CN206709411U - Pvt结合直驱热泵式发电供热水系统 - Google Patents

Pvt结合直驱热泵式发电供热水系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及光伏发电技术领域,公开了一种PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,包括PVT集热器、光伏发电模块,光伏发电模块与光伏组件连接,流体换热器的两端分别与集热水箱连接,第一管路上设有水泵A,集热水箱通过第二管路与供热水箱连接,第二管路上设有水泵B、阀门B,供热水箱上还设有第三管路,第三管路的一端与供热水箱连接,第三管路的另一端与水泵B连接,第三管路上设有套管式冷凝器;还包括封闭式循环管路,封闭式循环管路上依次设有压缩机、风冷蒸发器、节流器,封闭式循环管路穿过套管式冷凝器,封闭式循环管路内填充有制冷剂。本实用新型能有效利用光伏组件热量用于对水加热,提高光电转化率,即使没有阳光时也能供热水。

Description

PVT结合直驱热泵式发电供热水系统
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种PVT结合直驱热泵式发电供热水系统。
背景技术
传统生活热水,占到整个生活能耗的比例高达15%以上,且其都是采用独立设备各自提供能量,工作形式单一,热水方式多采用燃气热水,电热水,太阳能热水器,燃气燃烧污染空气,电热水器耗电量大,太阳能热水器受天气影响大;太阳能取之不尽用之不竭,既可以发电也可以用热,但是目前的应用技术是光伏和光热是分开的,光伏发电转换效率在8%~15%之间,其余的80%~90%辐射能转化为光伏组件的热能散失到周围环境中。研究表明,光伏组件在25℃时,发电效率最高,光伏组件表面温度每上升1℃,发电效率降低0.3%~0.5%。由此可见,降低光伏组件的温度,可以有效地提高发电效率。目前的光伏组件上的热量都无法利用,直接散发出去很浪费。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的上述问题,提供了一种能有效利用光伏组件热量用于对水加热、提高光电转化率、没有阳光时也能供热水的PVT结合直驱热泵式发电供热水系统。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,包括PVT集热器、光伏发电模块,所述的PVT集热器包括光伏组件、流体换热器,所述的光伏发电模块与光伏组件连接,所述流体换热器的两端分别通过第一管路与集热水箱连接,集热水箱上设有补水管,所述的第一管路上设有水泵A,所述集热水箱通过第二管路与供热水箱连接,所述第二管路上设有水泵B、阀门B,所述供热水箱上还设有第三管路,第三管路的一端与供热水箱连接,第三管路的另一端与水泵B连接,所述第三管路上设有套管式冷凝器;还包括封闭式循环管路,所述封闭式循环管路上依次设有压缩机、风冷蒸发器、节流器,封闭式循环管路穿过套管式冷凝器,封闭式循环管路内填充有制冷剂。光伏组件受到光照将太阳能转化为电能并通过光伏发电模块接入市电,光伏组件发电的同时会吸收太阳光的热能,该热能对流体换热器内的水进行加热,水泵A开启,集热水箱中的水温不断升高,水温升高到额定温度后,阀门B打开,集热水箱中的热水进入供热水箱,人们可以直接把供热水箱中的热水用于生活使用,当集热水箱内的水少于设定值后,阀门B关闭,补水管对集热水箱补水,通过PVT集热器继续对集热水箱内的水循环加热,水吸收光伏组件的热量后能提高光伏组件的发电效率;当没有阳光的时候,此时阀门B关闭、水泵B开启、压缩机开启,压缩机、风冷蒸发器、节流器、套管式冷凝器形成一个空气源热泵,通过空气源热泵对供热水箱内的水加热,为人们的生活提供热水。
作为优选,还包括与风冷蒸发器并联的套管式蒸发器,所述的集热水箱上连接有水循环管路,所述的水循环管路穿过套管式蒸发器,所述的水循环管路上设有水泵C、阀门C,所述套管式蒸发器与封闭式循环管路的连接段设有阀门D,风冷蒸发器的一端设有阀门E。当阳光照射不充足时,虽然能对集热水箱中的水加热,但是集热水箱中的水达不到额定的温度,此时阀门C、阀门D、水泵C打开、阀门E关闭,此时集热水箱中的温水作为热泵的热源,为供热水箱中的水加热。
作为优选,所述的阀门B、阀门C、阀门D、阀门E均为电控阀。整个系统中,所有阀门的切换直接自动控制,机动灵活。
作为优选,所述PVT集热器上设有安装支架,所述安装支架的下端设有支撑座,所述安装支架的下端与支撑座之间转动连接,所述安装支架与支撑座之间设有角度调节机构;所述流体换热器的两端设有金属连接软管。PVT集热器安装的时候受到安装位置、太阳照射角度的影响很大,通过角度调节结构能够准确的调节PVT集热器的角度,确保能够被阳光照射。
