一种光伏电加热与余热加热装置及热水器的制作方法

1.本技术涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏电加热与余热加热装置以及包括该光伏电加热与余热加热装置的热水器。


背景技术：

2.随着光伏发电技术的不断发展，光伏发电技术已经被广泛应用于人们生产生活的各个方面，其中，以光伏电加热装置为代表，由于其具有安全、便捷、节能等优势已经被用户认可并广泛应用。
3.通常情况下，光伏电加热装置的工作过程包括：通过光伏电加热装置中的光伏组件将太阳能转换为电能，再通过光伏电加热装置中的加热元件将光伏组件产生的电能转换为热能。根据光伏电加热装置的工作过程可知，光伏电加热装置产生的热能与光伏电加热装置中的光伏组件产生的电能有关，而光伏组件产生的电能又与光伏组件的光伏发电效率有关，光伏组件的光伏发电效率越大，光伏组件单位面积产生的电量越多，从而光伏电加热装置产生的热能越多，光伏电加热装置的工作性能越好。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种光伏电加热与余热加热装置，该加热装置中的光伏组件的光伏发电效率较高，有助于所述加热装置能够产生较多的热能，使得所述加热装置具有较好的工作性能。
5.为解决上述问题，本技术实施例提供了如下技术方案：
6.本技术实施例提供了一种光伏电加热与余热加热装置，该加热装置包括：
7.光伏组件，用于将太阳能转化为电能；
8.第一加热元件，所述第一加热元件与所述光伏组件相连，用于将所述光伏组件产生的电能转换为热能；
9.集热组件，所述集热组件位于所述光伏组件第一侧表面，用于收集所述光伏组件产生的热能。
10.可选的，所述光伏组件包括多个电池组件，所述电池组件包括保护层、第一粘接层、受光层和多个电池片，所述多个电池片通过所述第一粘接层粘接在所述受光层的第一侧表面，所述保护层位于所述多个电池片背离所述受光层的一侧，其中，所述保护层为柔性保护层，所述第一粘接层为柔性粘接层，所述受光层为柔性受光层，且所述多个电池片中相邻电池片之间具有空隙。
11.可选的，所述受光层为聚四氟乙烯材料层，所述保护层为聚乙烯辛烯材料层，所述粘接层为聚乙烯辛烯材料层。
12.可选的，所述集热组件包括循环管和位于所述循环管内的循环介质，所述循环管包括第一循环管、第二循环管和多个支管，其中，所述第一循环管的第一端为所述循环管的输入端，第二端封堵，所述第二循环管的第一端为所述循环管的输出端，第二端封堵，所述
多个支管位于所述第一循环管和所述第二循环管之间，且所述支管的一端与所述第一循环管相连通，另一端与所述第二循环管相连通，以连通所述第一循环管和所述第二循环管。
13.可选的，所述第一循环管与所述光伏组件第一侧表面平行且不相贴，所述第二循环管与所述光伏组件第一侧表面平行且不相贴，所述支管通过第二粘接层粘接在所述光伏组件第一侧表面，并且所述支管与所述光伏组件第一侧表面相对的一侧表面为平面。
14.可选的，所述第一循环管为紫铜循环管，所述第二循环管为紫铜循环管，所述支管为紫铜支管，所述循环介质为防冻液或导热油，所述第二粘接层为导热硅胶粘接层。
15.可选的，还包括：第二加热元件，所述第二加热元件与备用电源相连，用于将所述备用电源的电能转换为热能。
16.可选的，还包括控制元件，所述控制元件用于控制所述第二加热元件与所述备用电源之间通路的导通与断开的状态；
17.其中，所述控制元件用于控制所述第二加热元件与所述备用电源之间通路的导通与断开的状态时具体用于：
18.当所述第一加热元件所处环境温度低于预设温度时，所述控制元件控制所述第二加热元件与所述备用电源之间的通路处于导通状态；
19.当所述第一加热元件所处环境温度不小于预设温度时，所述控制元件控制所述第二加热元件与所述备用电源之间的通路处于断开状态。
20.相应的，本技术实施例还提供了一种热水器，该热水器包括上述任一实施例所述的伏电加热与余热加热装置，其中，所述光伏电加热与余热加热装置的第一加热元件和第二加热元件置于所述水箱内，所述水箱外侧具有循环夹层，所述循环夹层的输入端与所述光伏电加热与余热加热装置中的集热组件的循环管的输出端相连通，输出端与所述光伏电加热与余热加热装置中的所述集热组件的所述循环管的输入端相连通。
