CN109113930B - 风光能源热泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风光能源热泵系统,用于为建筑物供电和供水,包括:风力发电装置,用于将风能转化为电能;光伏发电装置,用于将光能转化为电能;控制器,控制器分别与风力发电装置和光伏发电装置连接,以根据日照强度、风力大小和负载变化,控制风力发电装置和/或光伏发电装置的运行状态;冷却装置,冷却装置与光伏发电装置连接,以对光伏发电装置进行降温;热泵机组,热泵机组包括蒸发器,蒸发器与冷却装置连接,以为冷却装置提供冷却水。本发明解决了现有技术中的光伏发电装置的转换效率低且供电不稳定的问题。

Description

风光能源热泵系统
技术领域
本发明涉及供能设施技术领域,具体而言,涉及一种风光能源热泵系统。
背景技术
太阳能具有清洁无污染、安全和蕴藏丰富的特点,光伏发电装置能够将太阳能转化为电能,为建筑物供电。但光伏发电装置在将太阳能转化为电能的过程中会产生一定的热量,而光伏发电装置的温度升高会导致转换效率的降低,从而影响光伏发电装置的使用性能。此外,光伏发电装置会受天气因素制约,从而导致光伏发电装置存在供电不稳定的现象。
因此,需要提供一种风光能源热泵系统,提升光伏发电装置的转换效率,还能够稳定地为建筑物供电。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种风光能源热泵系统,以解决现有技术中的光伏发电装置的转换效率低且供电不稳定的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种风光能源热泵系统,用于为建筑物供电和供水,包括:风力发电装置,用于将风能转化为电能;光伏发电装置,用于将光能转化为电能;控制器,控制器分别与风力发电装置和光伏发电装置连接,以根据日照强度、风力大小和负载变化,控制风力发电装置和/或光伏发电装置的运行状态;冷却装置,冷却装置与光伏发电装置连接,以对光伏发电装置进行降温;热泵机组,热泵机组包括蒸发器,蒸发器与冷却装置连接,以为冷却装置提供冷却水。
进一步地,风光能源热泵系统还包括:逆变器,逆变器与控制器连接,以将风力发电装置或光伏发电装置产生的直流电转化为交流电;蓄电池,蓄电池与控制器连接,以存储风力发电装置或光伏发电装置产生的电能。
进一步地,风光能源热泵系统还包括:第一冷水循环管路,蒸发器通过第一冷水循环管路与冷却装置连接;第一阀门,第一阀门设置在第一冷水循环管路上,用于控制第一冷水循环管路的通断。
进一步地,风光能源热泵系统还包括:第二冷水循环管路,蒸发器通过第二冷水循环管路与建筑物连接,以为建筑物供应冷水;第二阀门,第二阀门设置在第二冷水循环管路上,用于控制第二冷水循环管路的通断。
进一步地,第二冷水循环管路包括第二冷水供水管路,第二冷水供水管路的第一端与蒸发器连通,第二冷水供水管路的第二端与建筑物的冷水入口连通;第一冷水循环管路包括第一冷水供水管路,第一冷水供水管路的第一端与第二冷水供水管路连通,第一冷水供水管路的第二端与冷却装置的入口端连通。
进一步地,第一阀门设置在第一冷水供水管路上;第二阀门设置在第二冷水供水管路上,并位于第二冷水供水管路和第一冷水供水管路的连通点与建筑物之间。
进一步地,第一冷水循环管路还包括第一冷水回水管路,第一冷水回水管路的第一端与冷却装置的出口端连接,第一冷水回水管路的第二端与蒸发器连通;第二冷水循环管路包括第二冷水回水管路,第二冷水回水管路的第一端与建筑物的冷水出口连接,第二冷水回水管路的第二端与第一冷水回水管路连通。
进一步地,风光能源热泵系统还包括第一水泵,第一水泵设置在第二冷水供水管路上,并位于第二冷水供水管路和第一冷水供水管路的连通点与蒸发器之间。
进一步地,热泵机组还包括冷凝器,风光能源热泵系统还包括:蓄水箱;热水循环管路,热水循环管路连通在蓄水箱和冷凝器之间,以为蓄水箱内供应热水。
进一步地,风光能源热泵系统还包括:热水供水管路,热水供水管路的第一端与蓄水箱连通,热水供水管路的第二端与建筑物的热水进口连通。
进一步地,风光能源热泵系统还包括:热水回水管路,热水回水管路的第一端与建筑物的热水出口连通,热水回水管路的第二端与蓄水箱连通。
进一步地,风光能源热泵系统还包括补水管路,补水管路与蓄水箱连通,以为蓄水箱内补水。
