CN208475683U - 一种光热光伏采暖制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光热光伏采暖制冷系统，包括与自动控制装置连接的光热集热及光伏一体器、换热装置、末端供热制冷装置和空气源热泵，光热集热及光伏一体器包括交替工作的光热集热模块和光伏发电模块，光热集热及光伏一体器通过换热装置与末端供热制冷装置连接，末端供热制冷装置包括交替工作的供热组件和制冷组件，光伏发电模块通过空气源热泵与制冷组件连接。本实用新型中的光热光伏采暖制冷系统，供暖季晴天利用太阳能集热系统进行供暖；非供暖季通过光伏发电供应空气源热泵为建筑物提供冷量，完成建筑物的制冷要求，不仅无任何污染物的排放，并且是可再生能源，同时解决了环境污染和能源安全问题。

Description

一种光热光伏采暖制冷系统

技术领域

本实用新型涉及光热采暖技术领域，特别是涉及一种光热光伏采暖制冷系统。

背景技术

雾霾加重,化石能源的枯竭，使清洁可再生能源的应用出现了一个新的高潮。党的十八大报告中已将生态环境建设纳入五位一体的国家战略层面。东北等寒冷地区普遍采用煤炭采暖，最近煤改电、煤改气也进行的热火朝天。但大面积范围煤改气也引起局部气供应不上等问题。

环境污染和能源安全等问题已成为中国乃至全球共同面临的空前挑战。推进北方地区冬季清洁取暖，关系北方地区广大群众温暖过冬，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。

针对以上的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光热光伏采暖制冷系统，以解决上述现有技术存在的问题，既能在采暖季进行供暖又能在夏季供电并结合空气源热泵进行降温，不仅无污染物排放，还利用了可再生资源，同时解决了环境污染和能源安全问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种光热光伏采暖制冷系统，包括与自动控制装置连接的光热集热及光伏一体器、换热装置、末端供热制冷装置和空气源热泵，所述光热集热及光伏一体器包括交替工作的光热集热模块和光伏发电模块，所述光热集热及光伏一体器通过所述换热装置与所述末端供热制冷装置连接，所述末端供热制冷装置包括交替工作的供热组件和制冷组件，所述光伏发电模块通过所述空气源热泵与所述制冷组件连接。

优选的，所述光热集热模块包括反射装置、集热管和太阳能追踪装置，所述反射装置安装在所述太阳能追踪装置上，所述集热管位于所述反射装置的反射聚光点，所述集热管内有导热介质。

优选的，所述换热装置为储热水箱，所述供热组件采用暖气片或地暖盘管，所述集热管、储水水箱和供热组件依次连通；所述储水箱处还与所述空气源热泵连接。

优选的，所述储热水箱与所述供热组件之间设置有泵组，所述泵组用于调节末端采暖装置的启停、温度控制、流量调节和系统稳定等；所述泵组的进水管与所述供热组件之间设置止回阀。

优选的，所述储热水箱与所述供热组件之间的进水管和出水管上均设置有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器与所述自动控制装置和泵组电连接。

优选的，所述光伏发电模块包括光伏板、直流汇流箱、直流配电柜和交流配电柜，所述光伏板位于所述光热集热模块背面，两面之间可翻转转换；所述光伏板将直射太阳光转化为直流电，所述光伏板通过所述直流汇流箱并联接入所述直流配电柜，汇流后通过逆变器直流输入端，将直流电转变为交流电，逆变器交流输出端接入所述交流配电柜，经所述交流配电柜与所述空气源热泵连接。

优选的，所述制冷组件采用风机盘管，所述空气源热泵与所述风机盘管连接；所述空气源热泵与所述风机盘管之间设置有过滤器。

优选的，所述光热集热及光伏一体器的末端位于所述换热装置之前设置有电动阀，所述电动阀与所述自动控制装置连接。

优选的，所述光热集热及光伏一体器与换热装置之间、换热装置与供热组件之间和换热装置与空气源热泵之间均设置有循环泵。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型中的光热光伏采暖制冷系统，供暖季晴天利用太阳能集热系统进行供暖；阴天或极端恶劣的天气可通过空气源热泵进行辅助采暖；非供暖季通过光伏发电供应空气源热泵为建筑物提供冷量，完成建筑物的制冷要求。非常适用于气候为冬冷夏热的商场或办公楼。大大利用太阳能为建筑群提供热量，夏季光伏发电可为空气源热泵提供电力，大大解决了商用制冷电费高的问题。不仅无任何污染物的排放，并且是可再生能源。同时解决了环境污染和能源安全问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型光热光伏采暖制冷系统的采暖方案图；

