一种太阳能供电供暖供冷三联供系统的制作方法

本发明涉及太阳能利用装置，具体涉及一种太阳能供电供暖供冷三联供系统。

背景技术：

太阳能是目前最为清洁环保，取用不尽的能源，是人类解决化石能源消耗，环境污染、温室效应的较好的替代方案。

现有的太阳能的利用方式，主要是发电、发热两种，在具体实施时，一般都是采取单一的利用方式，且存在太阳光收集率低、发热发电效率低、利用方式单一等问题。

为了解决现有太阳能利用存在的上述问题，本发明研发了一种太阳能供电供暖供冷三联供系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种太阳能供电供暖供冷三联供系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能供电供暖供冷三联供系统，包括集热装置、发电装置、换热装置；

所述的集热装置包括阵列式布置的平板集热器，所述的平板集热器由玻璃盖板、集热管和外壳板三部分组成，所述的外壳板的内表面为弧形面的反光聚光保温板材，所述的集热管固定在外壳板的弧形面的空间内，上面固定玻璃盖板；

所述的发电装置由阵列式布置的光伏电池板组件组成；

所述的换热装置包括固定在箱体内的储水箱、换热管、换热湿帘、风机、出风管，所述的箱体和储水箱为“回”字型结构，储水箱固定在箱体的中间位置，外壁四周竖直固定换热管；所述的换热管的两端高于储水箱的顶面和底面；所述的换热湿帘设置在箱体内侧壁上，在箱体外侧壁的上部和下部分别开设有进风口；所述的箱体的中间位置通过风机连接出风管；

所述的集热管通过管体与储水箱连通形成循环管路，所述的发电装置与循环管路电连接。

进一步地，所述的循环管路上设置有流量计、单向阀、压差传感器和水泵，所述的水泵与发电装置电连接。

所述的集热管的表面采用磁控溅射工艺喷涂有蓝膜、黑镉、或硅膜。

所述的换热装置的箱体上、下分别开设有1-4个进风口，其中上部为冷风进风口，下部为热风进风口；具体应用时，冬季冷风由上部的进风口输入，经过换热管时可以吸收大量的热量，由出风管排出，夏季封闭冷风进风口；下部为热风进风口，夏季热进风在该段释放大量热量后由出风管排出，冬季封闭。

所述的换热管为三段双腔三态相变超导换热管，包括内管和外管，外管同轴套装在内管外的中间位置，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构；所述的内管内、外管和内管之间分别填充少量的介质；所述的内管和外管为高铁稀土合金管体，其中内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层；所述的外管的上段设置有螺旋上翘翅片，下段设置有螺旋平翅片；所述的内管伸出于外管的两端分别设置有螺旋上翘翅片。

所述的箱体内设置有循环泵，运行时，循环泵可保证传热介质提升到换热管外部螺旋上翘翅片和高温纸换热湿帘上部，传热介质向下流过循环与进风进行相变换热形成管外热源，其中翅片外部为螺旋放射纹面构造，可以使流过的流体形成波浪湍流，翻转的过程中增加了与空气的接触面积，相变程度更大，换热更强，进风吸收或释放的热量更多。

所述的发电装置为阵列式布置的柔性光伏电池板组件，所述的柔性光伏电池为双面电池，是以金属板为基板，在金属板两侧分别依次喷涂高分子绝缘层和eva胶层，然后铺设柔性电池，柔性电池表层喷涂高透光率纳米材料层，安装时，将电池板背板直接平铺在地面、楼顶、厂房的屋顶等位置，然后将柔性光伏电池板固定在背板上，其中在平行布置的两列柔性光伏电池板之间可以设置呈锥形布置的背板，以进一步增强对太阳光的反射和利用率。

更进一步地，所述的柔性光伏电池为单面电池，是以金属板为基板，在金属板的上表面喷涂高分子绝缘层和eva胶层，然后铺设柔性电池，柔性电池表层喷涂高透光率纳米材料层，在金属板的下表面喷涂镀锌层、eva胶层、高反光率铝箔板、高透光率纳米材料层。

