体温差发电模块麻烦，同时也减 少了热损失高及热效应低的问题，在半导体温差发电模块热面上直接镀一层太阳光选择性 吸收涂层后，使太阳光照射直接地将光能转化成热能，提高了集热效率；(3)利用平板真空玻璃解决保温效果，因半导体温差发电模块吸收热量同时还存 在热损失，造成半导体温差发电片热效应不高，达不到理想的温度，加装平板真空玻璃解决 保温效果不好的问题，提高了半导体温差发电模块热效应。(4)利用不锈钢保护外壳解决了安全问题，且安装方便，等同于平板太阳能的安 装，大大节省了安装费用及造价。(5)利用半导体温差发电模块冷面传导的热能给冷却水箱的水加热，通过循环将 冷却水箱的热水输出到储热水箱储存。冷却水箱上的水温度设定为60°C时，会起动电磁阀 打开自来给冷却水箱上水，水温低于52°C时电磁阀关闭并停止加水，同时将热水顶入储热 水箱存储。不仅能产生电能同时结合了太阳能热水器的效果，使得发电的同时并产生生活 用水，一举多得。附图说明图1是本技术的太阳能光热半导体温差发电系统中集热器的结构示意图；图2是本技术的太阳能光热半导体温差发电系统结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明如图1、图2所示，本实施例的一种太阳能光热半导体温差发电热水系统，它包括 集热器1、蓄电池5、储热水箱19、热水控制器13，所述集热器1的电源输出端与电控制器3 连接，电控制器3同时与蓄电池5和逆变器4相连接，经逆变器4出来的电直接接市电开关 7给负载供电；储热水箱19通过循环水管路与集热器1连接。所述集热器1包括分别安装在不锈钢保护外壳27内的钢化玻璃保护盖21、平板真 空玻璃22、一百块并联在一起的半导体温差发电模块23、带散热水箱盖24的冷却水箱25、 聚氨酯发泡保温层26 ；所述半导体温差发电模块23的热面上镀有多靶、耐高温、耐氧化太 阳光谱选择性吸收膜层；所述冷却水箱25位于在最底部，其散热水箱盖24上与所述的半 导体温差发电模块23的冷面紧贴；半导体温差发电模块23的热面上方安装平板真空玻璃22 ；平板真空玻璃22上方安装钢化玻璃保护盖24 ；所述聚氨脂发泡保温层26填充在不锈 钢保护外壳内27的空隙中。所述冷却水箱25上接有冷水管7、热水管18和温度传感器15 ；所述冷水管7通过 电磁阀8与系统外的自来水进水球阀9连接；所述温度传感器15安装在集热器1的热水出 水口 16旁，并通过热水管18与储热水箱19的进水口连接；所述储热水箱19上接有回水管 29、出水管30、水位温度传感器20 ；所述水位温度传感器20安装在储热水箱19上端，电加 热器17安装在储热水箱19右侧下端，所述回水管29通过循环泵11和止回阀10与集热器 1的冷水管7连接；所述出水管30与系统外的放水球阀14连接。所述热水控制器13经电源线分别与电磁阀8、循环泵11、温度传感器15、电加热器 17、水位温度传感器20连接。所述冷却水箱25上的散热水箱盖24向下方延伸出至少一条散热翅片28。所述的散热水箱盖24与半导体温差发电模块23的冷面之间通过导热硅胶(图中 未示出)紧密相接。所述每块半导体温差发电模块热面温度达到200°C，冷面温度降到60°C (含)以 下，至少保证两面温差达到60°C以上，能产生电压4V、电流0. 6A、输出功率为2. 4W。在安放 100片半导体温差发电模块的情况下，全部串联输出电压400V、输出电流0. 6A ；全部并联输 出电压4V、输出电流60A ；输出功率为240W。去除一些传输损耗和线路损耗，通过逆变器可 整流出220V的交流电压，完全满足一般家庭的正常照明用电。如图1所示钢化玻璃保护盖21起到透光及保护作用，减少因外界因素对集热器的 损坏的影响；平板真空玻璃22作为保温层，给半导体温差发电模块23受热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光热半导体温差发电热水系统，其特征在于：它包括集热器、蓄电池、储热水箱，所述集热器的电源输出端与电控制器连接，电控制器同时与蓄电池和逆变器相连接，经逆变器出来的电源直接接市电开关给负载供电；储热水箱通过循环水管路与集热器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董晏伯，
申请(专利权)人：广州市碧日能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[]