一種光伏光熱太陽能熱水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能熱水器，更具體的說，是涉及一種光伏光熱太陽能熱水器。
【背景技術】
[0002]目前，人民的生活水平顯著提高。熱水器逐步成為生活中不可或缺的一部分。而隨著中國經濟的騰飛，能源短缺及節能工作越來越成為擺在全社會面前的一個重大議題。與傳統的燃氣熱水器、電熱水器相比，太陽能熱水器具有環保、節能、安全、方便、運行成本低等優點，節能的太陽能熱水器有望成為一種值得推廣的新型節能產品。
[0003]當前中國的主流太陽能熱水器為整體直插式太陽能熱水器，這種產品結構簡單、技術要求低、生產成本低，較符合中國目前的市場需求。但直插式太陽能熱水器存在一定缺點，其水溫穩定性差，制熱時需要充足的陽光受天氣影響程度大，夜間、陰天溫度過低，基本不制熱，在夏季日照充足時所產生的熱水用不完，在冬季環境溫度低、日照時間短時，所產生的熱水明顯不足，洗浴舒適性比較差，較難滿足城市高端客戶對生活品質和熱水品質的要求。故其在北京、上海等大城市中的市場份額較小。
[0004]因此，如何保持太陽能熱水器水溫穩定，充分利用日照充足時的熱量，避免陰天、夜間溫度過低的問題仍是目前太陽能熱水器發展的阻礙問題之一。
【實用新型內容】
[0005]針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種光伏光熱太陽能熱水器，不但充分的利用了太陽能，而且提高了太陽能熱水器的水溫穩定性。本實用熱水器中通過采用太陽能光伏光熱復合熱管真空管，在熱水供應過剩時還可以利用光伏發電，儲存太陽能，以便于光照不足時用于加熱水。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提出的一種光伏光熱太陽能熱水器包括一排真空管和水箱，所述真空管的冷凝段貫通地連接至所述水箱內，所述水箱設有溫度傳感器，所述溫度傳感器通過一控制器與一真空管轉動機構相連；所述真空管轉動機構由步進電機、傳動機構和依次嚙合的N個齒輪構成，所述真空管的個數為N-1 ;所述真空管采用光伏光熱復合熱管真空管，所述光伏光熱復合熱管真空管包括玻璃管、光伏組件、吸熱板和一彎折狀或曲面狀銅板，所述吸熱板為平板，所述吸熱板的寬度大于所述銅板寬度上的投影，所述吸熱板與所述銅板的凹面端焊接后形成一熱管；所述吸熱板焊接有銅板的表面上通過磁控濺射工藝噴涂有選擇性太陽吸收涂層A1-N/A1，所述光伏組件分布在所述吸熱板的另一表面，每片光伏電池片與所述吸熱板之間均通過一層絕緣透明聚合物EVA層壓后緊密聯接；所述熱管和所述光伏組件均設置在所述玻璃管內，所述熱管通過一彈性支撐片及其連接件與所述玻璃管固定；所述玻璃管的一端封閉，其另一端與所述熱管的冷凝端采用金屬封接，所述熱管的冷凝端從封接處伸出玻璃管，所述玻璃管與所述熱管之間為真空腔；所述熱管的工作介質選擇沸點在50— 70°C范圍內、凝固點<0°C的物質；所述光伏光熱復合熱管真空管的冷凝段與所述水箱之間的連接為可轉動的密封連接；每個光伏光熱復合熱管真空管的蒸發段的端部均分別與所述真空管轉動機構中的一齒輪固定、且所述光伏光熱復合熱管真空管與所述齒輪為同軸布置；所述水箱設有由一蓄電池供電的電加熱器，所述蓄電池的充電端與每個光伏光熱復合熱管真空管的每片光伏電池片相連。
[0007]進一步講，本實用新型光伏光熱太陽能熱水器中，所述控制器包括六個電阻、三個運算放大器和PWM控制芯片；所述六個電阻包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻，其中，所述第三電阻和第五電阻為滑線電阻；三個運算放大器包括第一運算放大器、第二運算放大器和第三運算放大器；上述各電子元器件的連接關系是:所述第一運算放大器的同向端與第一電阻相連，所述第一運算放大器的反向端接地，所述第二電阻連接在所述第一運算放大器的同向端與輸出端之間，所述第一運算放大器的輸出端連接至所述第二運算放大器的同向端；所述第二運算放大器的同向端與所述第三運算放大器的反向端相連，自15V電源正極至所述第三運算放大器的同向端依次連接有第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第三電阻的滑線端連接至所述第二運算放大器的反向端；所述第五電阻的滑線端與所述第三運算放大器的同向端相連；所述第六電阻連接在所述15V電源正極與所述第三運算放大器的輸出端之間；所述第一電阻的另一端與溫度傳感器相連，所述第二運算放大器的輸出端通過所述PWM控制芯片連接至所述步進電機，從而實現光伏光熱復合熱管真空管的轉動。