图2为本实用新型光热光伏采暖制冷系统的空气源热泵制冷方案图；

其中，1光热集热及光伏一体器；2空气源热泵；3电动阀；4储能水箱；5泵组；6温度传感器；7压力传感器；8止逆阀；9供热组件；10循环泵；11风机盘管；12过滤器；13自动控制装置；14逆变器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种光热光伏采暖制冷系统，以解决上述现有技术存在的问题，既能在采暖季进行供暖又能在夏季供电并结合空气源热泵进行降温，不仅无污染物排放，还利用了可再生资源，同时解决了环境污染和能源安全问题。

本实用新型提供的光热光伏采暖制冷系统，包括与自动控制装置连接的光热集热及光伏一体器、换热装置、末端供热制冷装置和空气源热泵，光热集热及光伏一体器包括交替工作的光热集热模块和光伏发电模块，光热集热及光伏一体器通过换热装置与末端供热制冷装置连接，末端供热制冷装置包括交替工作的供热组件和制冷组件，光伏发电模块通过空气源热泵与制冷组件连接。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1-2，其中，图1为本实用新型光热光伏采暖制冷系统的采暖方案图；图2为本实用新型光热光伏采暖制冷系统的空气源热泵制冷方案图。

如图1-2所示，本实施例提供一种光热光伏采暖制冷系统。此系统为同一系统，是不同季节的不同使用用途。光热集热及光伏一体器可进行翻转，采暖季光热集热模块吸收太阳光，光伏组件休息；非采暖季光伏组件吸收太阳光，光热集热模块休息。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种光热光伏辅助空气源热泵的采暖制冷方案，包括光热集热及光伏一体器、换热装置、末端供热制冷装置、自动控制装置和空气源热泵系统构成。

光热集热及光伏一体器包括交替工作的光热集热模块和光伏发电模块，光热集热及光伏一体器通过换热装置与末端供热制冷装置连接，末端供热制冷装置包括交替工作的供热组件和制冷组件，光伏发电模块通过空气源热泵与制冷组件连接。

空气源热泵为系统提供辅助热量和冷量。

光热集热模块包括反射装置、集热管和太阳能追踪装置，反射装置安装在太阳能追踪装置上，集热管位于反射装置的反射聚光点，集热管内有导热介质。反射装置将大部分的太阳管反射至集热管上，由集热管将热量传递给集热管内的导热介质，太阳能追踪装置使反射镜跟随太阳的方位进行移动，进而将大部分的太阳能收集起来。

换热装置为储热水箱，供热组件采用暖气片或地暖盘管，集热管、储水水箱和供热组件依次连通，储水箱处还与空气源热泵连接；储能水箱将光热集热器的热量或空气源热泵辅助热量传送给末端采暖管路。空气源热泵让通过大量吸收空气中的免费能量而制热，高效节能；无任何废气的排放，安全环保；空气源热泵不受阴雨天气的影响，有空气就能正常制热，适用范围更广；整机可实现自动控制，无需专人维护，大大节省了后期维护费用。

储热水箱与供热组件之间设置有泵组，泵组用于调节末端采暖装置的启停、温度控制、流量调节和系统稳定等；泵组的进水管与供热组件之间设置止回阀；储热水箱与供热组件之间还设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器与自动控制装置和泵组电连接，温度传感器是将系统不同位置的温度反馈给自动控制装置，从而调节相应的阀门，使末端采暖装置达到设定温度，压力传感器是将系统不同位置的压力反馈给自动控制装置，从而进行补液排气操作，保证系统的稳定运行；温度传感器和压力传感器的数量均可以设置有多个。

光伏发电模块包括光伏板、直流汇流箱、直流配电柜和交流配电柜，光伏板位于光热集热模块背面，两面之间可翻转转换；光伏板将直射太阳光转化为直流电，光伏板通过直流汇流箱并联接入直流配电柜，汇流后通过逆变器直流输入端，将直流电转变为交流电，逆变器交流输出端接入交流配电柜，经交流配电柜与空气源热泵连接。