21.可选的，包括：第一水箱和第二水箱两个水箱，所述光伏电加热与余热加热装置具有两个所述第二加热元件，其中，所述第一加热元件和其中一个所述第二加热元件置于所述第一水箱内，另一个所述第二加热元件置于所述第二水箱内，且所述第二水箱外侧具有所述循环夹层，所述第二水箱的所述循环夹层的输入端与所述光伏电加热与余热加热装置中的所述集热组件的所述循环管的输出端相连通，输出端与所述光伏电加热与余热加热装置中的所述集热组件的所述循环管的输入端相连通。
22.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
23.本技术实施例所提供的技术方案包括：光伏组件、第一加热元件和集热组件，其中，所述光伏组件用于将太阳能转化为电能，所述第一加热元件用于将所述光伏组件产生的电能转换为热能，所述集热元件用于与所述光伏组件进行热量交换，将所述光伏组件产生的热量传递给所述集热元件，即收集所述光伏组件产生的热量，以降低所述光伏组件的温度，避免所述光伏组件由于光电转换过程中产生的热能导致所述光伏组件的温度较高，影响所述光伏组件的光伏发电效率，有助于使得所述光伏组件具有较高的光伏发电效率，从而有助于所述光伏组件产生更多的电能，使得所述第一加热元件能够产生更多的热能，进而使得所述加热装置能够产生的更多的热能，有助于提高所述加热装置的工作性能。
24.除此之外，所述加热装置利用所述集热组件收集所述光伏组件产生的热量，降低所述光伏组件的温度，提高所述光伏组件光伏发电效率的同时，还能够利用所述集热组件
收集的所述光伏组件光电转换过程中产生的热能进行加热，即使得所述加热装置能够利用所述光伏组件产生的热能进行加热，起到余热利用的作用，有助于进一步提高所述加热装置的工作性能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术实施例提供的一种光伏电加热与余热加热装置的结构示意图；
27.图2为本技术实施例提供的另一种光伏电加热与余热加热装置的结构示意图；
28.图3为本技术实施例提供的一种光伏电加热与余热加热装置俯视图；
29.图4为图3沿aa1方向的剖视图；
30.图5为现有的一种加热装置的剖视图；
31.图6为本技术实施例提供的一种光伏电加热与余热加热装置的支管的结构示意图
32.图7为本技术实施例提供的又一种光伏电加热与余热加热装置的结构示意图；
33.图8为本技术实施例提供的另一种光伏电加热与余热加热装置的俯视图；
34.图9为图8的局部放大图；
35.图10为本技术实施例提供的一种热水器的结构示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
38.其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
39.正如背景技术部分所述，光伏电加热装置中的光伏组件产生的电能与光伏组件的光伏发电效率有关，光伏组件的光伏发电效率越大，光伏组件单位面积产生的电量越多，从而光伏电加热装置产生的热能越多，光伏电加热装置的工作性能越好。
40.通常情况下，光伏电加热装置是通过光伏组件将太阳能转化为电能，再通过加热元件将光伏组件产生的电能转化为热能，实现加热。然而，光伏电加热装置中的光伏组件在将太阳能转换为电能的过程中会产生热能，使得光伏组件的温度升高。由于光伏组件的开路电压、电路电流、峰值功率等参数均会随光伏组件温度的变化而变化，其中，光伏组件的开路电压会随光伏组件温度的升高而降低，光伏组件的短路电流会随光伏组件温度的升高
的而升高，光伏组件的峰值功率会随光伏组件温度的升高而降低，从而光伏组件的温度升高时，会使得光伏组件的开路电压降低、短路电流升高以及峰值功率降低。又由于光伏组件的开路电压、短路电流、峰值功率均与光伏组件的光伏发电效率有关，光伏组件的开路电压升高，光伏组件的光伏发电效率升高，反之，则降低；光伏组件的短路电流升高，会导致光伏组件由于短路电流过大发生损坏，影响光伏组件的光伏发电效率；光伏组件的峰值功率升高，光伏组件的光伏发电效率升高，反之，则降低。由此可见，光伏电加热装置中的光伏组件的温度升高，会影响光伏组件的光伏发电效率，使得光伏组件的光伏发电效率下降，使得光伏组件产生的电能减少，从而影响光伏电加热装置产生的热能，使得光伏发电装置产生的热能减少，进而影响光伏发电装置的工作性能。
