CN113063178A - 机泵联驱增焓型pvt热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统 - Google Patents

机泵联驱增焓型pvt热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于太阳能光伏光热技术领域,提供了一种机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,包括制冷剂系统、供暖/冷水系统、生活热水系统和供电系统,通过控制制冷剂系统中补气型压缩机、氟泵、四通阀、电子膨胀阀和水系统中水泵的启停,以及制冷剂系统电磁阀和水系统电动阀的开闭,可实现供暖和电、供冷和电、供电和生活热水、供暖和电及生活热水、供冷和电及生活热水五种功能,为单元家庭冬季供暖、夏季供冷、全年供生活热水和电。本发明的系统一机多用,系统使用率高,运行成本低,在太阳能技术研究与工程应用领域具有重要的价值,对建筑节能与可再生能源的应用具有重要的意义,助力于我国建筑领域早日实现碳中和。

Description

机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供 系统
技术领域
本发明属于太阳能光伏光热技术领域,尤其是一种机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统。
背景技术
太阳能以其分布最广泛、容易获取、蕴藏的能量巨大、清洁无污染的特点逐渐成为重要的化石能源替代物,太阳能的综合利用是解决建筑领域能源短缺与环境污染问题的有效途径。冬季供暖、夏季供冷、全年供生活热水和电已逐渐成为我国大多数单元家庭中最基本的需求,而目前现有的太阳能光热利用和光伏发电技术功能单一,无法满足家庭中热电冷与生活热水多样化的用能需求。此外,太阳能存在稳定性差、能量密度低、分布不均匀等特点,导致任何一种单一的太阳能利用形式均存在能源利用效率低、设备使用率低、组件占地面积大等问题。因此,针对上述问题,近年来,研究人员提出了许多方案。
专利号为“201611152964.3”,名称是“一种氟泵驱动的太阳能PVT热电联供系统”,公开号为“CN106766357A”,该技术通过以制冷剂为循环工质、以氟泵为驱动力,实现了太阳能光伏光热的综合利用,但仅能供生活热水和电,未能满足单元家庭中供暖和供冷的用能需求。
专利号为“201710653981.3”,名称是“一种可利用太阳辐射和天空冷辐射实现昼夜分时热电冷供应的PVT热泵系统”,公开号为“CN107401855A”,该技术通过太阳能光伏光热技术与热泵技术相结合,实现了太阳能光伏光热的综合利用,非最不利工况下基本满足单元家庭中供暖、供冷、全年供生活热水和电的用能需求。
但上述专利中的PVT热泵系统在最不利工况下难以满足单元家庭冷热需求,比如,在冬季太阳辐射照度较弱时,系统制热性能差,难以满足室内热负荷需求。此外,在太阳辐射照度较强时,外界高温的太阳能热源能够无动力地加热自来水,不需要热泵系统即可实现制热或预热,因此,压缩机驱动的PVT热泵系统在该运行模式下功耗较大。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于以绿色可再生能源太阳能作为系统的冷热源,依托压缩机与泵联合驱动的热泵技术和补气增焓技术,节能高效、稳定可靠的为单元家庭冬季供暖、夏季供冷、全年提供电力和生活热水。
本发明的技术方案:
一种机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,包括制冷剂系统、供暖/冷水系统、生活热水系统和供电系统;
所述的制冷剂系统包括压缩机驱动增焓型PVT热泵系统和泵驱动PVT系统;
所述的压缩机驱动增焓型PVT热泵系统主要由补气型压缩机1、油分离器2、生活热水换热器3、四通阀4、供暖/冷换热器5、干燥过滤器6、储液器7、氟泵8、气液分离/回热器9、中间冷却器11、PVT阵列13、电子膨胀阀、电磁阀和单向阀组成,补气型压缩机1的排气管依次连接油分离器2、单向阀一17、生活热水换热器3和四通阀4,经四通阀4分出两路,一路依次连接供暖/冷换热器5、单向阀三19、干燥过滤器6、储液器7、氟泵8和回热器9,经回热器9又分出两路,回热器9的一路依次连接电子膨胀阀一10、中间冷却器11和补气型压缩机1补气口,回热器9的另一路依次连接中间冷却器11、电子膨胀阀二12、单向阀六22、PVT阵列13、四通阀4、电磁阀三16、气液分离器9和补气型压缩机1吸气口;经四通阀4分出的另一路依次连接PVT阵列13、电磁阀二15、单向阀五21、干燥过滤器6、储液器7、氟泵8和回热器9;
