[发明专利]一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热水器制造技术领域，具体为一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置。

背景技术

太阳能热水器作为绿色能源之一，近些年得以大力普及，方便群众同时，更是节约了大量化石能源。但是太阳能热水器也有很大的局限性，例如利用绿色能源只是光热热水的单一形式，遇到天气阳光不好或者昼夜变化，就大大影响了热水的水温温度和使用条件，特别是北纬北方冬季，旧有太阳能热水器的水温条件往往不能满足日常使用或洗浴温度，有的还需外电加热等来补充增温，尤其是近年雾霾和沙尘天气较多，在太阳能热水器真空集热管或板表面附着杂质沙尘较多，由于没有自洁净措施，因而往往影响了阳光热水的集热效果。尽管目前的技术进步已使太阳能热水器由低温热水时代发展到了中温热能利用时代，但如何改进太阳能热水器的现有局限和技术不足，特别是提高绿色能源的综合利用方式、集成利用水平和高效利用效率，是涉及太阳能热水器技术领域的重大攻关课题。

发明内容

本发明是对太阳能热水器现有技术的重大改进，涉及到一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置，针对太阳能热水器利用太阳能光热热水的单一能源方式，本发明采取了在同一种系统装置中同时实现风能发电、光能发电、光热热水、水能喷淋洁净、光能催化净化等的多种绿色能源复合集成利用形式，提高了绿色能源的利用效率和保障效率，在较高程度利用绿色能源同时，还能进一步减少碳排放程度和环境空气污染程度，提高设备材料的时间和空间利用效率。

在利用风能发电的技术方案中，本发明是在现有太阳能热水器的三角型空间框架模块结构上，附加了安装有横卧式垂直轴风力发电模块化设备结构或者直立式垂直轴风力发电模块化设备结构，并且采用了横卧式垂直轴风力发电模块化设备结构时左右相互逆转、直立式垂直轴风力发电模块化设备结构时上下相互逆转的垂直轴顺时针转向风轮同垂直轴逆时针转向风轮及互逆转垂直轴发电主机的双组风轮或者多组合双组风轮的风能利用型式，横卧式垂直轴风电利用形式更适合系统装置坐北朝南安装方向时东南季风或西北季风气候特点突出的地区及风力条件，而直立式垂直轴风电利用形式则能够不受南北安装方向及季风风向限制，能够适应各纬度各地区各种风向风力条件。相互逆转双风轮方式能够在较低风速下达到较高额定风速的额定风电电压指标。而风轮翼型能够采用阻力型、升力型、升阻复合型等各种垂直轴风力翼型，其中包括C型、H型、S型、Φ型、螺旋型、椎体斜桨型、涡轮涡翅型等。

在利用光能发电的技术方案中，本发明是将现有太阳能热水器的对地面纵向排布的真空集热管或板的排列框架模块结构，改进为对地面横向或者斜向排布，以使储水保温罐模块构件与真空集热管或板横向或斜向对接，斜向对接均取储水保温罐模块构件中间接口位置偏高，两侧真空集热管或板边框接口位置偏低的方式，以利集热对流的加强。或者使储水保温罐模块构件与两侧面真空集热管或板的对接形成一个朝向太阳的等边三角形斜面，在真空集热管或板的排列框架模块结构的真空集热管管同管(或板同板)间距的空隙间隔管的直径或板的厚度中间位置上，安置有条矩形太阳能电池板框架模块构件，这样真空集热管或板排列的横向或斜向排布，以及太阳能电池的横向斜向条矩形排布，特别是储水保温罐模块构件与两侧面的真空集热管或板以及太阳能电池板的对接形成的朝向太阳的等边三角形斜面，能够让太阳能电池在日照移动过程中始终同太阳的移动方向和辐射方向相对均衡相对同步，从而得到较高的太阳辐射程度，能够实现较高的光电转换效率；而同时由于太阳能电池的条矩形排布遮盖住了每列真空集热管或板的下半部，也有利于改进真空集热管或板的集热对流状况。

或者在真空集热管或板的排列框架模块结构的真空集热管或板的背后底部适当间隔空间位置上，安置有平面形太阳能电池板框架模块构件，并在真空集热管或板排列的空隙间隔之间增设效果等同无影灯或多透镜的透明光学模块构件，该透明光学模块构件选自透明玻璃珠复合型材构件或透明多透镜多气泡复合型材构件，这样排布对比太阳能电池的条矩形排布，能够有利太阳能电池板的铺设面积增大和铺设方式改进，并让太阳光穿过真空集热管或板排列的空隙间隔的透明光学模块构件，利用散射折射漫射多透镜多聚焦无影化光学效果，辐射到增大了面积的平面形太阳能电池板框架模块构件上，同样让太阳能电池在日照移动过程中能够得到较高的太阳辐射程度，减少真空集热管或板的遮挡阴影并同时提高了光电产出能量。