CN102868328A - 一种太阳能热水器发电方法及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能热水器发电方法，还公开了一种实施该方法的制品，本发明提供的方法步骤简洁，易于实现，成本低，实现对太阳能热水器的热能进行采集、储存和终端利用，并加以集优整合，使热能的利用最大化，实现太阳能热水器多功能化，能发电；本发明提供的制品的结构设计巧妙，合理，能充分利用太阳能热水器的热能来迅速、连续提供小功率电能，该电能基本能满足照明需求，而且加设有畜电池，巧妙将畜电池和温差发电装置有机结合，有效保证全天制的发电质量，满足人们在生活中所需的发电，不仅达到节能目的，还大大降低使用成本，利于节能环保，给人们生活、生产带来便利，利于广泛推广应用，特别适用于家庭。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术，具体涉及一种太阳能热水器发电方法及其制品。
背景技术
太阳能热水器是利用太阳能作为能源来加热热水，即是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品，太阳作为一种绿色能源，在建筑等领域得到了广泛的应用。
现有的太阳热水器一般是由全玻璃真空集热管、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玻璃真空集热管。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，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品，太阳能热水器就是吸收太阳的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日，可产生相当于2.5度电的热量，每年可节约标准煤250公斤左右，可以减少700多公斤二氧化碳的排放量。太阳能热水器的广泛运用，包括生活用热水，采暖，空调，在省钱的同时必将极大地改善地球的污染状况。太阳能热水器的优点很多，甚至还可以开发出更多性能，但是现有的太阳能热水器的功能单一，均不能发电，当热量过剩时，造成热能源的极大浪费。
发明内容
针对上述的不足，本发明目的之一在于，提供一种制备工艺简洁，易于实现，实现利用太阳能热水器来发电，且能源利用率高，有效节约能源，保护环境的太阳能热水器发电方法。
本发明的目的还在于，提供一种实现上述方法的制品。
本发明为实现上述目的，所提供的技术方案是：
一种太阳能热水器发电方法，其包括如下步骤：
(1)制作太阳能热水器：预备太阳能采集机，用于将光能转化为热能，以将水从低温度加热到高的温度，实现提供热水；预备热水箱，用来储存太阳能采集机所制得的热水并能将该热水输出，以满足人们在生活、生产中所需的热水，通过管道将所述热水箱与太阳能采集机相连，制得太阳能热水器；
(2)制作温差发电装置，用于将温度差直接转换成电势差，通过导热部件将该温差发电装置与所述热水箱相连接；
(3)热水箱所储存的热水的热量通过导热部件传递至温差发电装置的受热部位，在温差发电装置的冷却部位与受热部位的温度差作用下，温差发电装置将温度差直接转换成电势差，实现发电功能。
所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(2.1)制备太阳能真空管矩阵，该太阳能真空管矩阵包括一具有倾斜面的支架及多根横向均匀并排在该支架的倾斜面上的太阳能真空管；
(2.2)重复步骤(2.1)，直至制得所需数量的太阳能真空管矩阵；
(2.3)将该些太阳能真空管矩阵并排，并使其相互连通，制得太阳能采集机；
(2.4)预备热水箱，将太阳能采集机与所述热水箱相连接，形成太阳能热水循环回路，并使支架的倾斜面朝向太阳，制得太阳能热水器。
所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)预备半导体温差发电模块；
(2.2)预备散热模块；
(2.3)预备导热模块；
(2.4)将所述导热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成所述温差发电装置的受热部位，该受热部位通过导热部件与热水箱相连接；
