阅读说明：本技术 一种太阳能光伏光热露天游泳池系统 (Solar photovoltaic photo-thermal open-air swimming pool system ) 是由 樊辰 白建波 王善哲 曹飞 刘升 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种太阳能光伏光热露天游泳池系统,其包括：光伏发电系统、太阳能热水系统、恒温净化系统、游泳池以及柔性漂浮式光伏系统。其中,游泳池的阶梯型底部铺设有非晶硅组件阵列,泳池四周边缘处和储热水箱的上表面处铺设有多晶硅组件阵列,由于水幕的存在减少了光伏组件的热漂移现象,提高了能源利用率；同时在冬季将柔性漂浮式光伏系统投放在游泳池水面进行发电。在本发明中,光伏组件发的电能可以用于游泳池管理以及房屋照明和其他公民使用,同时光伏组件产生的热量可以提高水温,延长露天游泳池的使用期限,最大限度的利用太阳能资源。(The invention discloses a solar photovoltaic photo-thermal open-air swimming pool system, which comprises: photovoltaic power generation system, solar water heating system, constant temperature clean system, swimming pool and flexible floating photovoltaic system. The step-shaped bottom of the swimming pool is paved with an amorphous silicon component array, the edges around the swimming pool and the upper surface of the heat storage water tank are paved with a polycrystalline silicon component array, and the existence of the water curtain reduces the thermal drift phenomenon of the photovoltaic component and improves the energy utilization rate; meanwhile, the flexible floating type photovoltaic system is thrown on the water surface of the swimming pool in winter to generate electricity. In the invention, the electric energy generated by the photovoltaic module can be used for swimming pool management, house illumination and other citizens, and meanwhile, the heat generated by the photovoltaic module can improve the water temperature, prolong the service life of the open-air swimming pool and utilize solar energy resources to the maximum extent.)

一种太阳能光伏光热露天游泳池系统

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏光热露天游泳池系统，属于光伏发电发热技术领域。

背景技术

近年来，鉴于世界能源的紧张和国家对节能减排工作的重视，用太阳能系统来加热游泳池水渐渐成为趋势，但是现有的方式都是通过太阳能集热系统和电能相结合的方式，并没有达到最大限度利用太阳能资源的效果；同时露天游泳池占地空间大，光照充足，在冬季并没有得到有效的利用。

本发明提出一种太阳能光伏光热露天游泳池系统，在夏季不仅可以为电网生产电力，充分利用游泳池中的空间，只需极少的修改，没有任何不美观的影响；还可以增加水温，延长了使用游泳池的时间而无需昂贵加热系统；同时在冬季可以铺设漂浮式光伏系统来进行发电。

发明内容

本发明的目的是提供了一种太阳能光伏光热露天游泳池系统，在现有游泳池技术上进行了优化，从而达到减少环境影响、消除热漂移效应、清洁问题以及提高发电效率的目标。

本发明的目的是通过如下设计来达到的：

一种太阳能光伏光热露天游泳池系统，所述系统包括：光伏发电系统、太阳能热水系统、恒温净水系统、游泳池；

所述光伏发电系统包括光伏组件、汇流箱、光伏控制器、蓄电池以及逆变器；所述光伏控制器分别连接汇流箱、蓄电池以及逆变器，所述逆变器连接市电的进入口；所述光伏组件包括多晶硅光伏组件阵列以及非晶硅光伏组件阵列；所述汇流箱连接多晶硅光伏组件阵列以及非晶硅光伏组件阵列；

所述游泳池包括两个进出水口，分别为第一进出水口和第二进出水口；所述第一进出水口在阶梯状泳池底部的最低处，阶梯状泳池底部的斜面上铺设有非晶硅光伏组件，在游泳池四周边缘处设置有凹槽，凹槽内铺设有多晶硅光伏组件，紧邻多晶硅光伏组件***一周铺设有溢流回水槽；第二进出水口在溢流回水槽侧边；

所述太阳能热水系统包括太阳能集热器、储热水箱和温控器；储热水箱有两个出水口，分别是位于上部的第一出水口和位于底部的第二出水口，太阳能集热器的进水口连接储热水箱的第一出水口，太阳能集热器的出水口连接到储热水箱的进水口，储热水箱的进水口还连接市政供水的接口；太阳能集热器的出水口处设置温控器；储热水箱的第一出水口连接游泳池的第一进出水口；