所述的泵驱动PVT系统主要由氟泵8、PVT阵列13、四通阀4、生活热水换热器3、供暖/冷换热器5、干燥过滤器6、储液器7、电磁阀和单向阀组成,氟泵8出口依次连接电磁阀一14、PVT阵列13、四通阀4、单向阀二18、生活热水换热器3、四通阀4、供暖/冷换热器5、单向阀三19、干燥过滤器6、储液器7和氟泵8进口;
所述的制冷剂系统的运行模式,具体包括以下三种:
模式一、补气型压缩机1与泵联合驱动、生活热水换热器3和供暖/冷换热器5作为冷凝器、PVT阵列13作为蒸发器,补气型压缩机1、氟泵8、电子膨胀阀一10和电子膨胀阀二12启动,电磁阀三16开启;
模式二、补气型压缩机1与泵联合驱动、生活热水换热器3和PVT阵列13作为冷凝器、供暖/冷换热器5作为蒸发器,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10和电子膨胀阀二12启动,电磁阀二15和电磁阀三16开启;
模式三、泵驱动、生活热水换热器3作为冷凝器、PVT阵列13作为蒸发器,氟泵8和四通阀4启动,电磁阀一14开启;
所述的PVT阵列13用于吸收太阳能制热和发电,以及夜间天空长波冷辐射能制冷;所述的PVT阵列13由多个PVT组件构成,其组合形式是串联或是并联;
所述的PVT组件从上至下由钢化玻璃、EVA胶膜、光伏电池片、EVA胶膜、集热板、EVA胶膜、吹胀铝板层压而成;
所述的补气型压缩机1用于将低温低压的制冷剂气体压缩为高温高压的气体,此外,通过补气增焓技术提高系统制热效率、稳定性和可靠性,所述补气型压缩机的类型包括转子式、涡旋式。
所述的生活热水换热器3用于制备生活热水,包括板换式、套管式、壳管式。
所述的电子膨胀阀由热力膨胀阀替代。
所述的生活热水系统主要由水泵、生活热水换热器3和电动阀组成;水泵一23、生活热水换热器3和电动阀一25经水管路相连接组成;
所述的供暖/冷水系统主要由水泵、供暖/冷换热器5和电动阀组成;水泵二24、供暖/冷换热器5和电动阀二26经水管路相连接组成;
所述的水系统的运行模式,具体包括以下三种:
模式一、当系统供生活热水时,水泵一23和电动阀一25开启;
模式二、当系统供暖/冷时,水泵二24和电动阀二26开启;
模式三、当系统供暖/冷和生活热水时,水泵一23、水泵二24、电动阀一25和电动阀二26开启。
所述的供电系统主要由PVT阵列13和逆变器27经电路相连接组成。
所述的供电系统利用太阳能光生伏特效应将光能转换为直流电能,经逆变器转换为交流电能,所述的电力系统类型包括光伏并网发电系统和光伏离网发电系统,光伏并网发电系统是将系统产出的交流电能并入国家电网,再从国家电网取电供给用户负载使用;光伏离网发电系统是将系统产出的直流电能储存到蓄电池中,再经逆变器将蓄电池中直流电能转换为交流电能供给用户负载使用。
通过控制制冷剂系统中补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀和水系统中水泵的启停以及制冷剂系统电磁阀、水系统电动阀的开闭,系统最终实现以下6种运行模式:
模式一、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供电和生活热水运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12和水泵一23启动,电磁阀三16和电动阀一25开启;
模式二、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12和水泵二24启动,电磁阀三16和电动阀二26开启;
模式三、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电及生活热水运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12、水泵一23和水泵二24启动,电磁阀三16、电动阀一25和电动阀二26开启;
模式四、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12和水泵二24启动,电磁阀二15、电磁阀三16和电动阀二26开启;
模式五、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电及生活热水运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12、水泵一23和水泵二24启动,电磁阀二15、电磁阀三16、电动阀一25和电动阀二26开启;
模式六、泵驱动PVT系统供电和生活热水运行模式,氟泵8和水泵一23启动,电磁阀一14和电动阀一25开启。
本发明的有益效果:
本发明以可再生能源太阳能作为系统的冷热源,绿色环保;
本发明对太阳能光伏光热综合利用进行了合理、高效、深度开发,提高了太阳能综合利用效率;
本发明将补气增焓技术应用到PVT热泵系统中,提高了系统在最不利工况下运行的稳定性,保障了系统在最不利工况下的供能能力;