(2.5)将所述散热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成所述温差发电装置的冷却部位，将该冷却部位设置在室外避光处，制得温差发电装置。
其还包括以下步骤：
(4)制作升压稳压电路，将该升压稳压电路与所述半导体温差发电模块相连接，以实现对半导体温差发电模块所输出的电压进行升压稳压处理。
其还包括以下步骤：
(5)制作一畜电池及一充电保护电路，所述畜电池通过充电保护电路与所述半导体温差发电模块相连接。
一种实施上述太阳能热水器发电方法的制品，其包括太阳能热水器和用于将温度差直接转换成电势差的温差发电装置，所述太阳能热水器包括用于将光能转化为热能，以将水从低温度加热到高的温度，实现提供热水的太阳能采集机和用来储存太阳能采集机所制得的热水并能将该热水输出，以满足人们在生活、生产中所需的热水的热水箱，该热水箱通过管道与太阳能采集机相连，所述温差发电装置通过导热部件与所述热水箱相连。
所述太阳能采集机包括多个并排并且相互连通的太阳能真空管矩阵，该太阳能真空管矩阵包括一具有倾斜面的支架及多根横向均匀并排在该支架的倾斜面上的太阳能真空管。
所述温差发电装置包括半导体温差发电模块、散热模块和导热模块，所述导热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成温差发电装置的受热部位，该受热部位通过导热部件与热水箱相连接；所述散热模块与所述半导体温差发 电模块相连接，形成温差发电装置的冷却部位，该冷却部位设置在室外避光处。
所述散热模块包括设有风道的箱体、冷源盘管及风扇，该风扇设置在所述箱体的风道的一端上，所述冷源盘管设置在该风道的另一端上，且该冷源盘管与所述半导体温差发电模块相连接。
其还包括一用于对半导体温差发电模块所输出的电压进行升压稳压处理的升压稳压电路，该升压稳压电路与所述半导体温差发电模块相连接。
其还包括一畜电池及一充电保护电路，所述畜电池通过充电保护电路与所述半导体温差发电模块相连接。
本发明的有益效果为：本发明提供的方法步骤简洁，易于实现，成本低，实现对太阳能热水器的热能进行采集、储存和终端利用，并加以集优整合，使热能的利用最大化，实现太阳能热水器多功能化，能发电；本发明提供的制品的结构设计巧妙，合理，能充分利用太阳能热水器的热能来迅速、连续提供小功率电能，该电能基本能满足照明需求，而且加设有畜电池，巧妙将畜电池和温差发电装置有机结合，避免在夜晚或阴天等阳光不充足的情况无法使用的问题，有效保证全天制的发电质量，满足人们在生活中所需的发电，不仅达到节能目的，还大大降低使用成本，利于节能环保，给人们生活、生产带来便利，利于广泛推广应用，特别适用于家庭。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例：参见图1，本发明实施例提供一种太阳能热水器发电方法，其包括如下步骤：
(1)制作太阳能热水器1：预备太阳能采集机11，用于将光能转化为热 能，以将水从低温度加热到高的温度，实现提供热水；预备热水箱12，用来储存太阳能采集机11所制得的热水并能将该热水输出，以满足人们在生活、生产中所需的热水，通过管道将所述热水箱12与太阳能采集机11相连，制得太阳能热水器1；
(2)制作温差发电装置2，用于将温度差直接转换成电势差，通过导热部件将该温差发电装置2与所述热水箱12相连接；
(3)热水箱12所储存的热水的热量通过导热部件传递至温差发电装置2的受热部位，在温差发电装置2的冷却部位与受热部位的温度差作用下，温差发电装置2将温度差直接转换成电势差，实现发电功能。
所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(2.1)制备太阳能真空管矩阵，该太阳能真空管矩阵包括一具有倾斜面的支架及多根横向均匀并排在该支架的倾斜面上的太阳能真空管；
(2.2)重复步骤(2.1)，直至制得所需数量的太阳能真空管矩阵；
(2.3)将该些太阳能真空管矩阵并排，并使其相互连通，制得太阳能采集机11；
(2.4)预备热水箱12，将太阳能采集机11与所述热水箱12相连接，形成太阳能热水循环回路，并使支架的倾斜面朝向太阳，制得太阳能热水器1。
