[发明专利]一种光电冷热一体化的太阳能利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能利用装置，具体涉及一种光电冷热一体化的太阳能利用装置。

背景技术

伴随着人类文明的进步，能源利用的途径和等级进入了一个前所未有的阶段，能源与环境已经成为21世纪人类社会发展面临的重大核心问题，目前广泛使用的煤炭、石油以及天然气等化石能源给生态环境造成了严重的影响和破坏，且储量正在日益减少、价格也在不断攀升，由此引发的能源危机和战争也在日趋增多，核能作为一种高密度能源相比于传统能源具有诸多优势，但其潜在的放射性危害却一直威胁着人类的生存。人类对新能源特别是与生态环境相适应的清洁安全的新能源充满渴求。太阳能一直是人类的最大能源途径，理论推算表明：到达地球陆地表面的太阳能大约7×10⁹MW，相当于目前全世界一年内消耗的总能量的3.5万多倍，但是相比于传统化石能源和核能，太阳能属于低密度能源，单一利用途径难以满足现实需求。

在发达国家和地区，人们对生活舒适程度的追求已经使空调成为现代生活的必需品。目前，绝大多数空调采用氟利昂一类的制冷剂，利用制冷剂的相变(气相和液相转化)，吸收或释放热量，达到调节温度的效果，制冷剂的广泛使用对生态造成严重的负面影响，传统空调通常需要泵、压缩机等部件，在消耗大量电能和原材料的同事还会产生恼人的噪声污染。随着我国经济发展水平的提高，空调用电量正在飞速增长，每到夏季，各大城市的拉闸限电现象日趋增多。

1834年帕贴耳效应被发现之后，随着半导体材料的迅猛发展，半导体制冷逐渐从实验室走向应用实践，并在国防、工业、农业、医疗和日常生活等领域获得应用。相比于其它技术，半导体制冷具有显著优势：无机械传动部分，工作中无噪音，无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常的工作，通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率，通过切换电流方向，可使制冷器从制冷状态变为制热工作状态，作用速度快，使用寿命长，且易于控制。目前，太阳能半导体制冷技术已经被广泛应用。现有太阳能电池板和半导体制冷件工作时，会有大量热量产生，这些热量一方面影响设备的工作性能，一方面散失到环境中造成能量的浪费。

发明内容

本发明为解决现有太阳能电池板和半导体制冷件工作时，产生大量热量影响设备的工作性能，且散失到环境中造成能量浪费，以及传统太阳能热水器水温较低达不到需求的问题，进而提出一种光电冷热一体化的太阳能利用装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括水泵、第一水冷交换器、半导体制冷器、导冷模块、光伏电池、太阳能集热器、温水箱和第二水冷交换器，所述水泵的输入端与冷水井连接，所述水泵的输出端与第一水冷交换器的输入端连接，所述半导体制冷器的一端与第一水冷交换器的交导热壁面连接，所述半导体制冷器的另一端与导冷模块连接，所述第一水冷交换器的输出端与第二水冷交换器的输入端连接，所述光伏电池下表面与第二水冷交换器的导热壁面连接，所述光伏电池的电输出端与半导体制冷器的电输入端连接，所述第二水冷交换器的输出端太阳能集热器的输入端连接，所述太阳能集热器的输出端与保温水箱连接，所述太阳能集热器的输出端还通过管线与地下暖水井连接。

本发明包括水泵、第一水冷交换器、半导体制冷器、导冷模块、光伏电池、太阳能集热器、换热器和第二水冷交换器，所述水泵的输入端与冷水井连接，所述水泵的输出端与第一水冷交换器的输入端连接，所述半导体制冷器的一端与第一水冷交换器的导热壁面连接，所述半导体制冷器的另一端与导冷模块连接，所述第一水冷交换器的输出端与第二水冷交换器的输入端连接，所述光伏电池的下表面与第二水冷交换器的导热壁面连接，所述光伏电池的电输出端与半导体制冷器的电输入端连接，所述第二水冷交换器的输出端与太阳能集热器的输入端连接，所述太阳能集热器的输出端与换热器的输入端连接，所述太阳能集热器的输出端还通过管线与地下暖水井连接。