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]本實用新型熱水器可以實現兩種工作方式，即太陽能加熱和電加熱，正常情況下采用太陽能加熱，當在熱水供應充足且光照充足存在熱過剩情況時，利用控制器與真空管轉動機構使真空管進行翻轉，將過剩太陽能轉化為電能，儲存電能在熱輻射不足時，可實現電加熱。本實用新型不但充分的利用了太陽能，而且提高了太陽能熱水器的水溫穩定性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型光伏光熱太陽能熱水器結構示意圖；
[0011]圖2為圖1中所示光伏光熱復合熱管的A-A斷面結構示意圖；
[0012]圖3為本實用新型光伏光熱太陽能熱水器中控制器的結構示意圖。
[0013]圖中:1_光伏光熱復合熱管真空管，2-水箱，3-溫度傳感器，4-控制器，5-真空管轉動機構，6-齒輪，7-蓄電池，8-電加熱器，11-玻璃管，12-吸熱板，13-光伏電池片，14-銅板，15-熱管，16-彈性支撐片，17-選擇性太陽吸收涂層。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型技術方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本實用新型進行解釋說明，并不用以限制本實用新型。
[0015]如圖1所示，本實用新型一種光伏光熱太陽能熱水器，包括一排真空管和水箱2，所述真空管的冷凝段貫通地連接至所述水箱2內。所述水箱2設有溫度傳感器3，所述溫度傳感器3通過一控制器4與一真空管轉動機構5相連；所述真空管轉動機構5由步進電機、傳動機構和依次嚙合的N個齒輪6構成，所述真空管的個數為N-1。
[0016]如圖2所示，所述真空管采用光伏光熱復合熱管真空管1，所述光伏光熱復合熱管真空管1包括玻璃管11、光伏組件、吸熱板12和一彎折狀或曲面狀銅板14，所述吸熱板12為平板，所述吸熱板12的寬度大于所述銅板14寬度上的投影，所述吸熱板12與所述銅板14的凹面端焊接后形成一熱管15 ;所述吸熱板12焊接有銅板14的表面上通過磁控濺射工藝噴涂有選擇性太陽吸收涂層A1-N/A117，所述光伏組件分布在所述吸熱板12的另一表面，每片光伏電池片與所述吸熱板12之間均通過一層絕緣透明聚合物EVA層壓后緊密聯接；所述熱管15和所述光伏組件均設置在所述玻璃管11內，所述熱管15通過一彈性支撐片16及其連接件與所述玻璃管11固定；所述玻璃管11的一端封閉，其另一端與所述熱管15的冷凝端采用金屬封接，所述熱管15的冷凝端從封接處伸出玻璃管11，所述玻璃管11與所述熱管15之間為真空腔；所述熱管的工作介質選擇沸點在50— 70°C范圍內、凝固點<0°C的物質。所述光伏光熱復合熱管真空管1中的工作介質為丙酮、甲醇和乙醇中的一種。
[0017]如圖1所示，所述光伏光熱復合熱管真空管1的冷凝段與所述水箱2之間的連接為可轉動的密封連接；每個光伏光熱復合熱管真空管1的蒸發段的端部均分別與所述真空管轉動機構5中的一齒輪6固定、且所述光伏光熱復合熱管真空管1與所述齒輪為同軸布置；所述水箱2設有由一蓄電池7供電的電加熱器8，所述蓄電池7的充電端與每個光伏光熱復合熱管真空管1的每片光伏電池片13相連。
[0018]如圖3所示，所述控制器包括六個電阻、三個運算放大器和PWM控制芯片；所述六個電阻包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第