41.基于此，本技术实施例提供了一种光伏电加热与余热加热装置，如图1所示，该加热装置包括：
42.光伏组件10，所述光伏组件10用于将太阳能转化为电能；
43.第一加热元件20，所述第一加热元件20与所述光伏组件10相连，用于将所述光伏组件10产生的电能转化为热能；
44.集热组件30，所述集热组件30位于所述光伏组件10的第一侧表面，用于与所述光伏组件10进行热量交换，以降低所述光伏组件10的温度，并收集所述光伏组件10产生的热能。
45.具体的，在本技术实施例中，所述光伏组件为所述加热装置的发电元件，能够将太阳能转化为电能，所述第一加热元件与所述光伏组件相连，能够将所述光伏组件产生的电能转化为热能，实现加热；所述集热组件位于所述光伏组件的第一侧表面，能够与所述电池组件进行热量交换，即所述集热组件能够传递所述光伏组件产生的热能，将所述光伏组件产生的热能转移到所述集热组件中，收集所述光伏组件产生的热能，从而降低所述光伏组件的温度，避免所述电池组件由于光电转换过程中产生的热能导致所述光伏组件的温度较高，影响所述光伏组件的光伏发电效率，能够使得所述光伏组件具有较高的光伏发电效率，有助于所述光伏组件产生更多的电能，使得所述第一加热元件能够产生更多的热能，从而使得所述加热装置能够产生的更多的热能，有助于提高所述加热装置的工作性能。
46.并且，所述加热装置利用所述集热组件与所述光伏组件进行能量交换，收集所述光伏组件产生的热能，降低所述光伏组件温度的同时，还能够实现对所述光伏组件产生的热能的收集，使得所述加热装置能够利用所述光伏组件光电转换过程中产生的热能进行加热，能够起到余热利用的作用，有助于进一步提高所述加热装置的工作性能。
47.综上所述，本技术实施例所提供的光伏电加热与余热加热装置能够通过集热组件降低所述加热装置中的光伏组件的温度，提高所述光伏组件的光伏发电效率，并收集所述光伏组件产生的热能，起到余热利用的作用，提高所述加热装置的工作性能。
48.需要说明的是，在本技术实施例中，所述加热装置包括第一加热元件，所述第一加热元件与所述光伏组件相连，能够将所述光伏组件产生的电能直接转化为热能，不需要利用转换设备将所述光伏组件产生的直流电转换为交流电，再通过加热元件产生热能。由于转换设备本身耗电且对电流强度有一定要求，本技术实施例提供的加热装置能够通过第一加热元件将所述光伏组件产生的直流电直接转换为热能，不需要转换设备将所述光伏组件产生的直流电转换为交流电，再通过加热元件产生热能，使得本技术实施例所提供的加热
装置能够在一定程度上降低功耗，并且在具体工作时还能降低所述光伏电加热装置对工作电流的要求，有助于提高所述加热装置的实用性。
49.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第一加热元件为加热棒，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
50.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，如图2所示，所述光伏组件10包括多个电池组件11，所述电池组件11包括保护层111、第一粘接层113、受光层114和多个电池片112，所述多个电池片112通过所述第一粘接层113粘接在所述受光层114的第一侧表面，所述保护层111位于所述多个电池片112背离所述受光层114的一侧。其中，所述保护层111为柔性保护层，以使得所述保护层111具有柔性，所述第一粘接层112为柔性粘接层，以使得所述第一粘接层112具有柔性，所述受光层114为柔性受光层，以使得所述受光层114具有柔性，且所述多个电池片112中相邻电池片112之间具有空隙，以使得所述电池组件11能够利用所述保护层111、所述第一粘接层113、所述受光层114的柔性以及所述多个电池片112之间的空隙实现弯曲，使得所述电池组件11能够实现弯曲，从而使得所述电池组件11为柔性电池组件，使得所述电池组件11不仅能够安装在安装面与所述电池组件11形状高度一致的应用场景中，还能够安装在安装面与所述电池组件11形状不一致的应用场景中，使得本技术实施例提供的加热装置能够适用于更多的应用场景，有助于提高所述加热装置的实用性。需要说明的是，本技术实施例对所述多个电池片中相邻电池片之间的空隙的具体值并不做限定，具体视情况而定。
