[实用新型]全天候光热光伏一体化自动控制热管热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器设备领域，特别是涉及一种全天候光热光伏一体化自动控制热管热水器。

背景技术

太阳能热水器是一种光热转换器，一般是由真空玻璃集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空玻璃集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，再利用管内热水上浮冷水下沉的原理将水加热，使水产生微循环而达到所需热水。因其节能环保、方便且便宜等特点在广大地区越来越普及。

但用户用热水只要达到40～50℃就可以，而太阳能热水器可以将水加热至70～90℃，甚至可以达到更高乃至沸腾，由于热量过剩不仅浪费了水资源，而且持续加热对太阳能热水器的箱体及吸热装置也会造成损害。同时，吸热装置表面温度升高也将导致能量转换效率降低。当太阳光照比较弱(雨雪天或者夜晚)时，用户用水往往比较困难，所以普通太阳能热水器就很难满足用户的需求。

现阶段为了解决太阳能热水器无法全天候运行的问题，无非使用以下四种方式来提供生活热水：1.太阳能热水器和电热水器结合；2.太阳能热水器和燃气热水器结合；3.只使用电热水器；4.只使用燃气热水器。以上四种方法都有缺点：电热水器占据卫生间上部很大一部分空间且耗电巨大；燃气热水器由于燃气的不安全性(易燃易爆)，特别是卫生间空间狭小封闭，若发生燃气泄漏，不易察觉，后果不堪设想。

日常生活中，人们除了对太阳能热水器的热能有需求外，对于电能的需求进一步增大。现在的太阳能热水器功能单一，只能产生热能，而不能产生电能。因此，太阳能的光热利用和温差发电综合为一体，将是未来太阳能热水器发展的趋势。

发明内容

针对现有技术的弊端，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，价格便宜，节能环保，安全高效的全天候光热光伏一体化自动控制热管热水器，太阳能热水不保证率为零，实现了太阳能光热利用和发电一体化。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为提供一种全天候光热光伏一体化自动控制热管热水器，其特征是：该热管热水器包括太阳能水箱、支架、热管、热电发电模块、蓄电池、冷水循环系统、控制器，太阳能水箱置于支架的上方，太阳能水箱上方连接用户热水管、自动排气阀和补水管；支架的斜面上平铺热电发电模块，热电发电模块上平铺热管，所述的热管上端插入太阳能水箱的下部；在太阳能热水器旁边设置有蓄水箱，蓄水箱上方连接有进水管，下方接有补水管、泄水管、冷水进水管、冷水出水管，蓄水箱下端通过补水管与太阳能水箱连接，蓄水箱与通过冷水进水管、冷水出水管热电发电模块连接，形成冷水循环系统；所述的补水管上设有电磁阀一，进水管上设有电磁阀二，冷水进水管上设有电磁阀三，冷水出水管上设有电磁阀四，泄水管上设有电磁阀五，所述的电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四和电磁阀五均通过导线与位于室内的控制器连接。

开关组在控制器一旁，从开关组引出五组导线，一组导线连接控制器，另外四组分别连接家庭供电导线、家庭用电导线、太阳能水箱左侧的电加热器和蓄电池。

蓄电池置于室内，导线连接蓄电池和热电发电模块，形成闭合回路；所述的蓄电池上设有电量检测器，所述的电量检测器通过导线与控制器相连。

所述太阳能水箱一侧设有电加热器、温度感应器、水位感应器一和水位感应器二，电加热器通过导线与开关组连接，水位感应器一位于太阳能水箱高度方向五分之一处；水位感应器二位于太阳能水箱高度方向五分之四处，

所述热电发电模块包括吸热板、P型导体，N型导体、三块金属片和充水箱，P型导体和N型导体并排放置，之间的空隙填充有绝缘绝热材料，P 型导体和N型导体的上端先通过金属片之一连接，再与吸热板(热源)贴合； P型导体和N型导体的下端先分别与金属片之二、金属片三连接，再与充水箱有绝缘层的那一面连接，充水箱另一面接触支架；金属片之二设为正极，金属片之三设为负极，金属片之二、金属片之三与蓄电池之间通过导线连接，形成闭合环路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型虽然初投资较高，但具有以下明显优点：运行费用低；节省了室内空间；无燃气泄漏危险；太阳能热水不保证率为零。

热电发电模块利用材料两端的温度差发电，与传统发电技术相比，具有以下优点:1)无机械运动，不易发生故障；2)自动启动和停止，有能量输入时自动产生电；3)即使发电规模小也不会导致效率降低；4)无需周边设备，所需要的空间小。因此，热电发电技术在太阳能发电、余热再利用领域有着不可替代的优势。