[发明专利]利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能的利用，尤其涉及利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的方法及装置。

背景技术

由于近年来常规能源的紧缺，开发和利用太阳能这样的绿色能源有着重要的意义。太阳能既是一次能源，又是可再生能源，它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能热水器是利用太阳能的一大产业，它把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。

当前太阳能热水器通常是单一地用来洗澡，也有少部分来发电或取暖的，但是太阳能热水器中的热水还没有被充分合理地利用，造成光能和热能的浪费。此外，太阳能热水器中的热水不能及时使用，会使水箱内长时间处于高温、高压的状态下，会促进密封圈的老化，有时排气不通畅，压力太大还会使水箱胀坏、结水垢，缩短水箱的寿命。

因此，充分合理地利用太阳能热水器中的热水成为一个至关重要的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的方法及装置，以达到充分合理利用太阳能热水器中热水的目的。 

为达到上述目的，本发明主要是通过下述技术方案来实现。

利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的装置，由太阳能热水器、电热水器、供暖设施、发电装置、空调换热器、循环泵及管道和阀门组合而成。

为了弥补太阳能热水器只能在晴朗的白天工作的缺陷，在太阳能热水器的出水管道串联电热水器，并通过逻辑单元进行控制。当光照效果好时，即太阳能热水器中的热水能达到所用水温时，电热水器会自动关闭，充当管道作用（减少了旁路设施）；当光照不强时，如阴天、晚上时，电热水器会自动开启，用于加热太阳能热水器未加热到所要求温度的水，以保证使用。

供暖设施和发电装置通过阀门并联在电热水器出水管道，利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的方法如下。

冬季供暖时，控制发电装置的阀门关闭，控制供暖设施的阀门开启，热水进入供暖设施进行供暖，供暖散热后的水通过循环泵进入太阳能热水器再进行加热。

夏季发电时，控制供暖设施的阀门关闭，控制发电装置的阀门开启。发电装置由蒸发器、动力机、发电机、冷凝器、工质泵组成。从电热水器出来的热水，在蒸发器中与低沸点液体工质进行热量交换，低沸点工质变成蒸汽进入动力机做功，带动发电机发电。经过做功后的蒸汽工质从动力机出来后，进入冷凝器被冷凝成液体工质，再通过工质泵加压进入蒸发器循环使用。

夏季使用空调制冷，室外机的热量通常会浪费掉，本发明将该流失的热量通过空调换热器用来加热在蒸发器中与液体工质进行热量交换后的水，起到预热的作用。经过预热的水再通过循环泵进入太阳能热水器进行加热。

日常生活和洗澡的热水管道也通过阀门并联在电热水器出水管道，不论是冬季供暖还是夏季发电都不会影响到生活和洗澡用水。

本发明提供的利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的方法及装置，通过电热水器的补充达到连续取热的作用，充分合理地利用了太阳能热水器中的热水，解决了太阳能热水器使用效率低、用途单一等问题，减少了光能和热能的损失，保证了太阳能热水器的使用寿命。通过冬季供暖和夏季发电，减少煤炭的消耗，降低了二氧化碳的排放，起到节能降耗的作用。

附图说明

图1 为本发明的系统构成示意图。

图中所示：1、太阳能热水器；2、电热水器；3、蒸发器；4、动力机；5、发电机；6、冷凝器；7、工质泵；8、空调换热器；9、空调机；10、循环泵；11、供暖设施；12、自来水管道；13、生活水管道；14、洗澡水管道；15、阀门A；16、阀门B；17、阀门C；18、阀门D；19、阀门E；20、阀门F；21、阀门G；22、阀门H；23、阀门I；24、阀门J。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，利用太阳能热水器冬季供暖夏季发电的装置，由太阳能热水器1、电热水器2、供暖设施11、发电装置、空调换热器8、循环泵10及管道和阀门组合而成。其中，发电装置由蒸发器3、动力机4、发电机5、冷凝器6、工质泵7组成。

当光照效果好时，即太阳能热水器1中的热水能达到所用水温时，电热水器2会自动关闭，充当管道作用；当光照不强时，如阴天、晚上时，电热水器2会自动开启，用于加热太阳能热水器1未加热到所要求温度的水，以保证使用。