作为优选,所述安装支架的背面设有滑轨,所述的滑轨上设有滑块,所述的支撑座上设有连接座,所述的连接座上设有支撑杆,所述支撑杆的中间部位与连接座转动连接,支撑杆的上端与滑块转动连接,所述支撑座上固定有电缸,所述电缸的轴端设有滑套,滑套与电缸的轴端铰接,所述支撑杆的下端穿过滑套。电缸轴端的伸缩,推动支撑杆的转动,从而实现安装支架的角度调节;在一天的不同时间段内,太阳高度角会不断变化,预先设置好电缸的定时动作,每隔几个小时自动调节一次安装支架的角度,从而提高发电效率。
作为优选,所述安装支架的两侧与支撑座之间均设有阻尼杆。阻尼杆一方面对安装支架角度调节时的极限位置进行限位,另一方面当支撑杆损坏、断裂时,阻尼杆对安装支架的自由转动起到缓冲作用,防止支撑杆损坏时导致安装支架跌落,防止PVT集热器损坏。
因此,本实用新型具有如下有益效果:(1)能保持光伏组件稳定的工作温度,提高光伏组件的发电效率,并将太阳光的热能用于加热水,源源不断的提供生活热水;(2)在没有光照的情况下可以通过热泵加热水,提供生活热水。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型中安装支架与支撑座的连接示意图。
图中:PVT集热器1、光伏发电模块2、光伏组件3、流体换热器4、第一管路5、集热水箱6、补水管60、水泵A7、第二管路8、供热水箱9、水泵B10、阀门B11、第三管路12、套管式冷凝器13、封闭式循环管路14、压缩机15、风冷蒸发器16、节流器17、套管式蒸发器18、水循环管路19、水泵C20、阀门C21、阀门D22、阀门E23、安装支架24、支撑座25、金属连接软管26、滑轨27、滑块28、连接座29、支撑杆30、电缸31、滑套32、阻尼杆33。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述:
如图1所示的一种PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,包括PVT集热器1、光伏发电模块2,PVT集热器包括光伏组件3、流体换热器4,光伏发电模块2与光伏组件3连接,流体换热器的两端分别通过第一管路5与集热水箱6连接,集热水箱上设有补水管60,第一管路上设有水泵A7,集热水箱通过第二管路8与供热水箱9连接,第二管路上设有水泵B10、阀门B11,供热水箱上还设有第三管路12,第三管路的一端与供热水箱连接,供热水箱上也设有补水管,第三管路的另一端与水泵B连接,第三管路上设有套管式冷凝器13;还包括封闭式循环管路14,封闭式循环管路上依次设有压缩机15、风冷蒸发器16、节流器17,封闭式循环管路穿过套管式冷凝器,封闭式循环管路内填充有制冷剂;
包括与风冷蒸发器并联的套管式蒸发器18,集热水箱上连接有水循环管路19,水循环管路穿过套管式蒸发器,水循环管路上设有水泵C20、阀门C21,套管式蒸发器与封闭式循环管路的连接段设有阀门D22,风冷蒸发器的一端设有阀门E23;阀门B、阀门C、阀门D、阀门E均为电控阀。
如图2所示,PVT集热器上设有安装支架24,安装支架的下端设有支撑座25,安装支架的下端与支撑座之间转动连接,安装支架与支撑座之间设有角度调节机构,流体换热器的两端设有金属连接软管26,安装支架的背面设有滑轨27,滑轨上设有滑块28,支撑座上设有连接座29,连接座上设有支撑杆30,支撑杆的中间部位与连接座转动连接,支撑杆的上端与滑块转动连接,支撑座上固定有电缸31,电缸的轴端设有滑套32,滑套与电缸的轴端铰接,支撑杆的下端穿过滑套;安装支架的两侧与支撑座之间均设有阻尼杆33。
结合附图,本实用新型的原理如下:光照强烈的时候,光伏组件将太阳能转化为电能并通过光伏发电模块接入市电,光伏组件发电的同时会吸收太阳光的热能,该热能对流体换热器内的水进行加热,水泵A开启,集热水箱中的水温不断升高,水温升高到额定温度后,阀门B打开,集热水箱中的热水进入供热水箱,人们可以直接把供热水箱中的热水用于生活使用,当集热水箱内的水少于设定值后,阀门B关闭,补水管对集热水箱补水,通过PVT集热器继续对集热水箱内的水循环加热,水吸收光伏组件的热量后能提高光伏组件的发电效率;当阳光照射不充足时,虽然能对集热水箱中的水加热,但是集热水箱中的水达不到额定的温度,此时阀门C、阀门D、水泵C打开、阀门E关闭,集热水箱中的温水作为热泵的热源,为供热水箱中的水加热;当没有阳光的时候,此时阀门B关闭、水泵B开启、压缩机开启,压缩机、风冷蒸发器、节流器、套管式冷凝器形成一个空气源热泵,通过空气源热泵对供热水箱内的水加热,为人们的生活提供热水。