51.需要说明的是，在本技术实施例中，所述电池组件为柔性电池组件，所述电池组件在实际应用中根据应用场景的不同，所述电池组件包括自然状态和弯曲状态，在所述自然状态下，所述电池组件各部分满足共面条件，在所述弯曲状态下，所述电池组件的至少一个部分与其他部分不满足共面条件，该部分为所述电池组件的弯折部分。由于所述电池组件中的电池片不能够弯曲，并且所述电池组件中电池片之间的间隔通常较小，从而所述电池组件弯曲角度过大会使得所述电池组件中的电池片与相邻电池片之间会发生碰撞，导致所述电池组件中的电池片发生损坏，因此为了避免所述电池组件中的电池片由于所述电池组件过度弯曲而发生损坏，所述电池组件在弯曲状态下，所述电池组件的弯折部分与预设平面所成夹角的取值范围为0～40
°
，包括右端点值，所述预设平面平行于所述电池组件处于自然状态时所在的平面，从而能够避免所述电池组件中的电池片由于所述电池组件过度弯曲而发生损坏。
52.可选的，在本技术的一个实施例中，所述电池组件的弯折部分与预设平面所成夹角优选为30
°
，以使得所述电池组件能够实现弯曲的同时，又不会导致电池组件中的电池片发生损坏，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
53.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，为了使得所述受光层为柔性受光层，所述保护层为柔性保护层，所述粘接层为柔性粘接层，所述受光层为聚四氟乙烯材料层，所述保护层为聚乙烯辛烯材料层，所述粘接层为聚乙烯辛烯材料层，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
54.需要说明的是，在本技术实施例中，所述加热装置的电池组件中的所述保护层和所述第一粘接层所采用聚乙烯辛烯材料相比于现有的加热装置的电池组件中的保护层和第一粘接层所采用的乙烯
‑
醋烯乙烯共聚物材料，具有重量较小的特点，所述加热装置的电
池组件中的所述发光层所采用的聚四氟乙烯材料相比于现有的加热装置的电池组件中的发光层所采用的钢化玻璃，具有重量较小的特点，使得本技术实施例所提供的加热装置的电池组件与现有的加热装置的电池组件相比，在电池组件体积相同的前提下，所述加热装置的电池组件的重量仅为现有加热装置的电池组件重量的40％，即在电池组件体积相同的前提下，所述加热装置的电池组件的重量相比于现有加热装置的电池组件的重量降低60％，使得本技术实施例所提供的加热装置的光伏组件中的电池组件的重量较小，从而使得所述加热装置的光伏组件的重量较小，能够降低所述光伏组件由于自身重量过大导致的脱落风险，有助于提高所述加热装置的可靠性。
55.并且，通常情况下，所述加热装置的光伏组件需要安装在支架上，而本技术实施例所提供的加热装置的光伏组件的重量较小，能够减小所述光伏组件对支架的压力，即能够降低支架的负荷，从而降低所加热装置对支架的支撑能力的要求，降低对支架的材料的支撑性能的要求，使得能够用于制作支架的材料的种类变多，进而使得选择制作支架的材料时，在保证支架的支撑性能的前提下，可以选择价格相对较低的材料，有助于在一定程度上降低支架的制作成本，进而降低所述加热装置的制作成本。
56.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，如图3所示，所述集热组件30包括循环管和位于所述循环管内的循环介质，以通过所述循环管与所述循环管内的所述循环介质实现与所述光伏组件的热量交换，降低所述光伏组件的温度，并收集光伏组件产生的热能。其中，所述循环管包括第一循环管311、第二循环管312和多个支管313，所述第一循环管311的第一端为所述循环管的输入端，第二端封堵，所述第二循环管312的第一端为所述循环管的输出端，第二端封堵，所述多个支管313位于所述第一循环管311和所述第二循环管312之间，且所述支管的一端与所述第一循环管相连通，另一端与所述第二循环管相连通，用于连通所述第一循环管311和所述第二循环管312，即所述第一循环管311和所述第二循环管312通过所述多个支管313相连通，以使得所述循环管中的所述循环介质通过所述第一循环管311、所述第二循环管312以及连通所述第一循环管311和所述第二循环换312的所述多个支管313实现循环，从而使得所述循环管中的介质能够实现循环，使得所述集热组件能够与所述光伏组件进行热量交换，降低所述光伏组件的温度，并收集所述光伏组件产生的热能。