进一步地,风光能源热泵系统还包括:第二水泵,第二水泵设置在热水循环管路上;第三水泵,第三水泵设置在热水供水管路上。
进一步地,风光能源热泵系统至少包括夏季日间运行模式、夏季夜间运行模式、冬季日间运行模式和冬季夜间运行模式;当风光能源热泵系统处于夏季日间运行模式时,第一阀门处于开启状态,第二阀门处于开启状态;当风光能源热泵系统处于夏季夜间运行模式时,第一阀门处于关闭状态,第二阀门处于开启状态;当风光能源热泵系统处于冬季日间运行模式时,第一阀门处于开启状态,第二阀门处于关闭状态;当风光能源热泵系统处于冬季夜间运行模式时,第一阀门处于关闭状态,第二阀门处于关闭状态。
应用本发明的技术方案,风光能源热泵系统包括风力发电装置、光伏发电装置和控制器,风力发电装置能够将风能转换为电能,从而能够替代光伏发电装置为建筑物供电,控制器能够根据日照强度、风力大小和负载变化,控制风力发电装置和/或光伏发电装置的运行状态,进而保证稳定地为建筑物供电;此外,风光能源热泵系统还包括冷却装置和热泵机组,热泵机组的蒸发器与冷却装置连接,以为冷却装置提供冷却水,冷却装置与光伏发电装置连接,冷却装置对光伏发电装置进行降温,从而提升光伏发电装置的转换效率。本申请提供的风光能源热泵系统能够提升光伏发电装置的转换效率,还能够稳定地为建筑物供电。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明的一种可选实施例的风光能源热泵系统的工艺流程示意图;
图2示出了图1中的光伏发电装置和冷却装置的结构示意图;
图3示出了根据本发明的另一种可选实施例的光伏发电装置和冷却装置的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、建筑物;10、风力发电装置;20、光伏发电装置;21、前板;22、光伏板;23、背板;30、控制器;40、冷却装置;50、热泵机组;51、蒸发器;52、冷凝器;53、压缩机;54、膨胀阀;55、热泵循环管路;60、逆变器;70、蓄电池;80、第一冷水循环管路;81、第一冷水供水管路;82、第一冷水回水管路;90、第一阀门;100、第二冷水循环管路;101、第二冷水供水管路;102、第二冷水回水管路;110、第二阀门;120、第一水泵;130、蓄水箱;140、热水循环管路;150、热水供水管路;160、热水回水管路;170、补水管路;180、第二水泵;190、第三水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中的光伏发电装置的转换效率低且供电不稳定的问题,本发明提供了一种风光能源热泵系统。
如图1至图3所示,风光能源热泵系统,用于为建筑物1供电和供水,包括:风力发电装置10,用于将风能转化为电能;光伏发电装置20,用于将光能转化为电能;控制器30,控制器30分别与风力发电装置10和光伏发电装置20连接,以根据日照强度、风力大小和负载变化,控制风力发电装置10和/或光伏发电装置20的运行状态;冷却装置40,冷却装置40与光伏发电装置20连接,以对光伏发电装置20进行降温;热泵机组50,热泵机组50包括蒸发器51,蒸发器51与冷却装置40连接,以为冷却装置40提供冷却水。
在本申请中,风光能源热泵系统包括风力发电装置10、光伏发电装置20和控制器30,风力发电装置能够将风能转换为电能,从而能够替代光伏发电装置为建筑物供电,控制器30能够根据日照强度、风力大小和负载变化,控制风力发电装置10和/或光伏发电装置20的运行状态,进而保证稳定地为建筑物供电;此外,风光能源热泵系统还包括冷却装置40和热泵机组50,热泵机组50的蒸发器51与冷却装置40连接,以为冷却装置40提供冷却水,冷却装置40与光伏发电装置20连接,冷却装置40对光伏发电装置20进行降温,从而提升光伏发电装置20的转换效率。本申请提供的风光能源热泵系统能够提升光伏发电装置20的转换效率,还能够稳定地为建筑物供电。
可选地,风力发电装置10为水平轴式风力机或垂直轴式风力机,包括发电机、偏航系统、刹车系统和塔架等,风力发电作为风光能源热泵系统的驱动电源使用,对风力发电装置10进行了合理地简化。
如图1和图2所示,冷却装置40与光伏发电装置20连接,光伏发电装置包括前板21和背板23以及夹设在前板21和背板23之间的光伏板22。为了对光伏板22进行降温,回收利用光伏板22产生的热量,在本申请图1和图2示出的可选实施例中,冷却装置贴设在背板23上;在图3示出的可选实施例中,背板23具有安装腔,冷却装置40设置在安装腔内,贴设在光伏板22上。