Claims (6)

1.一种PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,包括PVT集热器、光伏发电模块,其特征是,所述的PVT集热器包括光伏组件、流体换热器,所述的光伏发电模块与光伏组件连接,所述流体换热器的两端分别通过第一管路与集热水箱连接,集热水箱上设有补水管,所述的第一管路上设有水泵A,所述集热水箱通过第二管路与供热水箱连接,所述第二管路上设有水泵B、阀门B,所述供热水箱上还设有第三管路,第三管路的一端与供热水箱连接,第三管路的另一端与水泵B连接,所述第三管路上设有套管式冷凝器;还包括封闭式循环管路,所述封闭式循环管路上依次设有压缩机、风冷蒸发器、节流器,封闭式循环管路穿过套管式冷凝器,封闭式循环管路内填充有制冷剂。
2.根据权利要求1所述的PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,其特征是,还包括与风冷蒸发器并联的套管式蒸发器,所述的集热水箱上连接有水循环管路,所述的水循环管路穿过套管式蒸发器,所述的水循环管路上设有水泵C、阀门C,所述套管式蒸发器与封闭式循环管路的连接段设有阀门D,风冷蒸发器的一端设有阀门E。
3.根据权利要求2所述的PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,其特征是,所述的阀门B、阀门C、阀门D、阀门E均为电控阀。
4.根据权利要求1所述的PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,其特征是,所述PVT集热器上设有安装支架,所述安装支架的下端设有支撑座,所述安装支架的下端与支撑座之间转动连接,所述安装支架与支撑座之间设有角度调节机构;所述流体换热器的两端设有金属连接软管。
5.根据权利要求4所述的PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,其特征是,所述安装支架的背面设有滑轨,所述的滑轨上设有滑块,所述的支撑座上设有连接座,所述的连接座上设有支撑杆,所述支撑杆的中间部位与连接座转动连接,支撑杆的上端与滑块转动连接,所述支撑座上固定有电缸,所述电缸的轴端设有滑套,滑套与电缸的轴端铰接,所述支撑杆的下端穿过滑套。
6.根据权利要求5所述的PVT结合直驱热泵式发电供热水系统,其特征是,所述安装支架的两侧与支撑座之间均设有阻尼杆。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107860136A (zh) * 2017-12-11 2018-03-30 重庆驰鼎节能科技有限公司 易安装稳定性能高的热水机

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