組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于家用發(fā)電設備技術領域，尤其涉及一種組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]由于我國水資源不足，所以城市用電主要依靠火力發(fā)電，幾乎每一個城市都有一個或數(shù)個火力發(fā)電廠，火力發(fā)電給城市帶來電力能源的同時，也污染了城市的天空，排放的粉塵、二氧化硫等污染物給國民的健康帶來了極大的危害。人們在盼望著青山綠水、藍天白云，盼望著健康的同時，竭力開發(fā)各種綠色潔凈能源。
[0003]太陽能作為一種清潔無污染的可再生能源，取之不完、用之不竭，太陽能光伏電池發(fā)電通過光伏電池吸收太陽光能后，將不到20%的光能轉換為電能，其余光能則以熱量形式被電池組件吸收并散失在空氣中，未轉換成電能的這部分光能，一方面存在較大的浪費，另一方面被光伏組件吸收后造成電池板溫度升高，降低發(fā)電效率的同時又縮短了電池組件的壽命。由于光伏板的光電轉化率有限，并且光伏板太大則成本過高，造價昂貴，不宜普及到家庭。
[0004]現(xiàn)在城市中高樓林立，由于需要保障高層住戶的用水需求，自來水供水壓力都非常巨大，放水時，易噴濺，水流產(chǎn)生的能量通常都被白白的浪費掉了。如果我們能充分利用這部分能量發(fā)電，那么不僅可以節(jié)省家庭開支，而且一但碰到停電，還可以利用所發(fā)的電看書、學習、做作業(yè)等，這樣就不會為停電而煩惱了。但是自來水發(fā)電，單獨使用，發(fā)電量畢競有限，自來水不可能長時間流放。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種太陽能發(fā)電與自來水發(fā)電相結合的組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，二者優(yōu)勢互補，從而有效降低成本，提高光電轉化效率，并滿足家用小功率電器的供電需求，節(jié)約用電。
[0006]為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術方案是:一種組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，包括設置有太陽能跟蹤裝置的太陽能光伏發(fā)電板、設置于自來水入戶管道上的自來水發(fā)電機、蓄電池和逆變器，太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機分別通過單向二極管與蓄電池連接，所述蓄電池通過所述逆變器連接有多個轉換開關，轉換開關與負載電氣設備連接，所述轉換開關還與市電線路連接，所述太陽能光伏發(fā)電板的背光側設置有太陽能集熱板，集熱板內(nèi)設置有循環(huán)水路，循環(huán)水路通過其進出水口與自來水管道連接。
[0007]所述太陽能跟蹤裝置包括用于設置太陽能光伏發(fā)電板和太陽能集熱板的架體，架體一側設置有太陽能跟蹤控制器，架體下方設置有旋轉支撐機構。
[0008]所述旋轉支撐機構包括I個豎桿和2個斜撐桿，2個斜撐桿均一端與所述架體連接，另一端與豎桿通過轉軸鉸接，架體的底部還設置有弧形齒條，弧形齒條與由設置在豎桿上的驅動電機驅動的齒輪嚙合，豎桿下端設置在底座上，并由另一驅動電機驅動其旋轉。
[0009]所述逆變器為2個，其中一個直接通過所述轉換開關與負載電氣設備連接，另一個與市電線路連接。
[0010]所述太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機分別為2個。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]I)通過太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機共同發(fā)電，對蓄電池進行電能供給存儲，可有效提高發(fā)電效率和發(fā)電量，保障家庭用電的需求，有效實現(xiàn)在采用較小太陽能光伏發(fā)電板的情況下，依然保障發(fā)電量需求，從而有效降低太陽能光伏發(fā)電板的投入成本。
