CN207570052U - 光伏光热空气源热泵冷暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，包括：光伏光热联产装置阵列、电力系统、储热系统、空气源热泵系统、建筑冷暖末端系统；所述光伏光热联产装置阵列包括至少一个平行排列的光伏光热联产装置，以及连接管道；所述电力系统包括依次连接的接线盘、功率控制器、配电盘、电力计量器以及连接线路；所述储热系统包括：保温隔热墙、复合蓄热材料、换热器、储热系统管道；所述空气源热泵系统包括空气源热泵机组、以及其前端配置的空气加热器，以及风管道；所述空气加热器上设置有旁通，与所述储热系统相连；所述冷暖末端系统包括室内地板下铺设的辐射采暖系统。本实用新型综合利用太阳能，提高光伏发电效率，安装方便，易于加工。

Description

光伏光热空气源热泵冷暖系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能空气源热泵冷暖系统，尤其涉及一种光伏光热空气源热泵冷暖系统。

背景技术

空气具有内能，且空气具有很好的流动性，能够源源不断地传递热量，可以说空气中蕴含着无限的能量，从空气中提取低位热量极为方便。空气源热泵机组是利用电能驱动压缩机，同空气进行热交换，夏季制冷、冬季制热。但是冬季制热的功能一般是作为辅助功能的。空气源热泵标准工况为7℃，环境温度7℃以下，制热效率就会下降，使制冷剂常规机组在-5℃左右的时候，基本上无法工作。空气源热泵在我国长江中下游、华南及西南地区等非传统采暖区得到了广泛应用，以较低的能耗很好地满足了该地区冬季采暖的要求。但是，在华北地区和黄河流域，空气源热泵并没有得到大面积推广；在东北地区和西北地区，空气源热泵几乎没有使用。这是因为各地气温差距很大，空气源热泵的使用是有局限性、地域性的。

如长江流域地区，冬季气温约在0℃左右，但湿度很大，冬季空气源热泵制热运行容易结霜，随着结霜厚度增加，热泵效率下降，结霜加剧将导致热泵效率下降；结霜-效率下降，再结霜-效率再下降，热泵效率在恶性循环下迅速衰减。所以针对含湿量大空气源，必须采用除霜技术，如采用热气冲霜。

黄河流域地区，如山东、河南、安徽以及江苏北部地区，冬季不仅气温较低（冬季空气调节室外计算温度在-12℃～-5℃之间），而且空气相对湿度较大，空气源热泵机组容易结霜。

黄河以北、北京以南地区冬季气温比较低，如太原和石家庄冬季气温较低约为-14℃，湿度比较小；北京以北地区，如张家口冬季气温更低约为-18℃、呼和浩特约为-21℃。这些地区无法使用空气源热泵进行冬季采暖使用。

东北和西北地区大都属于严寒地区，最冷时气温可达在-25℃～-40℃之间，这些地区根本无法使用空气源热泵进行冬季采暖使用。

由于空气密度低，将空气中提取内能升温，空气源热泵机组需要消耗较多的电能。

如果能将太阳能光伏光热与空气源热泵相结合，结合地埋储热系统，可构成无污染、绿色节能、运行成本低的冷暖系统。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏光热空气源热泵冷暖系统包括以下分系统：光伏光热联产装置阵列；电力系统；储热系统、空气源热泵系统、建筑冷暖末端系统。