57.具体的，所述光伏组件的温度升高时，所述集热组件与所述光伏组件进行热量交换，降低光伏组件的温度，并收集所述光伏组件产生的热量，此时所述循环管内的所述循环介质的温度升高，所述循环管内的所述循环介质的密度减小，体积变大，所述循环管内的所述循环介质会从所述第二循环管的第一端溢出，即所述循环介质会从所述循环管的输出端溢出，到达需要加热的环境中，与需要进行加热的环境进行热量交换，实现加热。并且从所述循环管的输出端溢出的循环介质，与需要加热的环境进行热量交换后温度会降低，密度也会随之减小，然后从所述第一循环管的第一端重新进入所述循环管，即所述循环介质从所述循环管的输出端进入所述循环管，再次与所述光伏组件进行能量交换，使得光伏组件的温度降低，并收集所述光伏组件产生的热能，如此循环往复，实现所述集热组件与所述光伏组件之间持续的热量交换，以降低所述光伏组件的温度，并收集所述光伏组件的产生的热能。
58.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第一循环管和所述第二循环管通过16个
所述支管相连通，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
59.需要说明的是，所述加热装置的制作过程中，为了将所述集热组件和所述光伏组件牢靠的固定在一起，所述加热装置通常还具有边框，所述边框位于所述集热组件和所述光伏组件的四周，用于将所述集热组件和所述光伏组件固定在一起，同时所述集热组件的循环管的输出端和输入端也需要通过所述边框进行固定，即所述循环管中的第一循环管的第一端和第二循环管的第一端需要通过所述边框固定，为了利用所述边框牢靠的固定所述循环管的输出端和输入端，即利用所述边框牢靠的固定所述循环管中的第一循环管的第一端和第二循环管的第一端，所述第一循环管的第一端和所述第二循环管的第一端需要从所述边框沿第一方向延伸长度的中间位置引出，其中所述第一方向垂直于所述光伏组件第一侧表面所在的平面，且所述第一循环管第一端和所述第二循环管第一端的引出位置不相同。
60.因此，在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，所述循环管中的所述第一循环管与所述光伏组件第一侧表面平行且不相贴，所述第二循环管与所述光伏组件第一侧表面平行且不相贴，从而使得所述第一循环管的第一端和所述第二循环管的第一端能够直接从所述边框沿第一方向延伸长度的中间位置引出；若所述第一循环管、所述第二循环管与所述光伏组件的第一侧表面相贴，所述第一循环管与所述第二循环管相对于所述边框的位置会在所述边框的上边，即所述第一循环管和所述第二循环管沿第二方向的投影与所述边框沿第二方向的投影不重叠，其中所述第二方向与所述第一方向垂直，从而使得所述第一循环管和所述第二循环管从所述边框沿第一方向延伸长度的中间位置引出时，所述第一循环管的第一端和所述第二循环管的第一端需要具有弯折部分，才能够从所述边框沿第一方向延伸长度的中间位置引出，增大了所述第一循环管和所述第二循环管的制作工艺难度，同时也增大了安装所述第一循环管和所述第二循环管的安装难度，进而增大了所述加热装置的制作难度，不利于所述加热装置的应用。但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述第一循环管与所述第二循环管也可以与所述光伏组件的第一侧表面相贴，具体视情况而定。