[0013]2)通過在太陽能光伏發(fā)電板的背光側設置太陽能集熱板，可有效提高太陽光的利用率，使未轉化為電能的太陽光能以熱能的形式進入自來水管道，一方面有效實現(xiàn)對太陽能光伏發(fā)電板及其組件的有效降溫，提高光電轉化效率，延長其使用壽命，另一方面使自來水產(chǎn)生一定的溫升，避免寒冷季節(jié)管道結冰，保障自來水發(fā)電機穩(wěn)定運行，同時，給我們的生活帶來溫水，提高生活品質。
[0014]3)太陽能跟蹤裝置通過太陽能跟蹤控制器感測太陽光線的照射角度，并通過驅動電機驅動豎桿旋轉對太陽能光伏發(fā)電板進行水平角度調整，通過弧形齒條對其進行俯仰角度調節(jié)，使太陽能光伏發(fā)電板與太陽光線保持垂直照射，從而有效提高太陽能光伏發(fā)電板的發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0016]圖1是本實用新型結構原理示意圖；
[0017]圖2是本實用新型太陽能光伏發(fā)電板及其太陽能跟蹤裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1-2所示:一種組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，包括2塊設置有太陽能跟蹤裝置的太陽能直流光伏發(fā)電板1、2個設置于自來水入戶管道3上的自來水直流發(fā)電機2、以及用于儲存電能的蓄電池5和用于將直流電轉換交流電的逆變器6，每個太陽能直流光伏發(fā)電板I和自來水直流發(fā)電機2分別通過I個單向二極管4與蓄電池5連接，實現(xiàn)將太陽能和自來水的動能轉化為電能，并存儲于蓄電池5內(nèi)，所述蓄電池5通過所述逆變器6連接有多個轉換開關9，轉換開關9與負載電氣設備8連接，負載電氣設備8可以是照明燈、電視機、電冰箱等家用電器，所述轉換開關9還與市電220V供電線路連接，通過轉換開關9實現(xiàn)選擇控制使用蓄電池5還是使用市電對負載電氣設備8的供電。
[0019]所述太陽能直流光伏發(fā)電板I的背光側設置有太陽能集熱板10，集熱板10內(nèi)設置有循環(huán)水路，循環(huán)水路通過其進出水口 20與自來水管道3連接。集熱板10將未轉化為電能的太陽光能轉換為熱能，并通過自來水的流動，帶入自來水管道3內(nèi)，既實現(xiàn)對太陽能直流光伏發(fā)電板I及其組件的降溫延壽提高光電轉化效率的作用，又實現(xiàn)對自來水的預熱功能，便于生活使用，并且避免寒冷季節(jié)水管3內(nèi)結冰，保障自來水直流發(fā)電機2穩(wěn)定可靠運行。
[0020]所述太陽能跟蹤裝置包括用于設置太陽能直流光伏發(fā)電板I和太陽能集熱板10的架體，架體一側設置有太陽能跟蹤控制器11，架體下方設置有旋轉支撐機構，所述旋轉支撐機構包括I個豎桿14和2個斜撐桿12，2個斜撐桿12均一端與所述架體連接，另一端與豎桿14通過轉軸13鉸接，架體的底部還設置有弧形齒條15，弧形齒條15與由設置在豎桿14上的俯仰驅動電機17驅動的齒輪16嚙合，豎桿14下端設置在底座19上，并由水平旋轉驅動電機18驅動其旋轉，俯仰驅動電機17和水平旋轉驅動電機18均為伺服電機，由蓄電池5進行供電。通過太陽能跟蹤控制器11感測太陽光的照射方向，并根據(jù)太陽光線的照射角度控制俯仰驅動電機17驅動齒輪16帶動弧形齒條15運動，進行俯仰角度的調整，控制水平旋轉驅動電機18驅動豎桿14進行水平偏轉的調整，從而使太陽光線垂直照射在太陽能直流光伏發(fā)電板1，以提高其光電轉化率，提高系統(tǒng)的發(fā)電能力。
[0021]作為進一步地優(yōu)化方案，所述逆變器為2個，其中一個直接通過所述轉換開關9與負載電氣設備8連接，實現(xiàn)將直流電轉換為交流電，對負載電氣設備8進行供電，另一個與市電線路連接，實現(xiàn)將市電轉換為直流電存儲于蓄電池5內(nèi)，在停電的情況下，作為備用電源對家電設備進行供電。