本发明将超低能耗泵驱动PVT系统应用到PVT热泵系统中,降低了热泵系统的冷凝压力,提高了系统能效以及运行的稳定性,高效节能,运行成本低;
本发明在太阳辐射照度较强时,仅用超低能耗泵驱动PVT系统制热,节能潜力巨大;
本发明电能自给自足,多余发电量并网或存储,而且有利于利用夜间低谷电价,实现电力错峰;
本发明可为单元家庭冬季供暖、夏季供冷、全年供生活热水和电,一机多用,功能齐全,提高了设备利用率。
附图说明
图1为本发明机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统原理图;
图2为本发明机泵联驱增焓型PVT热泵户用供电和生活热水运行模式原理图;
图3为本发明机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电运行模式原理图;
图4为本发明机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电及生活热水运行模式原理图;
图5为本发明机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电运行模式原理图;
图6为本发明机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电及生活热水运行模式原理图;
图7为本发明泵驱动PVT系统供电和生活热水原理图;
图中:1-补气型压缩机,2-油分离器,3-生活热水换热器,4-四通阀,5-供暖/冷换热器,6-干燥过滤器,7-储液器,8-氟泵,9-气液分离/回热器,10-电子膨胀阀一,11-中间冷却器,12-电子膨胀阀二,13-PVT阵列,14-电磁阀一,15-电磁阀二,16-电磁阀三,17-单向阀一,18-单向阀二,19-单向阀三,20-单向阀四,21-单向阀五,22-单向阀六,23-水泵一,24-水泵二,25-电动阀一,26-电动阀二,27-逆变器。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
如图1所示,该实施例中,机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,包括制冷剂系统、供暖/冷水系统、生活热水系统和供电系统。
制冷剂系统主要由补气型压缩机1、油分离器2、生活热水换热器3、四通阀4、供暖/冷换热器5、干燥过滤器6、储液器7、氟泵8、气液分离/回热器9、电子膨胀阀10、中间冷却器11、电子膨胀阀12、PVT阵列13、电磁阀一14、电磁阀二15、电磁阀三16、单向阀一17、单向阀二18、单向阀三19、单向阀四20、单向阀五21和单向阀六22经制冷剂管路相连接组成;
生活热水系统由水泵一23、生活热水换热器3和电动阀一25经水管路相连接组成;
供暖/冷水系统由水泵二24、供暖/冷换热器5和电动阀二26经水管路相连接组成;
电力系统由PVT阵列13和逆变器27经电路相连接组成。
本实施例,可通过补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12、水泵一23和水泵二24的启停,以及电磁阀一14、二15、三16和电动阀一25、二26的开闭,可实现供暖/冷、生活热水和电力供应的功能,达到一机多用。
(1)机泵联驱增焓型PVT热泵户用供电和生活热水运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12和水泵一23启动,电磁阀三16和电动阀一25开启。此时,如图2所示,其运行原理如下:低温低压气态制冷剂被补气型压缩机1压缩为高温高压的气态制冷剂,经油分离器2、单向阀一17进入生活热水换热器3将热量释放到生活热水系统中,高温高压气态制冷剂进而被冷凝为中温高压液态制冷剂,后依次经四通阀4、供暖/冷换热器5、单向阀三19、干燥过滤器6、储液器7进入氟泵8增压后质量流量增大,接着经回热器9后分两路:一路经电子膨胀阀10节流为中低温中压气液两相态制冷剂,其中液态制冷剂经中间冷却器11吸热蒸发为气态,纯气态制冷剂进入补气型压缩机1补气口;另一路经中间冷却器11冷却后进入电子膨胀阀二12节流为低温低压气液两相态制冷剂,接着经单向阀六22进入PVT阵列13吸收太阳能蒸发为气态制冷剂,最后经四通阀4、电磁阀三16、气液分离器9进入补气型压缩机1吸气口。生活热水在水泵一23的驱动下进入生活热水换热器3吸热,并以此循环,生活热水不断被加热。此外,PVT阵列13将太阳能光谱中的紫外、可见、近红外光波转化为直流电能,后经逆变器27转变为交流电能。