如图2所示,光伏发电装置20包括前板21和背板23以及夹设在前板21和背板23之间的光伏板22。在图2示出的可选实施例中,冷却装置40与光伏发电装置20连接,具体来说,冷却装置40贴设在背板23上,冷却装置40通过背板23对光伏板22进行降温,从而提升光伏板22的转换效率,并对冷却装置40回收的热量进行再利用。
光伏板22由单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硫化镉或铜铟镓硒制成。
在本申请的未图示的实施例中,光伏发电装置20不方便加设冷水通道时,还可以采用冷空气作为冷却介质对光伏发电装置20进行冷却降温。
在图3示出的可选实施例中,将光伏发电装置20和冷却装置集成在一起,背板23具有安装腔,冷却装置40设置在安装腔内,直接贴设在光伏板22上,冷却装置40直接对光伏板22进行降温,从而提升光伏板22的转换效率,并对冷却装置40回收的热量进行再利用。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括逆变器60,逆变器60与控制器30连接,以将风力发电装置10或光伏发电装置20产生的直流电转化为交流电。这样,通过逆变器60将直流电转化为交流电,为建筑物1提供交流电,供用户使用。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括蓄电池70,蓄电池70与控制器30连接,以存储风力发电装置10或光伏发电装置20产生的电能。这样,蓄电池70能够将风力发电装置10和光伏发电装置20产生的电能存储起来,以便在天气状况不良的情况下为建筑物1供电。
可选地,蓄电池70通过逆变器60与控制器30连接,蓄电池70为多个。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括第一冷水循环管路80和第一阀门90,蒸发器51通过第一冷水循环管路80与冷却装置40连接,第一阀门90设置在第一冷水循环管路80上,用于控制第一冷水循环管路80的通断。这样,蒸发器51对第一冷水循环管路80内的水进行降温,从而为建筑物1供应冷水,在需要对光伏发电装置20进行降温时,通过第一阀门90来控制第一冷水循环管路80处于导通状态,在不需要对光伏发电装置20进行降温时,通过第一阀门90来控制第一冷水循环管路80处于阻断状态,从而合理地利用冷水。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括第二冷水循环管路100和第二阀门110,蒸发器51通过第二冷水循环管路100与建筑物1连接,以为建筑物1供应冷水,第二阀门110设置在第二冷水循环管路100上,用于控制第二冷水循环管路100的通断。这样,在需要为建筑物1提供冷水时,通过第二阀门110控制第二冷水循环管路100处于导通状态,在不需要为建筑物1提供冷水时,通过第二阀门110控制第二冷水循环管路100处于阻断状态,从而合理地利用冷水。
如图1所示,第二冷水循环管路100包括第二冷水供水管路101,第二冷水供水管路101的第一端与蒸发器51连通,第二冷水供水管路101的第二端与建筑物1的冷水入口连通;第一冷水循环管路80包括第一冷水供水管路81,第一冷水供水管路81的第一端与第二冷水供水管路101连通,第一冷水供水管路81的第二端与冷却装置40的入口端连通。
如图1所示,第一阀门90设置在第一冷水供水管路81上;第二阀门110设置在第二冷水供水管路101上,并位于第二冷水供水管路101和第一冷水供水管路81的连通点与建筑物1之间。
如图1所示,第一冷水循环管路80还包括第一冷水回水管路82,第一冷水回水管路82的第一端与冷却装置40的出口端连接,第一冷水回水管路82的第二端与蒸发器51连通;第二冷水循环管路100包括第二冷水回水管路102,第二冷水回水管路102的第一端与建筑物1的冷水出口连接,第二冷水回水管路102的第二端与第一冷水回水管路82连通。