制冷组件采用风机盘管，空气源热泵与风机盘管连接；空气源热泵与风机盘管之间设置有过滤器。

光热集热及光伏一体器的末端位于换热装置之前设置有电动阀，电动阀与自动控制装置连接。电动阀可根据季节需要和系统需要，开启或关闭光热集热器管路。

光热集热及光伏一体器与换热装置之间、换热装置与供热组件之间和换热装置与空气源热泵之间均设置有循环泵。

在炎热季节，光伏发电的可为空气源热泵提供电力，从而完全通过太阳能和空气能为建筑物提供所需的冷量。解决了商用制冷用电费用高的难题。

空气源热泵是将空气中的能量(吸收来自太阳能、城市排放的热量、生物体发出的热量、燃料燃烧释放的热量等等)，通过做功搬运至应用场所，从而为人类生活提供可持续循环利用的绿色能源。故空气源热泵有着“大自然能量的搬运工”的美誉，通过消耗少量电能驱动压缩机运转，实现对无处不在的空气低品位能量的转移，无需复杂的配置。

具体地，本实用新型中的光热光伏采暖制冷系统

需要采暖时：

光热集热及光伏一体器中的光热集热模块朝上进行集热工作，光伏发电模块不工作，同时制冷组件上的阀门均处于关闭状态；

光热集热模块的反射装置将大部分的太阳管反射至集热管上，由集热管将热量传递给集热管内的导热介质，太阳能追踪装置使反射镜跟随太阳的方位进行移动，进而将大部分的太阳能收集起来。然后光热集热模块与储能水箱和空气源热泵连接，一方面储能水箱中的水升温，通过泵组为暖气片或地暖提供热源，另一方面空气源热泵通过吸收空气中的能量制热，也为采暖提供热源，进而实现采暖效果。

需要制冷时：

光热集热及光伏一体器中的光伏发电模块朝上进行光伏发电工作，光热集热模块不工作，同时供热组件上的阀门均处于关闭状态；

光伏发电组件中光伏板将直射太阳光转化为直流电，光伏板通过直流汇流箱并联接入直流配电柜，汇流后通过逆变器直流输入端，将直流电转变为交流电，逆变器交流输出端接入交流配电柜，经交流配电柜与空气源热泵连接。通过空气源热泵辅助制冷并将冷气通过风机盘管传递到用户侧。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：包括与自动控制装置连接的光热集热及光伏一体器、换热装置、末端供热制冷装置和空气源热泵，所述光热集热及光伏一体器包括交替工作的光热集热模块和光伏发电模块，所述光热集热及光伏一体器通过所述换热装置与所述末端供热制冷装置连接，所述末端供热制冷装置包括交替工作的供热组件和制冷组件，所述光伏发电模块通过所述空气源热泵与所述制冷组件连接。

2.根据权利要求1所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述光热集热模块包括反射装置、集热管和太阳能追踪装置，所述反射装置安装在所述太阳能追踪装置上，所述集热管位于所述反射装置的反射聚光点，所述集热管内有导热介质。

3.根据权利要求2所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述换热装置为储热水箱，所述供热组件采用暖气片或地暖盘管，所述集热管、储水水箱和供热组件依次连通；所述储水箱处还与所述空气源热泵连接。

4.根据权利要求3所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述储热水箱与所述供热组件之间设置有泵组，所述泵组用于调节末端采暖装置的启停、温度控制、流量调节和系统稳定等；所述泵组的进水管与所述供热组件之间设置止回阀。

5.根据权利要求4所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述储热水箱与所述供热组件之间的进水管和出水管上均设置有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器与所述自动控制装置和泵组电连接。

6.根据权利要求1所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述光伏发电模块包括光伏板、直流汇流箱、直流配电柜和交流配电柜，所述光伏板位于所述光热集热模块背面，两面之间可翻转转换；所述光伏板将直射太阳光转化为直流电，所述光伏板通过所述直流汇流箱并联接入所述直流配电柜，汇流后通过逆变器直流输入端，将直流电转变为交流电，逆变器交流输出端接入所述交流配电柜，经所述交流配电柜与所述空气源热泵连接。

7.根据权利要求1所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述制冷组件采用风机盘管，所述空气源热泵与所述风机盘管连接；所述空气源热泵与所述风机盘管之间设置有过滤器。

8.根据权利要求1所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述光热集热及光伏一体器的末端位于所述换热装置之前设置有电动阀，所述电动阀与所述自动控制装置连接。

9.根据权利要求1所述的光热光伏采暖制冷系统，其特征在于：所述光热集热及光伏一体器与换热装置之间、换热装置与供热组件之间和换热装置与空气源热泵之间均设置有循环泵。