(2)机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12和水泵二24启动,电磁阀三16和电动阀二26开启。此时,如图3所示,其运行原理如下:低温低压气态制冷剂被补气型压缩机1压缩为高温高压的气态制冷剂,经油分离器2、单向阀一17、生活热水换热器3、四通阀4进入供暖换热器5将热量释放到供暖水系统中,高温高压气态制冷剂进而被冷凝为中温高压液态制冷剂,后依次经单向阀三19、干燥过滤器6、储液器7进入氟泵8增压后质量流量增大,接着经回热器9后分两路:一路经电子膨胀阀10节流为中低温中压气液两相态制冷剂,其中液态制冷剂经中间冷却器11吸热蒸发为气态,纯气态制冷剂进入补气型压缩机1补气口;另一路经中间冷却器11冷却后进入电子膨胀阀二12节流为低温低压气液两相态制冷剂,接着经单向阀六22进入PVT阵列13吸收太阳能蒸发为气态制冷剂,最后经四通阀4、电磁阀三16、气液分离器9进入补气型压缩机1吸气口。供暖热水在水泵二24的驱动下进入供暖换热器5吸热,以此循环,供暖热水不断被加热。此外,PVT阵列13将太阳能光谱中的紫外、可见、近红外光波转化为直流电能,后经逆变器27转变为交流电能。
(3)机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电及生活热水运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12、水泵一23和水泵二24启动,电磁阀三16、电动阀一25和电动阀二26开启。此时,如图4所示,其运行原理如下:低温低压气态制冷剂被补气型压缩机1压缩为高温高压的气态制冷剂,经油分离器2、单向阀一17进入生活热水换热器3和供暖换热器5将热量分别释放到生活热水和供暖热水系统中,高温高压气态制冷剂进而被冷凝为中温高压液态制冷剂,后依次经单向阀三19、干燥过滤器6、储液器7进入氟泵8增压后质量流量增大,接着经回热器9后分两路:一路经电子膨胀阀10节流为中低温中压气液两相态制冷剂,其中液态制冷剂经中间冷却器11吸热蒸发为气态,纯气态制冷剂进入补气型压缩机1补气口;另一路经中间冷却器11冷却后进入电子膨胀阀二12节流为低温低压气液两相态制冷剂,接着经单向阀六22进入PVT阵列13吸收太阳能蒸发为气态制冷剂,最后经四通阀4、电磁阀三16、气液分离器9进入补气型压缩机1吸气口。生活热水在水泵一23的驱动下进入生活热水换热器3吸热,并以此循环,生活热水不断被加热;供暖热水在水泵二24的驱动下进入供暖换热器5吸热,并以此循环,供暖热水不断被加热。此外,PVT阵列13将太阳能光谱中的紫外、可见、近红外光波转化为直流电能,后经逆变器27转变为交流电能。
(4)机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12和水泵二24启动,电磁阀二15、电磁阀三16和电动阀二26开启。此时,如图5所示,其运行原理如下:低温低压气态制冷剂被补气型压缩机1压缩为高温高压的气态制冷剂,经油分离器2、单向阀一17、四通阀4和生活热水换热器3进入PVT阵列将热量以长波辐射的方式释放到外天空,高温高压气态制冷剂进而被冷凝为中温高压液态制冷剂,后依次经电磁阀二15、单向阀五21、干燥过滤器6、储液器7进入氟泵8增压后质量流量增大,接着经回热器9后分两路:一路经电子膨胀阀10节流为中低温中压气液两相态制冷剂,其中液态制冷剂经中间冷却器11吸热蒸发为气态,纯气态制冷剂进入补气型压缩机1补气口;另一路经中间冷却器11冷却后进入电子膨胀阀二12节流为低温低压气液两相态制冷剂,接着经单向阀四20、进入供冷换热器5吸热蒸发为气态制冷剂,最后经四通阀4、电磁阀三16、气液分离器9进入补气型压缩机1吸气口。供冷冷冻水在水泵二24的驱动下进入供冷换热器5放热,并以此循环,供冷冷冻水不断被冷却。此外,PVT阵列13将太阳能光谱中的紫外、可见、近红外光波转化为直流电能,后经逆变器27转变为交流电能。
(5)机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电及生活热水运行模式,补气型压缩机1、氟泵8、四通阀4、电子膨胀阀一10、电子膨胀阀二12、水泵一23和水泵二24启动,电磁阀二15、电磁阀三16、电动阀一25和电动阀二26开启。此时,如图6所示,其运行原理如下:低温低压气态制冷剂被补气型压缩机1压缩为高温高压的气态制冷剂,后依次经油分离器2、单向阀一17进入生活热水换热器3和PVT阵列13中,分别将热量释放到生活热水系统和外界,高温高压气态制冷剂进而被冷凝为中温高压液态制冷剂,后依次经电磁阀二15、单向阀五21、干燥过滤器6、储液器7进入氟泵8增压后质量流量增大,接着经回热器9后分两路:一路经电子膨胀阀10节流为中低温中压气液两相态制冷剂,其中液态制冷剂经中间冷却器11吸热蒸发为气态,纯气态制冷剂进入补气型压缩机1补气口;另一路经中间冷却器11冷却后进入电子膨胀阀二12节流为低温低压气液两相态制冷剂,接着经单向阀四20进入供冷换热器5吸热蒸发为气态制冷剂,最后经四通阀4、电磁阀三16、气液分离器9进入补气型压缩机1吸气口。生活热水在水泵一23的驱动下进入生活热水换热器3吸热,并以此循环,生活热水不断被加热;供冷冷冻水在水泵二24的驱动下进入供冷换热器5放热,并以此循环,供冷冷冻水不断被冷却。此外,PVT阵列13将太阳能光谱中的紫外、可见、近红外光波转化为直流电能,后经逆变器27转变为交流电能。
