[实用新型]太阳能电站及供热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能供电、供热装置，具体来说是一种独立的太阳能供电供热装置。

背景技术

目前市场上的独立太阳能供电系统，多由太阳能硅晶片、控制器、蓄电池、逆变器等部件构成，这种供电系统存在的主要缺点：首先，在夏季强太阳光照射时，由于太阳光热辐射使光电转换元件(硅晶元件)升温，导致载流子损失，p-n结附近的活性层厚度减少，造成了硅电池光电转换效率降低；其次，由于独立系统远离电源，当光电系统产生的电能给用户供热时，中途的热能损失很大。这些问题均影响了太阳能供电的普及和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种为偏远住宅、高山、雷达站、边防哨所、孤岛、航标灯塔、边远牧场、农场、猎场等服务的独立式太阳能电站及供热装置。

本实用新型是这样实现的：主要由太阳能硅电池阵列、逆变器、蓄电池组、水冷却循环系统、热水装置和计算机自动控制等构成。本实用新型的主要改进之处在于：逆变器采用复合型PR多功能逆变器；太阳能硅电池阵列附有物理降温的水冷却装置，从而有效地提高了系统的光电转换及运行效率；热水装置采用温差间接强迫式太阳能热水装置，该装置可以向用户提供热水，冬季还可转换为向室内提供热循环空气，从而避免了使用光电系统产生的电能直接供热的方式，提高了此系统实用性。

逆变器主要由正弦波发生器、限幅器、电子电力变换装置和含LC滤波的逆变器，构成多功能逆变器。其主要功能是，对直流电源信号进行叠加振荡，将直流电流、电压转变为交流信号的功能，且对频率、相位、电压、电流、有功功率、无功功率、电压波动率和高次谐波进行监控和调整。

本实用新型提高了系统的光电转换及运行效率，实现模块化组合的智能化自动控制。本实用新型尤其适用于偏远地区住宅、办公场所等的用电环境，并能够达到UL和CE技术标准，满足国际上科技产品模块化商业运行管理的要求。

附图说明

图1.是本实用新型的工作原理图；

图2.是本实用新型的结构示意图；

图3-1、图3-2是装有水冷却循环装置之太阳能硅电池阵列的结构示意图。

图中：1.太阳能硅电池阵列，2.避雷器，3.MPPT充放电控制器，4.复合式PR多功能逆变器，5负载功率调节器，6.自动切换配电箱，7.负载，8.计算机自动控制，9.热管式真空管集热器，10.蓄电池组，11.燃气锅炉，12.谐波消除器，13.发电机控制保护电路，14.温差间接强迫式太阳能热水装置，15.燃气发电机，16.硅晶太阳能电池，17.玻璃盖板，18.TPT层。

具体实施方式

下面结合附图叙述一个本实用新型的实施例。

如图1和图2所示，本实施例的主要构造如下：将太阳能硅电池阵列1固定装配在面向太阳的屋顶上，旁设避雷器2；蓄电池组10是储能装置，MPPT充放电控制器3保障蓄电池组10的正常运行；复合式PR多功能逆变器4、负载功率调节器5和谐波消除器12被固定在一块相连接的主板上，与其他设备的连接均采用通用的接口端子实现。

由于模块化组合是本专利的重要技术特征，所以按图连接就能实现本设计的基本功能。燃气发电机15和发电机控制保护电路13组成了一个自动发电机系统，当计算机自动控制8检测到MPPT充放电控制器3反馈的太阳能硅电池阵列1和蓄电池组10电动势不足以维持负载需求时，则向发电机控制保护电路13发出信号，发电机控制保护电路13和燃气发电机15将同时开始运行，保证系统将处于稳定供电的正常状态。

热管式真空管集热器9在工作时，集热真空管可将太阳能转换为热能，在天气炎热时将热量传导给经太阳能硅晶元件预热后的循环水。温差间接强迫式太阳能热水装置14检测循环水的温度，并通过燃气锅炉11对水温进行精确调整；在天气寒冷时，上述系统可以向用户提供采暖热风。

图3-1所示为硅晶太阳能电池装置：硅晶太阳能电池16放置在开口的金属盒内，金属盒的前方开口处用玻璃盖板17密封。金属盒与硅晶太阳能电池16间用TPT层18隔开，防止硅晶太阳能电池16与金属盒直接接触发生短路。图3-2所示，为硅晶太阳能电池的冷却循环装置，金属盒的背板19上焊有蛇形的镀锌紫铜冷却循环水管20，该冷却循环水管20与温差间接强迫式太阳能热水装置4的上水管连通。在整个供电、供热装置正式运行时，热水器水源供应的循环冷水，带走了在硅晶太阳能电池16受到阳光照射时传导的热量，这样硅晶太阳能电池16和玻璃盖板17接受的热量就被不断流动的循环水带走，于是减少了半导体穴位电子无序游离，从而提高了硅晶太阳能电池16的光电转换效率。