太阳能发电装置的制造方法_2

文档序号:9753981阅读:来源:国知局
]所述的N个水管均垂直于地面,并且设置于地面以下;所述的水管分别通过电控阀门连接水栗的进水口,水栗的出水口连接导热水管的进水口 ;所述的电控阀门的控制端均连接控制器单元的1端口,同时控制器单元控制水栗的启动和停止。
[0051]电控阀门的编号为i,i= l,2,…,N;
[0052]具体控制方法:
[0053]第一步,控制器单元控制水栗启动,然后控制依次打开每个电控阀门5分钟,然后关闭该电控阀门;
[0054]在每一个电控阀门打开的过程中,控制器单元将N型半导体、P型半导体的上表面的所有温度传感器采集的数值求和然后取平均值,记为Mi;控制器单元将N型半导体、P型半导体的下表面的所有温度传感器采集的数值求和然后取平均值,记为Ni ;Mi与Ni作差取绝对值记为Xi,然后保存Xi;
[0055]第二步,控制器单元控制打开max{Xi}所对应的电控阀门。
[0056]4、太阳能发电系统,其特征在于,包括多个薄膜太阳能电池、M个N型半导体、M个P型半导体、导热水管、蓄电池单元、控制器单元、4M个温度传感器、水栗、N个电控阀门、N个水管;隔热封闭装置;其中,M2 6,N2 3;
[0057]所述的N型半导体、P型半导体均呈“工”字型;
[0058]所述的导热水管的径向截面呈方形;
[0059]所述的N个水管的长度不相同,长度范围在5米到200米之间;
[0060]所述的N型半导体和P型半导体间隔排列,并且相邻的N型半导体和P型半导体之间串联;N型半导体与P型半导体之间的间隔填充气凝胶毡;
[0061]所述的多个薄膜太阳能电池串联,然后与N型半导体和P型半导体串联,最后给蓄电池单元充电;
[0062]多个薄膜太阳能电池设置于N型半导体、P型半导体的上表面,并且薄膜太阳能电池与N型半导体、P型半导体的接触面绝缘;
[0063]所述的导热水管的上表面与N型半导体、P型半导体的下表面绝缘接触;
[0064]N型半导体、P型半导体的上表面和下表面均设置温度传感器,温度传感器与控制器单元电连接;
[0065]所述的隔热封闭装置呈“凹”字型,并且由玻璃纤维材料制备而成;
[0066]所有N型半导体、P型半导体的下端部和导热水管均位于隔热封闭装置内部,并且两端的N型半导体和P型半导体与隔热封闭装置之间无缝隙连接。
[0067]隔热封闭装置上设置有导热水管的输入口和输出口。
[0068]所述的N个水管均垂直于地面,并且设置于地面以下;所述的水管分别通过电控阀门连接水栗的进水口,水栗的出水口连接导热水管的进水口 ;所述的电控阀门的控制端均连接控制器单元的1端口,同时控制器单元控制水栗的启动和停止。
[0069]所有太阳能发电装置的蓄电池单元并联后通过DC/AC单元连接电网。
[0070]与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0071]第一,将太阳能发电模块与半导体温差发电模块串联起来,提供了发电电压和发电量;第二,利用的都是清洁能源,分别是太阳能和地热能;第三,N型半导体、P型半导体均呈“工”字型,首先,这种设计大大提高了N型半导体、P型半导体与薄膜太阳能电池、导热水管的接触面积;其次,N型半导体、P型半导体与薄膜太阳能电池、导热水管的接触面不再需要设置金属片和导热板,使得结构更加简单,最后,N型半导体、P型半导体的导热性能虽然不如导体的导热性能好,但是在温差发电的过程中,N型半导体、P型半导体的导热性能还是存在的,最终一个端面的热能还是会向另一个端面扩散,而N型半导体、P型半导体的“工”字型设计可以大大延长热能的扩散时间,从而大大提供N型半导体、P型半导体温差发电效率;第四;导热水管的径向截面呈方形可以大大提供导热水管与N型半导体、P型半导体的下表面的接触面积;
[0072]第五;N个水管的长度不相同并且设置于地面下均与水栗连接,由于地下水是恒温的,并且深度不同温度不同,比如夏天的时候室外温度高,而地下水的温度低,冬天的时候室外温度低而地下水的温度高,但是当深度变化比较大时,即从宏观来说,地下水越深水温就越高。从地面往下每深100米,温度大约增加2-3摄氏度左右。地表以下5?10米的地层温度就不随室外大气温度的变化而变化,常年维持在15?17°C。这样由于N型半导体、P型半导体的上表面和下表面均设置有温度传感器,控制器单元控制水栗启动,然后循环抽取不同水管里的水,这个时候N型半导体、P型半导体的上表面和下表面设置的温度传感器采集的温度做差值,假如水栗连接20米深的水管时,温差值最大,那么水栗就一直采用20米深的水管供水,这样温差发电的发电效率是最大的,而导热水管的出水口可以连接供水装置,比如水箱等。