[0022]本實施例采用12V太陽能直流光伏發(fā)電板，按一天6h的光照時間來算，一天可以發(fā)電360W，一個月即為10.8kW，2塊發(fā)電板可發(fā)電21.6kW，2個自來水直流發(fā)電機，按普通家庭一個月十立方水來算，一個月兩臺可發(fā)5.4度電；兩者相加即為27度電；而家用照明如果用LED節(jié)能燈，每個房間大約需要15-20W電，一個家庭大約同時開兩個房間的燈就夠了，每天照明大約用4個小時，一月照明則為4.SkW ;電視機平均每天會開3小時，電視機為80-100W/小時的耗電，電視機每月消耗電為9kW，可有效保障照明和觀看電視的需要，家用電冰箱每天耗電平均約為1.02度電，則每月電冰箱耗電為30.6kW，采用本申請的發(fā)電系統(tǒng)，可以維護生活普通生活用電10天以上。
[0023]申請人試制兩套本發(fā)電系統(tǒng)，通過在親戚鄰居家試用，普遍反映效果良好，有效地節(jié)約了家庭用電開支。
[0024]本實用新型的技術方案并不限制于本實用新型所述的實施例的范圍內(nèi)。本實用新型未詳盡描述的技術內(nèi)容均為公知技術。
【主權項】
1.一種組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:它包括設置有太陽能跟蹤裝置的太陽能光伏發(fā)電板、設置于自來水入戶管道上的自來水發(fā)電機、蓄電池和逆變器，太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機分別通過單向二極管與蓄電池連接，所述蓄電池通過所述逆變器連接有多個轉換開關，轉換開關與負載電氣設備連接，所述轉換開關還與市電線路連接，所述太陽能光伏發(fā)電板的背光側設置有太陽能集熱板，集熱板內(nèi)設置有循環(huán)水路，循環(huán)水路通過其進出水口與自來水管道連接。2.如權利要求1所述的組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能跟蹤裝置包括用于設置太陽能光伏發(fā)電板和太陽能集熱板的架體，架體一側設置有太陽能跟蹤控制器，架體下方設置有旋轉支撐機構。3.如權利要求2所述的組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉支撐機構包括I個豎桿和2個斜撐桿，2個斜撐桿均一端與所述架體連接，另一端與豎桿通過轉軸鉸接，架體的底部還設置有弧形齒條，弧形齒條與由設置在豎桿上的驅動電機驅動的齒輪嚙合，豎桿下端設置在底座上，并由另一驅動電機驅動其旋轉。4.如權利要求1或2或3所述的組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變器為2個，其中一個直接通過所述轉換開關與負載電氣設備連接，另一個與市電線路連接。5.如權利要求1或2或3所述的組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機分別為2個。
【專利摘要】本實用新型公開了一種組合式家用綠色發(fā)電系統(tǒng)，包括設置有太陽能跟蹤裝置的太陽能光伏發(fā)電板、設置于自來水入戶管道上的自來水發(fā)電機、蓄電池和逆變器，太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機分別通過單向二極管與蓄電池連接，所述蓄電池通過所述逆變器連接有多個轉換開關，轉換開關與負載電氣設備連接，所述轉換開關還與市電線路連接，通過太陽能光伏發(fā)電板和自來水發(fā)電機共同發(fā)電，有效實現(xiàn)在采用較小太陽能光伏發(fā)電板的情況下，依然保障發(fā)電量需求，從而有效降低太陽能光伏發(fā)電板的投入成本。每月每戶可節(jié)約27度電，普遍推廣后可有效降低火力發(fā)電壓力，減少環(huán)境污染，在停電之時起備用電源之用，改善人們生活品質。
【IPC分類】H02J7/35, H02S20/32
【公開號】CN204992740
【申請?zhí)枴緾N201520653454
【發(fā)明人】孫嘉濟
【申請人】孫嘉濟
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月27日