61.在上述实施例的基础上，在本技术实施例中，如图4所示，图4为图3沿aa1方向的剖视图，为了使得所述循环管与所述光伏组件10之间具有较大的热传导面积，从而使得所述集热组件能够更好的与所述光伏组件进行能量交换，所述支管313通过第二粘接层314粘接在所述光伏组件10的第一侧表面，并且所述支管313与所述光伏组件10第一侧表面相对的一侧表面为平面。如图5所示，现有加热装置的循环管的支管为圆形支管，该支管与光伏组件表面相对一侧表面为弧面，导致该支管与光伏组件表面的接触面积较小，而本技术实施例所提供的加热装置的循环管的支管与光伏组件第一侧表面的相对的一侧表面为平面，使得所述加热装置的循环管中的支管与光伏组件第一侧表面的接触面积更大，从而使得所述加热装置的循环管中的支管与光伏组件的热传导面积更大，即所述集热组件与所述光伏组件的热传导面积更大，有助于所述集热组件与所述光伏组件进行热量交换，降低所述光伏组件的温度，并收集所述光伏组件产生的热能，提高所述加热装置的工作性能。
62.需要说明的是，在本技术实施例中，所述多个支管粘接在所述光伏组件的第一侧表面，并且所述第一循环管与所述光伏组件第一侧表面平行不相贴，所述第二循环管与所述光伏组件第一侧表面平行不相贴，为了使得所述支管粘接在所述光伏组件第一侧表面的
同时，还能够连通所述第一循环管和所述第二循环管，所述支管分别与所述第一循环管和所述第二循环管相连通的两端与所述光伏组件的第一侧表面具有夹角。可选的，在本技术的一个实施例中，如图6所示，所述支管313的两端与所述光伏组件10的第一侧表面的夹角优选为55
°
，但本技术对此并不做限定，在实际应用中，所述支管313的两端与所述光伏组件10的第一侧表面的夹角还可以为其他角度，具体视情况而定。
63.可选的，在本技术的一个实施例中，由于紫铜具有较好的热传导性能，从而所述第一循环管为紫铜循环管，所述第二循环管为紫铜循环管，所述支管为紫铜支管，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。并且，在本技术的一个实施例中，所述循环介质为防冻液或导热油，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。另外，为了不影响所述支管中的循环介质与所述光伏组件的热量交换，在本技术的一个实施例中，所述第二粘接层为导热硅胶粘接层，但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述第二粘接层还可以为其他导热性较好的粘接层，具体视情况而定。
64.需要说明的是，所述加热装置的一部分热能是通过所述光伏组件将太阳能转化为电能，再通过所述第一加热元件将所述光伏组件产生的电能转化为热能获得的，从而使得所述加热装置的产生的热能会受到光伏组件所能接收到的太阳能的影响，所述光伏组件接收到的太阳能较少时，会使得所述光伏组件产生的电能较少，进而使得所述第一加热元件产生的热能较少，不足以使得所述第一加热元件能够将其所述环境加热到预设温度，导致所述加热装置不能够使得其所处环境达到设定温度，影响所述加热装置的正常工作。因此，为了避免上述情况的发生，在上述任一实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，如图7所示，所述加热装置还包括：第二加热元件40，所述第二加热元件40与备用电源41相连，以将所述备用电源41的电能转换为热能，在所述第一加热元件20不能将其所处环境加热到预设温度时产热，从而确保所述加热装置能够使得其所处环境达到设定温度，进而能够确保所述加热装置的正常工作。需要说明的是，本技术实施例对所述第一加热元件的预设温度的具体值并不做限定，具体视情况而定。
65.可选的，在本技术的一个实施例中，所述备用电源为家用220v电源，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
66.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，继续如图7所示，所述光伏电加热装置还包括：控制元件42，所述控制元件42用于控制所述第二加热元件30与所述备用电源31之间通路的导通与断开的状态，进而能够控制所述第二加热元件30在所述第一加热元件所处环境的温度低于预设温度时产热，有助于确保所述加热装置的正常工作。
67.具体的，在上述实施例的基础上，在本技术实施例中，所述控制元件用于控制所述第二加热元件与所述备用电源之间通路的导通与断开的状态时具体用于：
