太阳能光热光电热水器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能光热光电热水器，包括外桶(8)和套装于外桶(8)内的储水桶(10)，还包括至少一个的集热器；在外桶(8)和储水桶(10)之间的空腔(20)内设置隔热层(5)，在每个集热器上设置一套发电装置，每套发电装置包括均位于空腔(20)内的半导体温差发电芯片(7)、上导热片(9)和下导热片(17)，半导体温差发电芯片(7)的下端与下导热片(17)连接，半导体温差发电芯片(7)的上端与上导热片(9)连接；上导热片(9)紧贴储水桶(10)的外壁；输出电线(13)与半导体温差发电芯片(7)相连。该太阳能光热光电热水器同时具备提供热水功能和发电功能。（*该技术在2021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热水器，特别是一种太阳能光热光电热水器。
技术介绍
目前，太阳能热水器技术成熟，每天都能吸收大量热能，尤其到了夏季，由于太阳温度很高，每天都能烧开锅，造成大量水变成蒸气跑掉，高温还导致真空管内壁严重结垢， 极大的影响热能吸收，大大的缩短了使用寿命。同时，大量的热能无法用完，白白浪费掉了也非常可惜。人们做了很多尝试利用太阳能热水器的余热量发电，但是基于技术和设备的限制，只能利用高温产生蒸汽，来推动叶轮转动，进而带动发电机组发电，这种发电方式存在着以下不足之处1、只能利用高温热能；2、热能损耗量大；3、热电转化率低下；4、热能传导过程复杂。以上几种原因造成热能发电有很大的局限性；尤其在低温利用领域，没有根本性的突破，大量的热能还是白白浪费掉了。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、既能提供热水又能发电的太阳能光热光电热水器。为了解决上述技术问题，本技术提供一种太阳能光热光电热水器，包括外桶和套装于外桶内的储水桶，还包括至少一个的集热器；在外桶和储水桶之间的空腔内设置隔热层，热水出水管道、冷水进水管道和排气管道分别与储水桶的内腔密封的相连通；在每个集热器上设置一套发电装置，每套发电装置包括均位于空腔内的半导体温差发电芯片、 上导热片和下导热片，半导体温差发电芯片的下端与下导热片连接，半导体温差发电芯片的上端与上导热片连接；上导热片紧贴储水桶的外壁；输出电线与半导体温差发电芯片相连。作为本技术的太阳能光热光电热水器的改进每个集热器包括太阳能集热管、内装超导液的超导管以及传热翅片；超导管和传热翅片均套装于集热管的内腔中，传热翅片同时紧贴太阳能集热管和超导管。作为本技术的太阳能光热光电热水器的进一步改进在上导热片上设置有上热换能器，上热换能器密封的伸入储水桶的内腔中；在下导热片上设置有下热换能器，下热换能器与超导管固定相连。本技术的太阳能光热光电热水器，在不改变太阳能热水器原有性能的基础上，在热水器上安装了包含半导体温差发电芯片的发电装置，采用半导体静态发电，利用太阳能热水器的余热能直接发电，既不影响热水使用，也不破坏整体结构。综上所述，本技术的太阳能光热光电热水器同时具备提供热水功能和发电功能，因此能弥补家庭的用电问题。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。附图说明图1是本技术的太阳能光热光电热水器的剖视结构示意图；图2是图1的实际使用状态示意图。具体实施方式实施例1、图1给出了一种太阳能光热光电热水器，包括外桶8和套装于外桶8内的储水桶10，在外桶8和储水桶10之间的空腔20内设置隔热层5 ；冷水进水管道12、热水出水管道4和排气管道11的设置方式均为一端与储水桶10的内腔密封的相连通，另一端依次穿过隔热层5和外桶8后露在外桶8的外部。上述内容同现有技术。该太阳能光热光电热水器还包括至少一个的集热器(如图1所示，集热器的数量为6个)。每个集热器包括太阳能集热管1、超导管2和传热翅片3，太阳能集热管1的顶部设有开口 ；超导管2是一根全密封的空心铜管，在超导管2的内腔中装有超导液。超导管2 和传热翅片3均套装于集热管1的内腔中，且超导管2的中心轴线与太阳能集热管1的中心轴线相重合。