本申请的风光能源热泵系统合理地布置了第一冷水供水管路81、第一冷水回水管路82、第二冷水供水管路101和第二冷水回水管路102。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括第一水泵120,第一水泵120设置在第二冷水供水管路101上,并位于第二冷水供水管路101和第一冷水供水管路81的连通点与蒸发器51之间。这样,通过设置在第二冷水供水管路101上的第一水泵120,将冷水泵送至建筑物1或冷却装置40内。
如图1所示,热泵机组50还包括冷凝器52,风光能源热泵系统还包括蓄水箱130和热水循环管路140,热水循环管路140连通在蓄水箱130和冷凝器52之间,以为蓄水箱130内供应热水。这样,冷凝器52对热水循环管路140内的水进行降温,蓄水箱130用于储存热水,通过蓄水箱130为建筑物1供应热水。在空调季,热水主要为生活用热水,而在非空调季,热水主要用于供暖用水。
在图1示出的可选实施例中,蓄水箱130上开设有开口Ⅰ和开口Ⅲ,热水循环管路140的进水管路与开口Ⅰ连通,热水循环管路140的进水管路与开口Ⅲ连通。
如图1所示,热泵机组50还包括压缩机53、膨胀阀54以及连通在蒸发器51和冷凝器52之间的热泵循环管路55。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括热水供水管路150,热水供水管路150的第一端与蓄水箱130连通,热水供水管路150的第二端与建筑物1的热水进口连通。蓄水箱130上开设有开口Ⅱ,热水供水管路150与蓄水箱的开口Ⅱ连通。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括热水回水管路160,热水回水管路160的第一端与建筑物1的热水出口连通,热水回水管路160的第二端与蓄水箱130连通。蓄水箱130上开设有开口Ⅳ,热水回水管路160的第二端与蓄水箱的开口Ⅳ连通。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括补水管路170,补水管路170与蓄水箱130连通,以为蓄水箱130内补水。蓄水箱130上开设有开口Ⅴ,补水管路170与蓄水箱的开口Ⅴ连通。
如图1所示,为使蓄水箱130内产生稳定的温度分层,蓄水箱130沿靠近地面的方向依次设置开口Ⅰ、开口Ⅱ、开口Ⅲ、开口Ⅳ和开口Ⅴ。这样,温度较低的水位于蓄水箱130的底部,温度较高的水位于蓄水箱130的上部,利用各开口的高度差,稳定地向建筑物1供应热水。
可选地,蓄水箱130呈长方体设置或呈圆柱体设置。
如图1所示,风光能源热泵系统还包括第二水泵180和第三水泵190,第二水泵180设置在热水循环管路140上,第三水泵190设置在热水供水管路150上。这样,第二水泵180使热水循环管路140内的热水在蓄水箱130和冷凝器52之间循环,第三水泵190将蓄水箱130内的热水泵送至建筑物1,为建筑物1供应热水。
可选地,风光能源热泵系统至少包括夏季日间运行模式、夏季夜间运行模式、冬季日间运行模式和冬季夜间运行模式:
当风光能源热泵系统处于夏季日间运行模式时,第一阀门90处于开启状态,第二阀门110处于开启状态,这样,日间的光伏发电装置20处于工作状态,需要冷水进入冷却装置40内对光伏发电装置20进行降温,提升光伏发电装置20的转换效率,同时,夏季需要使用空调,冷水进入建筑物1内,为建筑物1提供空调用水。
当风光能源热泵系统处于夏季夜间运行模式时,第一阀门90处于关闭状态,第二阀门110处于开启状态,这样,夜间光伏发电装置20处于非工作状态,因此,不再需要冷水进入冷却装置40内对光伏发电装置20进行降温,仅需要冷水进入建筑物1内,为建筑物1提供空调用水。
当风光能源热泵系统处于冬季日间运行模式时,第一阀门90处于开启状态,第二阀门110处于关闭状态,这样,日间的光伏发电装置20处于工作状态,需要冷水进入冷却装置40内对光伏发电装置20进行降温,提升光伏发电装置20的转换效率,冬季建筑物1不再需要空调用水,而需要供暖,因此,不再需要向建筑物1内提供冷水作为空调用水。
当风光能源热泵系统处于冬季夜间运行模式时,第一阀门90处于关闭状态,第二阀门110处于关闭状态,这样,夜间光伏发电装置20处于非工作状态,因此,不再需要冷水进入冷却装置40内对光伏发电装置20进行降温,冬季建筑物1也不再需要空调用水,因此,也不再需要向建筑物1内提供冷水作为空调用水。
