[00035483]太陽能光伏電熱水器及其產業化

項目（成果）介紹：傳統的集熱管式太陽能熱水器其原理都是把太陽光能直接轉化成熱能，普遍存在以下一些問題：如室外連接管道及其保溫層在使用一段時間后易老化漏水或破損，寒冷天氣下容易造成局部管道結冰而無法使用，真空玻璃集熱管容易爆裂，整個安裝程序復雜、工作量大且日常維護麻煩，使用壽命一般為10 年左右。針對傳統太陽能熱水器存在的缺陷，我們提出太陽能光伏電熱水器，即將太陽能電池板組件安裝在窗戶下方或房頂并使之朝向太陽，將其輸出的不穩定的低壓直流電作為輸入，經過高效光伏電源變換器變換為安裝在洗浴室的保溫電熱水箱供電，同時高效光伏電源變換器還對太陽能電池板組件的功率輸出進行最大功率點跟蹤（MPPT）控制，以保證太陽能發電得到最大效率利用；安裝在洗浴室的保溫電熱水箱可以是為高效利用太陽能而專門定制的保溫電熱水箱，也可以是用戶已在洗浴室安裝的機械式或智能式電熱水器的水箱，一般情況下保溫電熱水箱通過切換開關與高效光伏電源變換器電氣連接，但也可在急需時隨時切換為工頻交流220V 供電，而后再切換回去，以便把太陽能電池板組件發出的電能不斷轉換成熱能存儲在保溫電熱水箱內以便隨時使用。新型太陽能光伏電熱水器的核心是高效光伏電源變換器，它具有在無需并網或電池儲能的情況下實現MPPT，具有電路結構簡單、體積小、重量輕、效率高達96%以上，變換器的開關管在開通和關斷過程中都實現了軟開關控制，技術水平達到了國際先進水平。隨著光伏產業的發展，光伏電池的售價已從21 元/瓦降地到2.0 元左右/瓦，利用我們的8 項發明專利，所開發的新型光伏太陽能電熱水器的售價已大大低于傳統集熱管式太陽能熱水器。目前堅持綠色發展的國策已深入人心，這項惠及千家萬戶的項目必將為廣大民眾所接受，具有非常大的實用價值和現實意義。技術創新點：本技術具有如下創新點：1、安裝簡便、免維護，只需把太陽能電池板的輸出端連接到高效光伏電源變換器的輸入端，再將其輸出連接到保溫電熱水箱即可，光伏電源變換器具有體積小、重量輕、電能變換效率高的特點，可方便地安裝到室外、室內或洗浴室的某個方便固定的地方。2、成本較低、壽命長，按光伏電池組件2 元/瓦核算，同容量且加熱效果相同的新型太陽能電熱水器成本已大大低于普通太陽能熱水器，與分體式太陽能熱水器相比成本更低，隨著太陽能電池板性價比的不斷提高，其優勢會越來越大，而新型太陽能電熱水器的壽命可達25年。3、不存在連接管道漏水或結冰、管道保溫層破損、真空玻璃集熱管爆裂等質量隱患現象。本成果預計需要投資2000萬元。預計項目產業化后，可形成占地100畝、規劃建筑面積2萬平米的廠房、研發中心等設施，購置生產、測試及質量控制等設備100臺套，建設2條工業機器人生產線，形成年產25萬套太陽能光伏電熱水器、5億元產值和1.5億元利稅的規模。并預計1）可解決500人的就業，間接形成100人的安裝團隊；2）間接為每戶居民每年增收730元，共計每年增收730元*25萬臺=1.83億元。