[0073]第六;N型半导体与P型半导体之间的间隔填充气凝胶毡,以及隔热封闭装置的设置主要目的就是防止N型半导体与P型半导体的上下端部的热量快速扩散,以及太阳光的热照射到N型半导体与P型半导体的下端部。
【附图说明】
[0074]图1是本发明的薄膜太阳能电池、N型半导体P型半导体、导热水管几部分的结构示意图。
[0075]图2是本发明的水管、水栗的控制原理示意图。
[0076]图3是本发明的太阳能发电系统的方框示意图。
[0077]图4是本发明的导热水管的径向截面示意图。
[0078]其中,I是气凝胶毡;2是隔热封闭装置。
【具体实施方式】
[0079]下面结合附图对发明做进一步详细描述。
[0080]实施例1:太阳能发电装置,包括多个薄膜太阳能电池、10个N型半导体、10个P型半导体、导热水管、蓄电池单元、控制器单元、40个温度传感器、水栗、10个电控阀门、10个水管;10个水管的长度分别为5米,10米,15米,20米,25米,50米,75米,100米,125米,150米,均垂直于地面设置于地面以下。N型半导体、P型半导体均呈“工”字型;导热水管的径向截面呈方形;N型半导体和P型半导体间隔排列,并且相邻的N型半导体和P型半导体之间串联;多个薄膜太阳能电池串联,然后与N型半导体和P型半导体串联,最后给蓄电池单元充电;多个薄膜太阳能电池设置于N型半导体、P型半导体的上表面,并且薄膜太阳能电池与N型半导体、P型半导体的接触面绝缘;所述的导热水管的上表面与N型半导体、P型半导体的下表面绝缘接触;N型半导体、P型半导体的上表面和下表面均设置温度传感器,温度传感器与控制器单元电连接;所述的N个水管均垂直于地面,并且设置于地面以下;所述的水管分别通过电控阀门连接水栗的进水口,水栗的出水口连接导热水管的进水口。电控阀门的控制端均连接控制器单元的1端口,这样控制器单元可以控制每一个电动阀门的导通和关闭,同时控制器单元控制水栗的启动和停止。
[0081]N型半导体与P型半导体之间的间隔填充气凝胶毡;还设置隔热封闭装置,隔热封闭装置呈“凹”字型,并且由玻璃纤维材料制备而成;所有N型半导体、P型半导体的下端部和导热水管均位于隔热封闭装置内部,并且两端的N型半导体和P型半导体与隔热封闭装置之间无缝隙连接。隔热封闭装置上设置有导热水管的输入口和输出口。
[0082]其中,所述的控制器单元采用AT89S52单片机。所述的水栗的进水口是通过一个多输入单输出的转换装置连接每个水管的电控阀门的输出口。
[0083]其中,温度传感器分别设置于N型半导体的上下表面、P型半导体的上下表面,上表面所有的温度传感器采集的数据求平均值,下表面所有的温度传感器采集的数据求平均值,然后两个平均值取差值,差值最大时温差发电效率最高。
[0084]本发明工作原理说明:多个水管的长度不相同并且垂直设置于地面下并且均与水栗连接,由于地下水是恒温的,并且深度不同温度不同,比如夏天的时候室外温度高,而地下水的温度低,夏天白天的时候太阳光照射薄膜太阳能电池发电,发电的同时会产生一定的热量,这部分热量传递到N型半导体、P型半导体的上表面,作为热端,而地下水的温度较低,通过导热水管传递给N型半导体、P型半导体的的下表面,作为冷端,从而利于冷热端温差发电;冬天的时候反之,冬天的时候室外温度低而地下水的温度高。
[0085]当深度变化比较大时,即从宏观来说,地下水越深水温就越高。从地面往下每深100米,温度大约增加2-3摄氏度左右。地表以下5?10米的地层温度就不随室外大气温度的变化而变化,常年维持在15?17°C。
[0086]至于为什么采用了 4M个温度传感器?原因如下:N型半导体、P型半导体的上表面的温度传感器采集的数值取平均值与N型半导体、P型半导体的下表面的温度传感器采集的数值取平均值做差值,差值越大温差发电效率越高;取平均值准确值差值判断更加准确。
[0087]至于为什么采用了多个水管?原因如下:夏天的时候,地下水温度较低,但是靠近地表的地下水温度也比较高,当深度达到一定程度,水温会越来越高;冬天的时候,地下水温度会较高,但是靠近地表的地下水温度也会较低,当深度达到一定程度,水温会越来越
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