(6)泵驱动PVT系统供电和生活热水运行模式,氟泵8和水泵一23启动模式运行时,电磁阀一14和电动阀一25开启。此时,如图7所示,其运行原理如下:储液器7中的液态制冷剂经氟泵8增压后经电磁阀一14进入PVT阵列13吸收太阳能蒸发为气态制冷剂,后依次经四通阀4、单向阀二18进入生活热水换热器3将热量释放到生活热水系统中,气态制冷剂进而被冷凝为液态制冷剂,接着依次经四通阀4、供暖/冷换热器5、单向阀三19、干燥过滤器6、储液器7进入氟泵8进口。生活热水在水泵一23的驱动下进入生活热水换热器3吸热,并以此循环,生活热水不断被加热。此外,PVT阵列13将太阳能光谱中的紫外、可见、近红外光波转化为直流电能,后经逆变器27转变为交流电能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,该机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统包括制冷剂系统、供暖/冷水系统、生活热水系统和供电系统;
所述的制冷剂系统包括压缩机驱动增焓型PVT热泵系统和泵驱动PVT系统;
所述的压缩机驱动增焓型PVT热泵系统主要由补气型压缩机(1)、油分离器(2)、生活热水换热器(3)、四通阀(4)、供暖/冷换热器(5)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、氟泵(8)、气液分离/回热器(9)、中间冷却器(11)、PVT阵列(13)、电子膨胀阀、电磁阀和单向阀组成,补气型压缩机(1)的排气管依次连接油分离器(2)、单向阀一(17)、生活热水换热器(3)和四通阀(4),经四通阀(4)分出两路,一路依次连接供暖/冷换热器(5)、单向阀三(19)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、氟泵(8)和气液分离/回热器(9),经气液分离/回热器(9)又分出两路,气液分离/回热器(9)的一路依次连接电子膨胀阀一(10)、中间冷却器(11)和补气型压缩机(1)补气口,气液分离/回热器(9)的另一路依次连接中间冷却器(11)、电子膨胀阀二(12)、单向阀六22、PVT阵列(13)、四通阀(4)、电磁阀三(16)、气液分离/回热器(9)和补气型压缩机(1)吸气口;经四通阀(4)分出的另一路依次连接PVT阵列(13)、电磁阀二(15)、单向阀五(21)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、氟泵(8)和气液分离/回热器(9);
所述的泵驱动PVT系统主要由氟泵(8)、PVT阵列(13)、四通阀(4)、生活热水换热器(3)、供暖/冷换热器(5)、干燥过滤器(6)、储液器(7)、电磁阀和单向阀组成,氟泵(8)出口依次连接电磁阀一(14)、PVT阵列(13)、四通阀(4)、单向阀二(18)、生活热水换热器(3)、四通阀(4)、供暖/冷换热器(5)、单向阀三(19)、干燥过滤器(6)、储液器(7)和氟泵(8)进口;
所述的生活热水系统主要由水泵、生活热水换热器(3)和电动阀组成;水泵一(23)、生活热水换热器(3)和电动阀一(25)经水管路相连接组成;
所述的供暖/冷水系统主要由水泵、供暖/冷换热器(5)和电动阀组成;水泵二(24)、供暖/冷换热器(5)和电动阀二(26)经水管路相连接组成;
所述的供电系统主要由PVT阵列(13)和逆变器(27)经电路相连接组成。
2.根据权利要求1所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
所述的制冷剂系统的运行模式,具体包括以下三种:
模式一、补气型压缩机(1)与泵联合驱动、生活热水换热器(3)和供暖/冷换热器(5)作为冷凝器、PVT阵列(13)作为蒸发器,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、电子膨胀阀一(10)和电子膨胀阀二(12)启动,电磁阀三(16)开启;
模式二、补气型压缩机(1)与泵联合驱动、生活热水换热器(3)和PVT阵列(13)作为冷凝器、供暖/冷换热器(5)作为蒸发器,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、四通阀(4)、电子膨胀阀一(10)和电子膨胀阀二(12)启动,电磁阀二(15)和电磁阀三(16)开启;
模式三、泵驱动、生活热水换热器(3)作为冷凝器、PVT阵列(13)作为蒸发器,氟泵(8)和四通阀(4)启动,电磁阀一(14)开启。