所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)预备半导体温差发电模块21；
(2.2)预备散热模块22；
(2.3)预备导热模块23；
(2.4)将所述导热模块23与所述半导体温差发电模块21相连接，形成所述温差发电装置2的受热部位，该受热部位通过导热部件与热水箱12相连接；
(2.5)将所述散热模块22与所述半导体温差发电模块21相连接，形成所述温差发电装置2的冷却部位，将该冷却部位设置在室外避光处，制得温差发电装置2。
其还包括以下步骤：
(4)制作升压稳压电路，将该升压稳压电路与所述半导体温差发电模块21相连接，以实现对半导体温差发电模块21所输出的电压进行升压稳压处理。
其还包括以下步骤：
(5)制作一畜电池及一充电保护电路，所述畜电池通过充电保护电路与所述半导体温差发电模块21相连接。
一种实施上述太阳能热水器发电方法的制品，其包括太阳能热水器1和用于将温度差直接转换成电势差的温差发电装置2，所述太阳能热水器1包括用于将光能转化为热能，以将水从低温度加热到高的温度，实现提供热水的太阳能采集机11和用来储存太阳能采集机11所制得的热水并能将该热水输出，以满足人们在生活、生产中所需的热水的热水箱12，该热水箱12通过管道与太阳能采集机11相连，所述温差发电装置2通过导热部件与所述热水箱12相连。
所述太阳能采集机11包括多个并排并且相互连通的太阳能真空管矩阵，该太阳能真空管矩阵包括一具有倾斜面的支架及多根横向均匀并排在该支架的倾斜面上的太阳能真空管。
所述温差发电装置2包括半导体温差发电模块21、散热模块22和导热模块23，所述导热模块23与所述半导体温差发电模块21相连接，形成温差发电装置2的受热部位，该受热部位通过导热部件与热水箱12相连接；所述散热模块22与所述半导体温差发电模块21相连接，形成温差发电装置2的冷却部位，该冷却部位设置在室外避光处。
所述散热模块22包括设有风道的箱体、冷源盘管及风扇，该风扇设置在所述箱体的风道的一端上，所述冷源盘管设置在该风道的另一端上，且该冷源盘管与所述半导体温差发电模块21相连接。
其还包括一用于对半导体温差发电模块21所输出的电压进行升压稳压处理的升压稳压电路，该升压稳压电路与所述半导体温差发电模块21相连接。
其还包括一畜电池及一充电保护电路，所述畜电池通过充电保护电路与所述半导体温差发电模块21相连接。
本实施例中，升压稳压电路优选用型为TPS61201的超低输入电压同步DC/DC转换器。根据输入电压的大小能自动转换成升压模式或降压模式；静态电流小；输入电压在0.5V时，在满负载时也能启动工作；输入工作电压范围宽，从0.3V～5.5V；输入低电压锁存的电压可设定；有输出短路保护；有输出电压可设定及固定输出的品种供用户选择；有可能强制按固定效率工作；在关闭电源时，负载与输入端断开；有过热保护；工作温度范围-40℃～+120℃(空气自然散热时推荐-40℃～+85℃)；小尺寸3mm×3mm QFN封装。其它实施例中，升压稳压电路可选用其它具有相似功能的电路。
本发明提供的方法步骤简洁，易于实现，成本低，实现对太阳能热水器1的热能进行采集、储存和终端利用，并加以集优整合，使热能的利用最大化，实现太阳能热水器1多功能化，能发电；
本发明提供的制品的结构设计巧妙，合理，能充分利用太阳能热水器1的热能来迅速、连续提供小功率电能，该电能基本能满足照明需求，而且加设有畜电池，巧妙将畜电池和温差发电装置2有机结合，避免在夜晚或阴天等阳光不充足的情况无法使用的问题，有效保证全天制的发电质量，满足人们在生活中所需的发电，不仅达到节能目的，还大大降低使用成本，利于节能环保，给 人们生活、生产带来便利，利于广泛推广应用，特别适用于家庭。
如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构而得到的其它系统及加热方法，均在本发明保护范围内。
Claims (11)
1.一种太阳能热水器发电方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)制作太阳能热水器：预备太阳能采集机，用于将光能转化为热能，以将水从低温度加热到高的温度，实现提供热水；预备热水箱，用来储存太阳能采集机所制得的热水并能将该热水输出，以满足人们在生活、生产中所需的热水，通过管道将所述热水箱与太阳能采集机相连，制得太阳能热水器；