在超导管2的外壁和太阳能集热管1的内壁之间设置传热翅片3，该传热翅片3同时紧贴太阳能集热管1的内壁和超导管2的外壁。太阳能集热管1被固定在外桶8 的侧壁上。在每个集热器上设置一套发电装置，每套发电装置包括均位于空腔20内的半导体温差发电芯片7、上导热片9和下导热片17，半导体温差发电芯片7的下端与下导热片17 固定连接，半导体温差发电芯片7的上端与上导热片9固定连接；上导热片9紧贴储水桶10 的外壁；上导热片9与下导热片17均选用铜片。上导热片9上固定有上热换能器6，上热换能器6密封地伸入储水桶10的内腔中； 具体为上热换能器6为空心铜管，上热换能器6利用位于储水桶10内的水作为热传导介质；为了保证密封性，在上热换能器6和储水桶10之间设置密封件。在下导热片17下端固定有下热换能器18，下热换能器18为空心铜管，下热换能器18依次穿过外桶8的侧壁和太阳能集热管1的顶部开口后与超导管2固定连接。各个半导体温差发电芯片7串联后与输出电线13相连。上述太阳能光热光电热水器实际使用时，如图2所述，输出电线13通过太阳能市电互补控制器14与负载15相连；该太阳能市电互补控制器14通过开关16与家用电源相连接。开关16用于控制太阳能市电互补控制器14的得电与否。该太阳能光热光电热水器的工作原理如下1、加热过程1. 1、太阳照射到太阳能集热管1上，太阳能集热管1收集热能；1. 2、通过传热翅片3，太阳能集热管1将收集到的热能传递到超导管2上；1. 3、超导管2内温度开始升高，当到达超导液的临界温度时，超导管2内的超导液开始被气化；1. 4、气化后的超导液沿着超导管2的内壁上升，通过下热换能器18将热量传递到下导热片17 ；1. 5、下导热片17吸收下热换能器18的热量，并将该热量传递到半导体温差发电芯片7 ；1. 6、半导体温差发电芯片7将热量传递到上导热片9 ；1. 7、上导热片9将热量传递到上热换能器6 ；1. 8、上热换能器6将热量传递到储水桶10内的冷水，此时，储水桶10内的冷水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环从而达到所需热水。冷水通过冷水进水管道12进入到储水桶10中，储水桶10中被加热的热水，通过热水出水管道4输出后被使用；储水桶10中的气体能通过排气管道11被排出。2、发电过程2. 1、气化后的超导液开始沿着超导管2的内壁上升；2. 2、下热换能器18吸收超导液的热量，传递到下导热片17，下导热片17将热量传递到半导体温差发电芯片7;2. 3、半导体温差发电芯片7由于靠近下导热片17这端的温度高、而靠近上导热片 9这端的温度低，因此开始发电，并通过输出电线13输出电能，通过太阳能市电互补控制器 14传递到负载15。在使用过程中，超导管2内的超导液当上升至超导管2的顶端时，由于下导热片17 的热传递作用，因此气化的超导液被降温，超导液转化成液态回流到超导管2的底端。由于太阳能集热管1持续收集热能，超导管2内回流的超导液持续被气化，上升， 再降温后回流；所以，超导管2将不断的向下导热片17传递热量。上导热片9由于热传递，不断的失去热量，使得半导体温差发电芯片7冷端(即靠近上导热片9的这端)温度保持比热端(即靠近下导热片17的这端)温度低；从而使得半导体温差发电芯片7可以持续发电。最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本技术的一个具体实施例。显然，本技术不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本技术的保护范围。权利要求1.太阳能光热光电热水器，包括外桶(8)和套装于外桶(8)内的储水桶(10)，还包括至少一个的集热器；在外桶(8)和储水桶(10)之间的空腔00)内设置隔热层(5)，热水出水管道G)、冷水进水管道(1 和排气管道(11)分别与储水桶(10)的内腔密封的相连通； 其特征是在每个集热器上设置一套发电装置，所述每套发电装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨水雄，
申请(专利权)人：杨水雄，
类型：实用新型
国别省市：