所述光伏光热联产装置阵列包括至少一个平行排列的光伏光热联产装置，以及连接管道，其安装在建筑物屋顶。

所述电力系统包括依次连接的接线盘、功率控制器、配电盘、电力计量器以及连接线路。

所述储热系统埋设在冻土层以下，包括：保温隔热墙、复合蓄热材料、换热器、储热系统管道。

所述空气源热泵系统包括空气源热泵机组、以及其前端配置的空气加热器，风管道。

空气加热器与光伏光热联产装置阵列的连接管道、储热系统管道连接成一个循环闭路循环。

在空气加热器前配置旁通，在不需要加热时，收集的太阳热能储存到储热系统中。

所述建筑冷暖末端系统包括室内地板下铺设的辐射采暖系统。

所述辐射采暖系统可采用风机盘管系统。

所述辐射采暖系统可采用集中式空调系统。

所述辐射采暖系统也可采用地板辐射采暖，用风机盘管制冷。

所述光伏光热联产装置阵列，包括联箱、光伏光热联产装置、支架。

所述支架上端固定联箱，联箱上连接设置至少一个光伏光热联产装置，光伏光热联产装置底端通过设置的抱箍固定于支架。

所述支架包括前支架、背支架、斜撑和安装脚。所述前支架和背支架相连，所述斜撑设置在背支架和前支架之间，所述安装脚设置在前支架和背支架的一端，用于将支架固定在地面。

所述光伏光热联产装置，包括真空玻璃管、热管组件、接线盒；所述热管组件和接线盒设置在所述真空玻璃管内；

所述真空玻璃管内壁上包覆有光伏薄膜；

所述光伏薄膜由钼电极、铜铟镓硒薄膜、硫化镉薄膜、氧化锌薄膜构成；

所述热管组件包括：热管、热管套管、导热翅片、不锈钢衬底；所述导热翅片采用不锈钢板；

所述不锈钢衬底焊接在所述导热翅片上。

所述不锈钢衬底采用不锈钢板卷曲成半圆形；所述热管套管为圆管，材质为不锈钢，套在所述热管外部；所述不锈钢衬底上包覆有绝缘层；所述绝缘层采用机械强度高的聚酯薄膜材料，用EVA胶结封装。

所述热管包括发热段和冷凝段。

所述联箱包括金属外壳、水联集管、保温发泡层；

所述水联集管与所述热管的冷凝段固定连接。

所述联箱为金属外壳，两端端盖为硬质塑料，水联集管使用铜管制作所述联箱中填充保温发泡层。水联集管上等间隔设置有插孔，用于插入热管冷凝段。

所述保温发泡层采用聚氨酯材料发泡保温。

在使用过程中，水联集管先用岩棉、矿棉或硅酸铝等耐较高温度的保温材料包裹（或喷涂）。

附图说明：

图1为本实用新型的光伏光热空气源热泵冷暖系统的结构示意图。

图2为本实用新型的光伏光热联产装置阵列结构正视图。

图3为本实用新型的光伏光热联产装置阵列结构侧视图。

图4为本实用新型的光伏光热联产装置结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型的实施例一种光伏光热空气源热泵冷暖系统包括以下分系统：光伏光热联产装置阵列1；电力系统2；储热系统3、空气源热泵系统4、建筑冷暖末端系统5。

所述光伏光热联产装置阵列1包括至少一个平行排列的光伏光热联产装置，以及连接管道，其安装在建筑物屋顶。

所述电力系统2包括依次连接的接线盘21、功率控制器22、配电盘23、电力计量器24以及连接线路。

所述储热系统3埋设在冻土层以下，包括：保温隔热墙、复合蓄热材料、换热器、储热系统管道（图中未示出）。

所述空气源热泵系统4包括空气源热泵机组42、以及其前端配置的空气加热器41，以及风管道（图中未示出）。

空气加热器41与光伏光热联产装置阵列1的连接管道、储热系统3的管道连接成一个循环闭路循环。

在空气加热器41前配置有旁通，在不需要加热时，收集的太阳热能储存到储热系统3中。

所述建筑冷暖末端系统5包括室内地板下铺设的辐射采暖系统（未示出）。

所述辐射采暖系统采用风机盘管系统。

结合图2和图3所示，一种光伏光热联产装置阵列1，包括联箱12、光伏光热联产装置11、支架13。

所述支架13上端固定联箱12，联箱12上连接设置至少一个光伏光热联产装置11，光伏光热联产装置11底端通过设置的抱箍固定于支架13。

所述支架包括前支架、背支架、斜撑和安装脚。所述前支架和背支架相连，所述斜撑设置在背支架和前支架之间，所述安装脚设置在前支架和背支架的一端，用于将支架固定在地面。

如图4所示，所述光伏光热联产装置11，包括真空玻璃管14、热管组件15、接线盒16；所述热管组件15和接线盒16设置在所述真空玻璃管14内；

所述真空玻璃管14内壁上包覆有光伏薄膜17；

所述光伏薄膜17包括钼电极、铜铟镓硒薄膜、硫化镉薄膜、氧化锌薄膜（图中未示出）；

所述热管组件15包括：热管、热管套管、导热翅片、不锈钢衬底；所述导热翅片采用不锈钢板（图中未示出）；

所述不锈钢衬底焊接在所述导热翅片上。

所述不锈钢衬底采用不锈钢板卷曲成半圆形；所述热管套管为圆管，材质为不锈钢，套在所述热管外部；所述不锈钢衬底上包覆有绝缘层；所述绝缘层采用机械强度高的聚酯薄膜材料，用EVA胶结封装。