68.当所述第一加热元件所处环境的温度低于预设温度时，即所述光伏发电元件产生的电能不能使得所述第一加热元件将所述第一加热元件所处环境加热到预设温度时，也即所述加热装置不能够将其所处环境加热到预设温度时，所述控制元件控制所述第二加热元件与所述备用电源之间的通路处于导通状态，进而控制所述第二加热元件产热，使得所述加热装置能够将其所处环境加热到预设温度，从而能够确保所述加热装置的正常工作；
69.当所述第一加热元件所处环境温度不低于预设温度时，即所述第一加热元件能够将其所处环境加热到预设温度时，也即所述光伏发电元件产生的电能能够使得所述第一加
热元件将所述第一加热元件所处环境温度加热到预设温度时，所述控制元件控制所述第二加热元件与所述备用电源之间的通路处于断开状态，进而控制所述第二加热元件不产热，仅所述第一加热元件产热，以节约能源。
70.上述已经介绍了所述加热装置的重要组成结构，下面为了更清晰的了解本技术实施例所提供的光伏电加热与余热加热装置，将对所述加热装置的具体结构进行详细的描述。
71.具体的，如图8和图9所示，图9为图8的局部放大图，所述加热装置包括集热组件和光伏组件，所述集热组件和所述光伏组件相互粘接组成加热板芯，所述加热装置还包括由多个边框51和背板52组成的框体，所述加热板芯位于所述框体内，所述框体的其中一根边框上具有对应所述集热组件的第一循环管的第一安装孔和对应第二循环管的第二安装孔，所述第一循环管的第一端和所述第二循环管的第一端从分别从第一安装孔和第二安装孔引出，并且第一安装孔和第二安装孔上分别安装有第一密封圈53和第二密封圈54，能够防止循环管中的循环介质溢出，所述框体内还填充有侧保温55和背保温56，用于防止所述加热板芯的热量通过所述框体的边框51和背板52散出，所述加热装置还包括多个压条57，所述压条57与所述边框51一一对应，并分别紧扣在相应的边框51上，用于使得所述板芯与所述框体紧密贴合，防止所述板芯的热量散出。需要说明的是，在本技术的一个实施例中，所述框体具有四个边框，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
72.相应的，本技术实施例还提供了一种热水器，如图10所示，该热水器包括至少一个水箱60，并且还包括上述任一实施例所述的光伏电加热与光伏余热热水器00，其中，所述光伏电加热与余热加热装置00的第一加热元件20和第二加热元件40置于所述水箱60内，用于加热所述水箱60内的水，并且所述水箱60外侧具有循环夹层61，所述循环夹层61的输入端与所述光伏电加热与余热加热装置00中的集热组件的循环管30的输出端相连通，输出端与所述光伏电加热与余热加热装置00中的集热组件的循环管30的输入端相连通，以使得所述集热组件能够将所述光伏组件产生的热量传输到所述循环夹层61，对所述水箱内的水进行加热。除此之外，继续如图9所示，所述加热装置中的光伏组件还通过逆变器62与空调63、洗衣机64等家用电器相连，以使得所述光伏组件与市政电网65能够同时或交错给空调63、洗衣机64等家用电器供电，提高电能的利用率，并且所述光伏组件还通过所述逆变器62连接市政电网65，以将所述光伏组件产生的多余的电量上传到市政电网65，供市民使用，同时通过光伏电度表66和双向电度表67记录上传的电量，根据光伏电度表66和双向电度表67记录的上传电量，获得相应数额的补贴。
73.需要说明的是，在本技术实施例中，所述循环夹层仅覆盖所述水箱的侧面，没有覆盖所述水箱的两端，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
74.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，为了提高热利用率，避免热能的浪费，所述热水器包括两个水箱，分别为第一水箱和第二水箱，所述光伏电加热与余热加热装置具有两个第二加热元件，所述第一加热元件和其中一个所述第二加热元件置于所述第一水箱内，用于加热所述第一水箱内的水，另一个所述第二加热元件置于所述第二水箱内，用于加热所述第二水箱内的水，且所述第二水箱外侧具有循环夹层，所述第二水箱的所述循环夹层的输入端与所述光伏电加热与余热加热装置中的所述集热组件的所述循环管的输出端相连通，输出端与所述光伏电加热与余热加热装置中的所述集热组件的所述循环