(2)制作温差发电装置，用于将温度差直接转换成电势差，通过导热部件将该温差发电装置与所述热水箱相连接；
(3)热水箱所储存的热水的热量通过导热部件传递至温差发电装置的受热部位，在温差发电装置的冷却部位与受热部位的温度差作用下，温差发电装置将温度差直接转换成电势差，实现发电功能。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器发电方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(2.1)制备太阳能真空管矩阵，该太阳能真空管矩阵包括一具有倾斜面的支架及多根横向均匀并排在该支架的倾斜面上的太阳能真空管；
(2.2)重复步骤(2.1)，直至制得所需数量的太阳能真空管矩阵；
(2.3)将该些太阳能真空管矩阵并排，并使其相互连通，制得太阳能采集机；
(2.4)预备热水箱，将太阳能采集机与所述热水箱相连接，形成太阳能热水循环回路，并使支架的倾斜面朝向太阳，制得太阳能热水器。
3.根据权利要求2所述的太阳能热水器发电方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)预备半导体温差发电模块；
(2.2)预备散热模块；
(2.3)预备导热模块；
(2.4)将所述导热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成所述温差发电装置的受热部位，该受热部位通过导热部件与热水箱相连接；
(2.5)将所述散热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成所述温差发电装置的冷却部位，将该冷却部位设置在室外避光处，制得温差发电装置。
4.根据权利要求3所述的太阳能热水器发电方法，其特征在于，其还包括以下步骤：
(4)制作升压稳压电路，将该升压稳压电路与所述半导体温差发电模块相连接，以实现对半导体温差发电模块所输出的电压进行升压稳压处理。
5.根据权利要求3所述的太阳能热水器发电方法，其特征在于，其还包括以下步骤：
(5)制作一畜电池及一充电保护电路，所述畜电池通过充电保护电路与所述半导体温差发电模块相连接。
6.一种实施权利要求1-4之一所述太阳能热水器发电方法的制品，其特征在于，其包括太阳能热水器和用于将温度差直接转换成电势差的温差发电装置，所述太阳能热水器包括用于将光能转化为热能，以将水从低温度加热到高的温度，实现提供热水的太阳能采集机和用来储存太阳能采集机所制得的热水并能将该热水输出，以满足人们在生活、生产中所需的热水的热水箱，该热水箱通过管道与太阳能采集机相连，所述温差发电装置通过导热部件与所述热水箱相连。
7.根据权利要求5所述的制品，其特征在于，所述太阳能采集机包括多 个并排并且相互连通的太阳能真空管矩阵，该太阳能真空管矩阵包括一具有倾斜面的支架及多根横向均匀并排在该支架的倾斜面上的太阳能真空管。
8.根据权利要求6所述的制品，其特征在于，所述温差发电装置包括半导体温差发电模块、散热模块和导热模块，所述导热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成温差发电装置的受热部位，该受热部位通过导热部件与热水箱相连接；所述散热模块与所述半导体温差发电模块相连接，形成温差发电装置的冷却部位，该冷却部位设置在室外避光处。
9.根据权利要求7所述的制品，其特征在于，所述散热模块包括设有风道的箱体、冷源盘管及风扇，该风扇设置在所述箱体的风道的一端上，所述冷源盘管设置在该风道的另一端上，且该冷源盘管与所述半导体温差发电模块相连接。
10.根据权利要求8所述的制品，其特征在于，其还包括一用于对半导体温差发电模块所输出的电压进行升压稳压处理的升压稳压电路，该升压稳压电路与所述半导体温差发电模块相连接。
11.根据权利要求9所述的制品，其特征在于，其还包括一畜电池及一充电保护电路，所述畜电池通过充电保护电路与所述半导体温差发电模块相连接。
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