所述恒温净水系统包括过滤器、毛发收集器、投药泵以及循环泵；过滤器、毛发收集器、投药泵以及循环泵依次连接；所述过滤器连接储热水箱的第二出水口，所述循环泵连接游泳池的第二进出水口。

上述系统还包括柔性漂浮式光伏系统，用于冬季放置于游泳池的水面，所述柔性漂浮式光伏系统包括若干组串联的柔性漂浮式光伏阵列，每组柔性漂浮式光伏阵列包括柔性薄膜非晶硅光伏组件、锚固系统和中央传输通道；柔性薄膜非晶硅光伏组件分布在中央传输通道两侧，柔性薄膜非晶硅光伏组件的外侧设置锚固系统，每组柔性漂浮式光伏阵列所产生的电流通过中央传输通道上的微型逆变器传输至光伏发电系统的汇流箱。

上述光伏发电系统和柔性漂浮式光伏系统中的所有电器元件都是预先安装完成并且做了防水处理的，组件背后的接线盒都使用海洋级硅胶密封，电缆线的包裹材料采用聚氨酯，所有电气连接最后都被密封在聚苯乙烯的外壳中。

上述柔性薄膜非晶硅光伏组件整个背面全部贴上EPE珍珠棉，使用布兰克防水密封聚合物粘合剂。

上述逆变器为离并网一体化逆变器，光伏阵列发的电首先给游泳馆内的维持日常所需的负载供电，如果此时光伏阵列发的电量大于游泳馆日常所需，则会给蓄电池充电；如果光伏阵列发的电量不足时，逆变器内设置有市电输入端口，自动切换市电来为各项负载供电。

上述凹槽的深度保证从泳池中溢流出来的水将多晶硅光伏组件阵列浸没，达到增加光谱透过率和降温冷却光伏组件的效果。

上述储热水箱上表面铺设有多晶硅光伏组件，水箱内设置有温度探头和液位继电器，多晶硅光伏组件产生的电流传输至光伏发电系统的汇流箱。

上述泳池四周墙壁上装有防水装饰胶膜，其材质为聚氯乙烯。

有益效果：本发明提供的一种太阳能光伏光热露天游泳池系统，泳池四周边缘处以及泳池底部铺设有光伏阵列，不仅可以为泳池日常用电供电，还可以提高水温；同时配套设计有太阳能集热系统，热能用于对储热水箱中的水加热，当泳池中水温过低时，进行水循环，保持恒温。游泳池的水温控制完全利用太阳能，不再消耗国家电能资源，降低了经济成本，并且在冬季也充分利用了泳池空间进行发电。

附图说明

图1为游泳池系统的模块简图；

图2为游泳池系统的俯视简图；

图3为游泳池系统的柔性漂浮式光伏系统简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述，以下描述仅用于更加清楚地说明本发明的设计方法，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种太阳能光伏光热露天游泳池系统，所述系统包括：光伏发电系统1、太阳能热水系统2、恒温净水系统3、游泳池4；

所述光伏发电系统1包括光伏组件、汇流箱1-1、光伏控制器1-2、蓄电池1-3以及逆变器1-4；所述光伏控制器1-2分别连接汇流箱1-1、蓄电池1-3以及逆变器1-4，所述逆变器1-4连接市电的进入口；所述光伏组件包括多晶硅光伏组件阵列1-5以及非晶硅光伏组件阵列1-6；所述汇流箱1-1连接多晶硅光伏组件阵列1-5以及非晶硅光伏组件阵列1-6；

所述游泳池4包括两个进出水口，分别为第一进出水口4-1和第二进出水口4-2；所述第一进出水口4-1在阶梯状泳池底部的最低处，阶梯状泳池底部的斜面上铺设有非晶硅光伏组件1-6，在游泳池4四周边缘处设置有凹槽4-5，凹槽4-5内铺设有多晶硅光伏组件1-5，紧邻多晶硅光伏组件1-5***一周铺设有溢流回水槽4-3；第二进出水口4-2在溢流回水槽4-3侧边；