综上所述，本发明主要以光伏光热和自来水为供电供暖供冷的能源，以三段双腔石墨烯超导换热装置进行储热散热冷热交换，辅助以光伏发电进行暖冷电三联供。其中热源部分主要由新型高温平板集热器阵列和光伏电池板阵列组成，高温平板集热器吸收太阳能加热介质流体，太阳光透过玻璃盖板后，由集热管吸收热量用于加热集热管内的吸热介质，同时弧形的外壳板进一步将一部分太阳光聚集后反射到集热管的背面，提高对太阳能的利用率，即外壳板不仅起到支撑并保护集热管的机械作用，同时也起到保温隔热、聚光反光，提高太阳光利用率的作用；而镀膜集热光比传统的排管其吸热性能更高；光伏电池板吸收太阳能发电驱动直流泵循环介质流体，加热保温储热水箱流体，进而加热三段双腔石墨烯超导换热管形成管内热源，其中电池板的背板优选为弧形背板，弧形背板可以将一部分太阳光聚集后再反射到电池板上，以进一步提高太阳光的利用率；终端换热装置由上中下三段组成，核心是三段双腔石墨烯高铁稀土合金超导换热管，装置上下段各有1-4个进风口，共用一个带有抽风机的出风口，中段为保温储热水箱，整体布置为一个回字形结构，外圈四周密布超导热管群，热管贯穿上中下三段，内圈四壁布置高温纸湿帘模块，中心为出风通道；其中上段为冷风进风段，冬季冷风由该段进入，经过换热管时可以吸收大量的热量后，由出风口排出，夏季封闭；下段为热进风段，夏季热进风在该段释放大量热量后由出风口排出，冬季封闭下段与出风口的连接处，可以将乏风等热进风或者其他流体携带的热量传递到上段加热进风；中段为储热储冷介质段，冬季储存热介质释放热量加热冷进风，夏季储存冷介质吸收热量制冷热进风。其中热源部分主要是光伏光热和自来水，还可以根据地域选择由多种自然能源提供，包括风能空气能、海水自来水能、地热能、乏风热能、地下水污水能等，多能互补，基本做到全天候依靠自然能联产联储联供，成本低，运行费用少，根本性解决化石能源消耗问题。

与现有技术相比，本发明太阳能利用率高，传热速度快，成本低、节能环保、易于推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为换热装置的结构示意图；

图3为换热装置的立体图；

图4为实施例1中发电装置的安装示意图；

图5为平板集热器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、5所示的一种太阳能供电供暖供冷三联供系统，包括集热装置、发电装置、换热装置；

所述的集热装置包括阵列式布置的平板集热器1，所述的平板集热器由玻璃盖板9、集热管10和外壳板11三部分组成，所述的外壳板的内表面为弧形面的反光聚光保温板材，所述的集热管固定在外壳板的弧形面的空间内，上面固定玻璃盖板；

所述的发电装置2由阵列式布置的光伏电池板组件组成；

所述的换热装置的结构如图2、3所示，包括固定在箱体3内的储水箱4、换热管5、换热湿帘6、风机7、出风管8，所述的箱体3和储水箱4为“回”字型结构，储水箱4固定在箱体3的中间位置，外壁四周竖直固定换热管5；所述的换热管5的两端高于储水箱4的顶面和底面；所述的换热湿帘6设置在箱体3内侧壁上，在箱体3外侧壁的上部和下部分别开设有进风口7；所述的箱体3的中间位置通过风机7连接出风管8；

所述的集热管10通过管体与储水箱4连通形成循环管路，所述的发电装置2与循环管路电连接。

其中循环管路上设置有流量计、单向阀、压差传感器和水泵，水泵与发电装置电连接；集热管的表面采用磁控溅射工艺喷涂有蓝膜、黑镉、或硅膜；如图2所示换热装置的箱体上、下分别开设有1-4个进风口，其中上部为冷风进风口，下部为热风进风口；换热管为三段双腔三态相变超导换热管，包括内管和外管，外管同轴套装在内管外的中间位置，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构；所述的内管内、外管和内管之间分别填充少量的介质；所述的内管和外管为高铁稀土合金管体，其中内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层；所述的外管的上段设置有螺旋上翘翅片，下段设置有螺旋平翅片；所述的内管伸出于外管的两端分别设置有螺旋上翘翅片。

其中发电装置的安装方式可以如图4所示，以阵列式布置的柔性光伏电池板组件，安装时，将电池板背板直接平铺在地面、楼顶、厂房的屋顶等位置，然后将柔性光伏电池板固定在背板上，其中在平行布置的两列柔性光伏电池板之间可以设置呈锥形布置的背板，以进一步增强对太阳光的反射和利用率，同时在发电装置的一侧设置跟踪反射板，以将更多的太阳光反射到电池组件上，提高太阳光的利用率。在具体实施时，柔性光伏电池可以为单面或者双面电池，其中双面电池以金属板为基板，在金属板两侧分别依次喷涂高分子绝缘层和eva胶层，然后铺设柔性电池，柔性电池表层喷涂高透光率纳米材料层；单面电池是以金属板为基板，在金属板的上表面喷涂高分子绝缘层和eva胶层，然后铺设柔性电池，柔性电池表层喷涂高透光率纳米材料层，在金属板的下表面喷涂镀锌层、eva胶层、高反光率铝箔板、高透光率纳米材料层

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。