3.根据权利要求1或2所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
水系统的运行模式,具体包括以下三种:
模式一、当系统供生活热水时,水泵一(23)和电动阀一(25)开启;
模式二、当系统供暖/冷时,水泵二(24)和电动阀二(26)开启;
模式三、当系统供暖/冷和生活热水时,水泵一(23)、水泵二(24)、电动阀一(25)和电动阀二(26)开启。
4.根据权利要求3所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
通过控制制冷剂系统中补气型压缩机(1)、氟泵(8)、四通阀(4)、电子膨胀阀和水系统中水泵的启停以及制冷剂系统电磁阀、水系统电动阀的开闭,系统最终实现以下6种运行模式:
模式一、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供电和生活热水运行模式,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、电子膨胀阀一(10)、电子膨胀阀二(12)和水泵一(23)启动,电磁阀三(16)和电动阀一(25)开启;
模式二、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电运行模式,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、四通阀(4)、电子膨胀阀一(10)、电子膨胀阀二(12)和水泵二(24)启动,电磁阀三(16)和电动阀二(26)开启;
模式三、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供暖和电及生活热水运行模式,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、电子膨胀阀一(10)、电子膨胀阀二(12)、水泵一(23)和水泵二(24)启动,电磁阀三(16)、电动阀一(25)和电动阀二(26)开启;
模式四、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电运行模式,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、四通阀(4)、电子膨胀阀一(10)、电子膨胀阀二(12)和水泵二(24)启动,电磁阀二(15)、电磁阀三(16)和电动阀二(26)开启;
模式五、机泵联驱增焓型PVT热泵户用供冷和电及生活热水运行模式,补气型压缩机(1)、氟泵(8)、四通阀(4)、电子膨胀阀一(10)、电子膨胀阀二(12)、水泵一(23)和水泵二(24)启动,电磁阀二(15)、电磁阀三(16)、电动阀一(25)和电动阀二(26)开启;
模式六、泵驱动PVT系统供电和生活热水运行模式,氟泵(8)和水泵一(23)启动,电磁阀一(14)和电动阀一(25)开启。
5.根据权利要求1、2或4所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
所述的供电系统利用太阳能光生伏特效应将光能转换为直流电能,经逆变器转换为交流电能,所述的电力系统类型包括光伏并网发电系统和光伏离网发电系统,光伏并网发电系统是将系统产出的交流电能并入国家电网,再从国家电网取电供给用户负载使用;光伏离网发电系统是将系统产出的直流电能储存到蓄电池中,再经逆变器将蓄电池中直流电能转换为交流电能供给用户负载使用。
6.根据权利要求5所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
所述的PVT阵列(13)用于吸收太阳能制热和发电,以及夜间天空长波冷辐射能制冷;所述的PVT阵列(13)由多个PVT组件构成,其组合形式是串联或是并联;
所述的PVT组件从上至下由钢化玻璃、EVA胶膜、光伏电池片、EVA胶膜、集热板、EVA胶膜、吹胀铝板层压而成。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
所述的补气型压缩机(1)包括转子式或涡旋式。
8.根据权利要求7所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
所述的生活热水换热器(3)用于制备生活热水,包括板换式、套管式、壳管式。
9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的机泵联驱增焓型PVT热泵户用发电供暖供冷及热水四联供系统,其特征在于,
所述的电子膨胀阀由热力膨胀阀替代。
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