所述太阳能热水系统2包括太阳能集热器2-1、储热水箱2-2和温控器2-3；储热水箱2-2有两个出水口，分别是位于上部的第一出水口2-4和位于底部的第二出水口2-5，太阳能集热器2-1的进水口连接储热水箱2-2的第一出水口2-4，太阳能集热器2-1的出水口连接到储热水箱2-2的进水口，储热水箱2-2的进水口还连接市政供水的接口；太阳能集热器2-1的出水口处设置温控器2-3；储热水箱2-2的第一出水口2-4连接游泳池4的第一进出水口4-1；

所述恒温净水系统3包括过滤器3-1、毛发收集器3-2、投药泵3-3以及循环泵3-4；过滤器3-1、毛发收集器3-2、投药泵3-3以及循环泵3-4依次连接；所述过滤器3-1连接储热水箱2-2的第二出水口2-5，所述循环泵3-4连接游泳池4的第二进出水口4-2。

上述系统还包括柔性漂浮式光伏系统5，用于冬季放置于游泳池4的水面，所述柔性漂浮式光伏系统5包括若干组串联的柔性漂浮式光伏阵列，每组柔性漂浮式光伏阵列包括柔性薄膜非晶硅光伏组件5-1、锚固系统5-3和中央传输通道5-2；柔性薄膜非晶硅光伏组件5-1分布在中央传输通道5-2两侧，柔性薄膜非晶硅光伏组件5-1的外侧设置锚固系统5-3，每组柔性漂浮式光伏阵列所产生的电流通过中央传输通道5-3上的微型逆变器传输至光伏发电系统1的汇流箱1-1。

如图3所示，在冬季，将柔性漂浮式光伏系统5投放在游泳池4水面，将柔性薄膜非晶硅光伏组件5-1整个背面全部贴上EPE珍珠棉，将组件和水面隔离开来，保证了组件的漂浮性能，又由于珍珠棉厚度极薄，因此组件散热性能优越。为了尽量减少线缆使用和缩小阵列规模，本设计只在每一列柔性薄膜非晶硅光伏组件5-1与中央传输通道5-2处使用电气连接件，这些电气连接件还为两侧组串提供一定的机械耦合。

上述光伏发电系统1和柔性漂浮式光伏系统5中的所有电器元件都是预先安装完成并且做了防水处理的，组件背后的接线盒都使用海洋级硅胶密封，电缆线的包裹材料采用聚氨酯，所有电气连接最后都被密封在聚苯乙烯的外壳中。

上述逆变器1-4为离并网一体化逆变器1-4，光伏阵列发的电首先给游泳馆内的维持日常所需的负载供电，如果此时光伏阵列发的电量大于游泳馆日常所需，则会给蓄电池1-3充电；如果光伏阵列发的电量不足时，逆变器1-4内设置有市电输入端口，自动切换市电来为各项负载供电。

上述凹槽4-5的深度保证从泳池中溢流出来的水将多晶硅光伏组件阵列浸没，达到增加光谱透过率和降温冷却光伏组件的效果。

上述储热水箱2-2上表面铺设有多晶硅光伏组件1-7，水箱内设置有温度探头和液位继电器，多晶硅光伏组件产生的电流传输至光伏发电系统1的汇流箱1-1。

上述泳池4四周墙壁上装有防水装饰胶膜，其材质为聚氯乙烯。

本发明的主要技术方案如下：如图1和图2所示，为本游泳池系统的各个模块组成情况简图，本游泳池的给水方式为池壁水平给水，回水方式为溢流回水槽4-3加底排，市政供水首先通过第一进出水口4-1和第二进出水口4-2流入到游泳池中，池水可吸收投射到它上面的90%的太阳能，同时泳池四周边缘处的多晶硅光伏组件阵列1-5也会产生部分热量，通过循环泵3-4流入池中，在光照充足的情况下最大程度的吸收太阳光，不需要太阳能热水系统2来为游泳池4中的水升温，可以将热水用于游泳池的浴室及其他方面；在光照不充足时，则需太阳能热水系统2加热的水来循环游泳池4中的水，使池中的水保持在人体舒适温度。在下过雨或需要水处理时，可以通过过滤器3-1、毛发收集器3-2、投药泵3-3以及循环泵3-4对游泳池4中的水进行消毒过滤。

其它未详细说明的部分均为现有技术，本发明并不严格地局限于上述实施方式。以上所述仅为本发明的特定实施方式，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换及改进等，都在本发明的保护范围之内。