本申请提供的风光能源热泵系统,能够根据实际使用情况在夏季日间运行模式、夏季夜间运行模式、冬季日间运行模式和冬季夜间运行模式之间进行切换,从而更加合理地使用冷水,提升风光能源热泵系统实用性。
本申请提供的风光能源热泵系统利用风能和太阳能的互补性,能够获得比较稳定的电能输出,从而使风光能源热泵系统具有较高的稳定性和可靠性。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风光能源热泵系统,用于为建筑物(1)供电和供水,其特征在于,包括:
风力发电装置(10),用于将风能转化为电能;
光伏发电装置(20),用于将光能转化为电能;
控制器(30),所述控制器(30)分别与所述风力发电装置(10)和所述光伏发电装置(20)连接,以根据日照强度、风力大小和负载变化,控制所述风力发电装置(10)和/或所述光伏发电装置(20)的运行状态;
冷却装置(40),所述冷却装置(40)与所述光伏发电装置(20)连接,以对所述光伏发电装置(20)进行降温;
热泵机组(50),所述热泵机组(50)包括蒸发器(51),所述蒸发器(51)与所述冷却装置(40)连接,以为所述冷却装置(40)提供冷却水;逆变器(60),所述逆变器(60)与所述控制器(30)连接,以将所述风力发电装置(10)或所述光伏发电装置(20)产生的直流电转化为交流电;蓄电池(70),所述蓄电池(70)与所述控制器(30)连接,以存储所述风力发电装置(10)或所述光伏发电装置(20)产生的电能;
所述风光能源热泵系统还包括:
第一冷水循环管路(80),所述蒸发器(51)通过所述第一冷水循环管路(80)与所述冷却装置(40)连接;
第一阀门(90),所述第一阀门(90)设置在所述第一冷水循环管路(80)上,用于控制所述第一冷水循环管路(80)的通断;
第二冷水循环管路(100),所述蒸发器(51)通过所述第二冷水循环管路(100)与所述建筑物(1)连接,以为所述建筑物(1)供应冷水;
第二阀门(110),所述第二阀门(110)设置在所述第二冷水循环管路(100)上,用于控制所述第二冷水循环管路(100)的通断;
所述第二冷水循环管路(100)包括第二冷水供水管路(101),所述第二冷水供水管路(101)的第一端与所述蒸发器(51)连通,所述第二冷水供水管路(101)的第二端与建筑物(1)的冷水入口连通;
所述第一冷水循环管路(80)包括第一冷水供水管路(81),所述第一冷水供水管路(81)的第一端与所述第二冷水供水管路(101)连通,所述第一冷水供水管路(81)的第二端与所述冷却装置(40)的入口端连通;
所述第一阀门(90)设置在所述第一冷水供水管路(81)上;所述第二阀门(110)设置在所述第二冷水供水管路(101)上,并位于所述第二冷水供水管路(101)和所述第一冷水供水管路(81)的连通点与所述建筑物(1)之间;
所述第一冷水循环管路(80)还包括第一冷水回水管路(82),所述第一冷水回水管路(82)的第一端与所述冷却装置(40)的出口端连接,所述第一冷水回水管路(82)的第二端与所述蒸发器(51)连通;
所述第二冷水循环管路(100)包括第二冷水回水管路(102),所述第二冷水回水管路(102)的第一端与所述建筑物(1)的冷水出口连接,所述第二冷水回水管路(102)的第二端与所述第一冷水回水管路(82)连通。
2.根据权利要求1所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述风光能源热泵系统还包括第一水泵(120),所述第一水泵(120)设置在所述第二冷水供水管路(101)上,并位于所述第二冷水供水管路(101)和所述第一冷水供水管路(81)的连通点与所述蒸发器(51)之间。
3.根据权利要求1所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述热泵机组(50)还包括冷凝器(52),所述风光能源热泵系统还包括:
蓄水箱(130);
热水循环管路(140),所述热水循环管路(140)连通在所述蓄水箱(130)和所述冷凝器(52)之间,以为所述蓄水箱(130)内供应热水。
4.根据权利要求3所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述风光能源热泵系统还包括:
热水供水管路(150),所述热水供水管路(150)的第一端与所述蓄水箱(130)连通,所述热水供水管路(150)的第二端与所述建筑物(1)的热水进口连通。
5.根据权利要求4所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述风光能源热泵系统还包括:
热水回水管路(160),所述热水回水管路(160)的第一端与所述建筑物(1)的热水出口连通,所述热水回水管路(160)的第二端与所述蓄水箱(130)连通。
6.根据权利要求3所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述风光能源热泵系统还包括补水管路(170),所述补水管路(170)与所述蓄水箱(130)连通,以为所述蓄水箱(130)内补水。
7.根据权利要求4所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述风光能源热泵系统还包括:
第二水泵(180),所述第二水泵(180)设置在所述热水循环管路(140)上;
第三水泵(190),所述第三水泵(190)设置在所述热水供水管路(150)上。
8.根据权利要求1所述的风光能源热泵系统,其特征在于,所述风光能源热泵系统至少包括夏季日间运行模式、夏季夜间运行模式、冬季日间运行模式和冬季夜间运行模式;
当所述风光能源热泵系统处于夏季日间运行模式时,所述第一阀门(90)处于开启状态,所述第二阀门(110)处于开启状态;
当所述风光能源热泵系统处于夏季夜间运行模式时,所述第一阀门(90)处于关闭状态,所述第二阀门(110)处于开启状态;
当所述风光能源热泵系统处于冬季日间运行模式时,所述第一阀门(90)处于开启状态,所述第二阀门(110)处于关闭状态;
当所述风光能源热泵系统处于冬季夜间运行模式时,所述第一阀门(90)处于关闭状态,所述第二阀门(110)处于关闭状态。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111219769A (zh) * 2020-03-10 2020-06-02 中国科学院工程热物理研究所 一种双模式供能系统
CN115420035A (zh) * 2022-08-02 2022-12-02 华北理工大学 基于光伏光热一体化的风光储综合能源系统及控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0809235D0 (en) * 2008-05-21 2008-06-25 Poweroasis Ltd Supervisory system controller for use with a renewable energy powered radio telecommunications site
CN101334221A (zh) * 2008-07-29 2008-12-31 陈晓通 巨能风力热泵与热电厂联产系统
DE102010029108A1 (de) * 2010-05-19 2011-11-24 Wolfgang Althaus Anordnung sowie Verfahren zum Umwandeln von Strömungsenergie eines Fluids
FR2965310B1 (fr) * 2010-09-27 2014-09-19 Nature And People First Procede et installation de production d'energie electrique d'appoint
CN104633980B (zh) * 2015-02-06 2017-06-09 河北联合大学 太阳能‑地能互补风能热泵系统
TWI591932B (zh) * 2015-12-28 2017-07-11 Shuo-Yan Chen Power Generation and Circulation Energy Storage Power Supply Control System
CN207064148U (zh) * 2017-04-23 2018-03-02 戴传孝 一种建筑物顶部风光能源与热泵相结合的发电系统

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