管的输入端相连通，以使得所述集热组件能够将所述光伏组件产生的热量传输到所述第二水箱的循环夹层，对所述第二水箱内的水进行加热，从而使得所述热水器能够利用所述加热装置的光伏组件产生的电能加热所述第一水箱内的水，利用所述加热装置的光伏组件产生的热能加热所述第二水箱内的水，提高热利用率，避免热能的浪费。并且，所述加热装置的光伏组件产生的电能不能够将所述第一水箱内的水加热到设定温度时，可以利用所述第一水箱中的第二加热元件对所述第一水箱中的水进行加热，所述加热装置的光伏组件产生的热能不能够将所述第二水箱内的水加热到设定温度时，可以利用所述第二水箱中的第二加热元件对所述第二水箱中的水进行加热，以保证所述加热装置的正常工作。
75.为了清晰的了解所述热水器的具体工作过程，下面将以所述热水器包括一个水箱为例，对所述热水器的具体工作过程进行详细的描述。
76.具体的，继续如图10所示，所述第一加热元件20和所述第二加热元件40位于所述水箱60中，能够分别利用所述光伏组件的电能和所述备用电源的电能对所述水箱60中的水进行加热。所述水箱60外侧具有循环夹层61，所述循环夹层61的输入端与所述循环管30的输出端相连通，所述循环夹层61的输出端与所述循环管30的输入端相连通，所述循环夹层61的输入端位于所述循环夹层61的顶部，所述循环夹层61的输出端位于所述循环夹层61的底部。所述光伏组件的温度升高时，所述循环管30内的循环介质的密度变小，体积变大，使得所述循环管30内的循环介质会从所述循环管30的输出端溢出，再从所述循环夹层61的输入端进入到所述循环夹层61中，对所述水箱60中的水进行加热，由于所述循环夹层61中的循环介质、所述第一加热元件20和所述第二加热元件40对所述水箱60中的水进行加热时，会使得水箱60中的热水上升冷水下降，因此所述水箱60上部的水的温度要高于所述水箱60下部的水，使得所述循环夹层61上部的温度高于所述循环夹层61下部的温度，使得所述循环夹层61上部的循环介质的密度小于所述循环夹层61下部的循环介质的密度，即所述循环夹层61下部的循环介质的密度大于所述循环夹层61上部的循环介质的密度，从而使得循环介质从所述循环夹层61的顶部进入到所述循环夹层61，对所述水箱60中的水进行加热后，会由于密度逐渐变大，自然下沉至所述循环夹层61的底部，从所述循环夹层61的输出端中溢出，再从所述循环管30的输入端进入到所述循环管30，与所述光伏组件进行热能交换，如此循环往复，利用所述光伏组件产生的热能对所述水箱60中的水进行加热。
77.需要说明的是，为了使得从所述循环夹层输出端溢出的循环介质能够不借助外力，而通过自然循环进入所述循环管中，所述循环夹层的输出端所在的位置需要高于所述循环管输入端所在的位置。可选的，在本技术的一个实施例中，所述循环夹层的输出端所在的位置需要高于所述循环管输入端所在位置约0.3m～0.5m，包括端点值，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
78.综上所述，本技术实施例提供了一种光伏电加热与余热加热装置以及包括该加热装置的热水器，所述加热装置包括光伏组件、第一加热元件和集热组件，其中，所述光伏组件用于将太阳能转化为电能，所述第一加热元件用于将所述光伏组件产生的电能转换为热能，所述集热元件用于与所述光伏组件进行热量交换，将所述光伏组件产生的热量传递给所述集热元件，以降低所述光伏组件的温度，避免所述光伏组件由于光电转换过程中产生的热能导致所述光伏组件的温度较高，影响所述光伏组件的光伏发电效率，有助于使得所述光伏组件具有较高的光伏发电效率，从而有助于所述光伏组件产生更多的电能，使得所
述第一加热元件能够产生更多的热能，进而使得所述加热装置能够产生的更多的热能，有助于提高所述加热装置的工作性能。
79.除此之外，所述加热装置利用所述集热组件降低所述光伏组件的温度，提高所述光伏组件光伏发电效率的同时，还能够利用所述集热组件收集得所述光伏组件光电转换过程中产生的热能进行加热，即使得所述加热装置能够利用所述光伏组件产生的热能进行加热，起到余热利用的作用，有助于进一步提高所述加热装置的工作性能。
80.本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
81.对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。