本实用新型涉及光伏板与水泵领域，具体地说是一种用于光伏板与水泵集成系统的控制装置。
背景技术：
水泵是一种输送液体或使液体增压的机械，在日常生活、农业及工业生产中被广泛地应用着，如家庭用水、井中提水、小型农田灌溉、草坪浇水等。但是在冬季寒冷天气到来，尤其是在我国寒冷地区，温度低于零度以下时，泵体内残留的部分水会在泵体内结冰，导致水泵无法启动，使用者只能等到水泵不结冰后才能正常使用，影响了人们正常的生活。另外，水泵在室外应用时，由于没有遮挡物，如果安装在室外，长期使用会减少水泵和电磁阀的使用寿命，如果专门建造挡雨结构，又费时费力。
光伏组件在标准条件下光电转换率为8%~17%，还有超过80%的太阳能未被利用，且光伏组件的温度对其发电效率又很大影响，在光照强度一定条件下，当光伏组件自身的温度升高，其发电功率下降。如何降低光伏组件温度提高发电效率是一个急需解决的技术问题。
目前光伏组件和水泵的集成系统研究较少，两种常常独立运行，急需相应的技术使两者有机的结合起来，使光伏组件发电效率提高和水泵冬季减少结冰。
技术实现要素：
为解决上述问题，本实用新型提供一种用于光伏板与水泵集成系统的控制装置，可将光伏板的热量用于减少水泵的结冰和将水泵的冷量用于光伏板的降温以提高其发电效率，使光伏与水泵有机结合在一起。
为此，本实用新型采用如下的技术方案：一种光伏板与水泵的集成系统，包括倾斜布置的光伏板和安装在所述光伏板下方的水泵，所述水泵包括电机、用于电机散热的散热风扇和与电机相连的泵体，所述泵体包括上部蜗壳、下部蜗壳、进水管路和出水管路，所述光伏板包括透光玻璃、光伏电池片和底板，所述透光玻璃与光伏电池片间隔预设距离形成第一空腔，所述第一空腔的上端设有第一进风口，下端设有第一出风口，所述下部蜗壳内部设有第二空腔，所述第二空腔的左端设有第二进风口，右端设有第二出风口；所述集成系统还包括空气驱动部件，所述空气驱动部件的进风口通过第三风管与第二空腔的第二出风口相连，出风口通过第二风管与第一空腔的第一进风口相连，所述第一空腔的第一出风口通过第一风管与第二空腔的第二进风口相连。
进一步地，所述散热风扇与电机安装在所述光伏板上半部的正下方，用于在所述水泵打开时产生气流吹向所述光伏板上半部的背面。
进一步地，所述集成系统还包括控制装置和与水泵连接的水管，所述控制装置包括安装在所述水管上的第一温度传感器、安装在所述光伏板背面的第二温度传感器、安装在所述水泵的电源线上的继电器和控制模块，所述第一温度传感器与控制模块连接，用于检测水管温度，所述第二温度传感器与控制模块连接，用于检测光伏板背面温度，所述继电器用于控制所述水泵的电源线是否连通；所述控制模块分别与继电器、空气驱动部件连接，用于将所述水管温度与预设水管温度进行比较，将所述光伏板背面温度与水管温度的温差值与预设温差值进行比较，根据比较结果控制所述空气驱动部件和继电器的打开与关闭。
进一步地，所述控制模块具体具体包括：
分别判断所述水管温度是否小于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值是否小于预设温差值；
当所述水管温度小于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值小于预设温差值时，控制所述空气驱动部件关闭，控制所述继电器关闭使水泵的电源线断开；
当所述水管温度小于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值大于或等于预设温差值时，控制所述空气驱动部件打开，控制所述继电器关闭使水泵的电源线断开；
当所述水管温度大于或等于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值小于预设温差值时，控制所述空气驱动部件关闭，控制所述继电器打开使水泵的电源线连通；
当所述水管温度大于或等于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值大于或等于预设温差值时，控制所述空气驱动部件打开，控制所述继电器打开使水泵的电源线连通。
本实用新型的有益效果是：
（1）夏季时将水泵中的冷量传递至光伏板内腔，使光伏板温度降低，有效提高了光伏板的发电效率；
（2）冬季时一方面将水泵中的冷量传递至光伏板内腔，使光伏板温度降低，另一方面将光伏板的热量传递至水泵内腔，减少了水泵的结冰冻裂，提高了水泵的使用寿命；
（3）将水泵中的冷量传递至光伏板正面内腔，使其降温效果比现有的光伏板背面降温明显提高，同时控制冷气流从光伏板内腔的上端进入，使倾斜的光伏板的上部板温高于下部，从而形成自下而上的热气流，进一步加快光伏板的散热；
（4）将水泵中的散热风扇安装在光伏板上半部的正下方，在水泵启动时将散热风扇产生的温度相对降低的气流吹向光伏板上半部的背面，使光伏板的上部板温进一步高于下部，形成的自下而上的热气流散热效果更加显著。
附图说明
图1为光伏板与水泵的集成系统结构示意图。
图2为光伏板结构示意图。
图3为水泵结构示意图。
图4为控制模块与各部件之间的硬件连接图。
