[发明专利]一种充分利用太阳能的方法、装置、控制系统及热水器

说明书

本发明公开一种充分利用太阳能的方法、装置及控制系统，涉及新能源应用领域，当待加热物质的温度高于或低于所设定的阈值时，发电结构或集热结构会自动发生转动，发生发电状态与集热状态的自由切换，将光能转化为电能进行发电或将光能转化为热能进行加热，实现太阳能的充分利用。本发明实现了将光能变为热能和电能集成到一个设备，打破了传统的只能将光能变为热能作为一个设备或将光能变为电能作为一个设备的技术问题，而且结构简单，成本低廉，普适性广，社会意义重大。

技术领域

本发明涉及新能源应用领域，尤其涉及利用太阳能供热产电一体机。

背景技术

太阳能的应用主要体现在太阳能热水器和太阳能光伏电池方面。太阳能热水器主要采用真空集热管和集热平板两种方式把太阳的辐射能转化为热能。光伏电池一般采用单晶硅或多晶硅做芯片，把太阳能转化为电能。

目前市场上有关太阳能的产品都是单功能的。比如太阳能热水器，在晴朗的春、夏、秋三季，储水箱中的水温达到预设温度只需1-4小时即可，单功能的太阳能热水器会依然毫无意义的给水继续加热5-7小时，白白浪费了很多太阳能。

再如光伏电池，它占据了建筑物的采光面进行单一的光电转化，如果需要生活热水，必须在有限的建筑面积内再安装太阳能热水器，造成建筑空间和设备资源的浪费。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种可以有效解决太阳能集热和发电产品功能单一的问题，而且实现了太阳能的最大化利用。

为实现本发明的技术目的，本发明提供一种充分利用太阳能的方法，包括：

设定至少两个温度阈值；

初始状态时，集热结构作为受光面，将光能转化为热能对待加热物质加热，使待加热物质达到至少两个温度阈值的范围内；

当待加热物质的温度高于至少两个温度阈值的最高阈值时，转动发电结构或集热结构，使发电结构作为受光面，将光能转化为电能进行发电；

当待加热物质的温度低于至少两个温度阈值的最低阈值时，再次转动集热结构或发电结构，使集热结构作为受光面，将光能转化为热能对待加热物质加热，使待加热物质达到至少两个温度阈值的范围内；

当待加热物质温度再次发生变化时，重复上述步骤，实现太阳能的充分利用。

其中，所述至少两个温度阈值至少包括一个上限温度阈值和一个下限温度阈值。

其中，所述集热结构可以采用市售的任一一种可以将光能变为热能的集热材料制成的集热板，例如铜、铝合金、铜铝复合、不锈钢、镀锌钢、塑料、橡胶等制成的管板式、翼管式、扁盒式、蛇管式、圆管式和热管式的集热板。

优选的，所述集热结构为一层太阳光选择性吸收涂层。

其中，所述发电结构可以采用市售的任一一种可以将光能变为电能的发电板。

优选地，所述发电结构为光伏电池板。

进一步优选的，所述发电结构为柔性光伏电池板。

其中，所述光伏电池板可以是平板结构，也可以是曲面结构。

其中，所述待加热物质是水。

特别是，所述转动的角度为180°。

为实现本发明的技术目的，本发明再提供一种充分利用太阳能的装置，其特征在于，包括：

集管；

安装在所述集管上的多个具有集热结构和发电结构的排管；

使作为受光面的集热结构和发电结构发生180°转动，实现集热状态与发电状态自由切换的转动机构；以及