所述热管包括发热段和冷凝段（图中未示出）。

所述联箱12包括金属外壳、水联集管、保温发泡层（图中未示出）；

所述水联集管与所述热管的冷凝段固定连接。

所述联箱12为金属外壳，两端端盖为硬质塑料，水联集管使用铜管制作所述联箱中填充保温发泡层。水联集管上等间隔设置有插孔，用于插入热管冷凝段（图中未示出）。

所述保温发泡层采用聚氨酯材料发泡保温。

在使用过程中，水联集管先用岩棉、矿棉或硅酸铝等耐较高温度的保温材料包裹（或喷涂）。

本实用新型实施例二，其他组成部分与实施例一相同，所述辐射采暖系统采用集中式空调系统。

本实用新型实施例三，其他组成部分与实施例一相同，所述辐射采暖系统采用地板辐射采暖，用风机盘管制冷。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，包括以下分系统：光伏光热联产装置阵列、电力系统、储热系统、空气源热泵系统、建筑冷暖末端系统；

所述光伏光热联产装置阵列包括至少一个平行排列的光伏光热联产装置，以及连接管道；

所述电力系统包括依次连接的接线盘、功率控制器、配电盘、电力计量器以及连接线路；

所述储热系统埋设在冻土层以下，包括：保温隔热墙、复合蓄热材料、换热器、储热系统管道；

所述空气源热泵系统包括空气源热泵机组、以及其前端配置的空气加热器，以及风管道；

所述空气加热器上设置有旁通，与所述储热系统相连；

所述冷暖末端系统包括室内地板下铺设的辐射采暖系统。

2.根据权利要求1所述的一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，其特征在于，

所述光伏光热联产装置阵列，包括联箱、光伏光热联产装置、支架；

所述支架上端固定联箱，联箱上连接设置至少一个光伏光热联产装置，光伏光热联产装置底端通过设置的抱箍固定于支架；

所述光伏光热联产装置，包括真空玻璃管、热管组件、接线盒；所述热管组件和接线盒设置在所述真空玻璃管内；

所述真空玻璃管内壁上包覆有光伏薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，其特征在于，

所述光伏薄膜由钼电极、铜铟镓硒薄膜、硫化镉薄膜、氧化锌薄膜构成；

所述热管组件包括：热管、热管套管、导热翅片、不锈钢衬底；

所述导热翅片采用不锈钢板；

所述不锈钢衬底焊接在所述导热翅片上；

所述不锈钢衬底采用不锈钢板卷曲成半圆形；所述热管套管为圆管，材质为不锈钢，套在所述热管外部；所述不锈钢衬底上包覆有绝缘层；所述绝缘层采用机械强度高的聚酯薄膜材料，用EVA胶结封装。

4.根据权利要求3所述的一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，其特征在于，

所述支架包括前支架、背支架、斜撑和安装脚；

所述前支架和背支架相连，所述斜撑设置在背支架和前支架之间，所述安装脚设置在前支架和背支架的一端，用于将支架固定在地面；

所述热管包括发热段和冷凝段；

所述联箱包括金属外壳、水联集管、保温发泡层；

所述水联集管与所述热管的冷凝段固定连接；

所述联箱为金属外壳，两端端盖为硬质塑料，水联集管使用铜管制作所述联箱中填充保温发泡层；

水联集管上等间隔设置有插孔，用于插入热管冷凝段；

所述保温发泡层采用聚氨酯材料发泡保温；

所述辐射采暖系统采用地板辐射采暖，用风机盘管制冷。

5.根据权利要求4所述的一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，其特征在于，

所述辐射采暖系统采用风机盘管系统。

6.根据权利要求5所述的一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，其特征在于，

所述辐射采暖系统采用集中式空调系统。