附图标记说明：1-光伏板，2-第一风管，3-第二风管，4-空气驱动部件，5-散热风扇，6-电机，7-上部蜗壳，8-第一温度传感器，9-水管，10-第三风管，11-下部蜗壳，12-第二温度传感器，13-透光玻璃，14-第一空腔，15-光伏电池片，16-底板，17-第一出风口，18-第一进风口，19-第二出风口，20-第二空腔，21-第二进风口，22-继电器。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供的一种光伏板与水泵的集成系统，包括倾斜布置的光伏板1和安装在所述光伏板1下方的水泵，所述水泵包括电机6、用于电机散热的散热风扇5和与电机相连的泵体，所述泵体包括上部蜗壳7、下部蜗壳11、进水管路和出水管路，所述光伏板1包括透光玻璃13、光伏电池片15和底板16，所述透光玻璃13与光伏电池片15间隔预设距离形成第一空腔14，所述第一空腔14的上端设有第一进风口18，下端设有第一出风口17，所述下部蜗壳11内部设有第二空腔20，所述第二空腔20的左端设有第二进风口21，右端设有第二出风口19；所述集成系统还包括空气驱动部件4，所述空气驱动部件4的进风口通过第三风管10与第二空腔20的第二出风口19相连，出风口通过第二风管3与第一空腔14的第一进风口18相连，所述第一空腔14的第一出风口通过第一风管2与第二空腔20的第二进风口相连。
优选地，所述空气驱动部件4为气泵或风扇。
优选地，所述散热风扇5与电机6安装在所述光伏板1上半部（也可称为右半部）的正下方，用于在所述水泵打开时产生气流吹向所述光伏板1上半部的背面。
优选地，为了防止用户在水泵结冰时开启水泵而烧坏电机，所述集成系统还包括控制装置和与水泵连接的水管9，所述控制装置包括安装在所述水管9上的第一温度传感器8、安装在所述光伏板1背面的第二温度传感器12、安装在所述水泵的电源线上的继电器22和控制模块，所述第一温度传感器8与控制模块连接，用于检测水管温度，所述第二温度传感器12与控制模块连接，用于检测光伏板背面温度，所述继电器22用于控制所述水泵的电源线是否连通；所述控制模块分别与继电器22、空气驱动部件4连接，用于将所述水管温度与预设水管温度进行比较，将所述光伏板背面温度与水管温度的温差值与预设温差值进行比较，根据比较结果控制所述空气驱动部件4和继电器22的打开与关闭。
具体地，所述控制模块具体具体包括：
分别判断所述水管温度是否小于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值是否小于预设温差值；
当所述水管温度小于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值小于预设温差值时，控制所述空气驱动部件4关闭，控制所述继电器22关闭（即继电器不通电）使水泵的电源线断开；
当所述水管温度小于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值大于或等于预设温差值时，控制所述空气驱动部件4打开，控制所述继电器22（即继电器不通电）关闭使水泵的电源线断开；
当所述水管温度大于或等于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值小于预设温差值时，控制所述空气驱动部件4关闭，控制所述继电器22打开（即继电器通电）使水泵的电源线连通；
当所述水管温度大于或等于预设水管温度，所述光伏板背面温度与水管温度的温差值大于或等于预设温差值时，控制所述空气驱动部件4打开，控制所述继电器22打开（即继电器通电）使水泵的电源线连通。
优选地，所述预设水管温度为0°C～1°C，所述预设温差值为20°C～40°C，所述预设距离为4mm～30mm，所述光伏板的倾斜角度为10°C～40°C。其中，本实施例中通过光伏板背面温度与水管温度的温差值来判断光伏板是否受太阳光照射而发电，当光伏板背面温度与水管温度的温差值小于预设温差时，说明光伏板受太阳光照射较小，光伏板温度升高不明显，当光伏板背面温度与水管温度的温差值大于或等于预设温差时，说明光伏板受太阳光照射较大，光伏板温度升高明显。
优选地，所述控制模块采用单片机模块或PLC模块。
优选地，所述水泵、空气驱动部件、控制装置均采用光伏板1供电。
在本实施例中，根据水管水温判断水泵是否结冰，当水泵不结冰且光伏板因板温升高而发电效率降低时，将水泵中的冷量传递至光伏板内腔，使光伏板温度降低，有效提高了光伏板的发电效率；但当水泵结冰且光伏板因板温升高而发电效率降低时，一方面将水泵中的冷量传递至光伏板内腔，使光伏板温度降低，另一方面将光伏板的热量传递至水泵内腔，减少了水泵的结冰冻裂，有效提高了水泵的使用寿命。
此外，为了进一步提高了光伏板的降温效果，控制水泵中的冷量从光伏板正面内腔的上端进入，并将水泵中的散热风扇安装在光伏板上半部的正下方，在水泵启动时将散热风扇产生的温度相对降低的气流吹向光伏板上半部的背面，使倾斜的光伏板的上部板温高于下部，从而形成自下而上的热气流，加快了光伏板的散热，进一步提高了光伏板的发电效率。
本实用新型的保护范围并不局限于上述描述，任何在本实用新型的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均在本实用新型的保护范围之内。