CN209042806U - Pvt耦合直流直驱热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型PVT耦合直流直驱热泵系统，包括PVT板、PVT循环泵、采用直流直驱的双源热泵、换热循环泵、储热水箱、光伏控制器、电网、蓄电池、DC/DC控制器、AC/DC控制器、检测PVT板温度的第一温度传感器、检测外界环境温度的第二温度传感器、检测水箱温度的第三温度传感器及微处理器；PVT板、PVT循环泵和双源热泵的第一换热器构成第一循环管路，储热水箱、换热循环泵和双源热泵的第二换热器构成第二循环管路，PVT板通过光伏控制器与蓄电池连接，电网通过AC/DC控制器与蓄电池连接，蓄电池通过DC/DC控制器与双源热泵连接，第一、第二和第三温度传感器、PVT循环泵、换热循环泵和双源热泵与微处理器连接。

Description

PVT耦合直流直驱热泵系统

技术领域

本实用新型涉及光电光热一体化技术领域，特别是涉及一种PVT(Photo-voltaic/thermal collector，光电光热一体板)耦合直流直驱热泵系统。

背景技术

目前市场上的晶硅光伏组件在标准条件下(25℃)的转换效率为15％～19％，81％以上的能量未能转换为有用能量，相当一部分转换为热能，从而导致光伏组件温度不断升高，光伏组件工作温度每升高1℃，转换效率将平均下降0.4～0.5％。新型PVT板的出现很好得解决了这些问题，大大提高了太阳能综合利用率。PVT是在光伏组件的基础上增加换热微流道，将光伏组件和微流道有机地结合在一起，换热面积大，换热快速均匀，解决了传统光伏发电、太阳能热水系统各自独立太阳能利用效率低的弊端；光电光热一体化设计，实现了太阳能热电联产的系统方案，提高了产品适应性，具有很大的发展前景。目前市场上的热泵产品主要都是交流电源驱动的，而PVT所发的电为直流电，无法直接为热泵所用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的PVT耦合直流直驱热泵系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种PVT耦合直流直驱热泵系统，其特点在于，其包括多个PVT板、PVT循环泵、双源热泵、换热循环泵、储热水箱、光伏控制器、电网、蓄电池、DC/DC控制器、AC/DC控制器、用于检测PVT板的温度的第一温度传感器、用于检测外界环境的温度的第二温度传感器、用于检测储热水箱的温度的第三温度传感器以及微处理器，所述双源热泵采用直流直驱热泵。

该些PVT板、PVT循环泵和双源热泵的第一换热器依次管路连接构成第一循环管路，所述储热水箱、换热循环泵和双源热泵的第二换热器依次管路连接构成第二循环管路，该些PVT板通过光伏控制器与蓄电池连接，所述电网通过AC/DC控制器与蓄电池连接，所述蓄电池通过DC/DC控制器与双源热泵连接，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、PVT循环泵、换热循环泵和双源热泵均与微处理器电连接。

较佳地，所述第一温度传感器安装在PVT板上。

较佳地，所述第三温度传感器安装在储热水箱上。

较佳地，所述PVT耦合直流直驱热泵系统还包括逆变器和用电负载，所述光伏控制器和逆变器的一端依次连接，所述逆变器的另一端分别与用电负载和电网连接。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

PVT所发的电为直流电无法直接为热泵所用，直流电机具有良好的启动特性和调速特性，转矩比较大，维修比较便宜，直流电机的直流相对于交流比较节能环保，直流直驱热泵的出现很好地解决了这个问题，直流直驱热泵能直接以PVT所发的电驱动，节省了转换成交流电的损耗，配合储能系统，能使系统稳定运行的同时最大化地发挥直流电机的优势。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的PVT耦合直流直驱热泵系统的结构原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。

如图1所示，本实施例提供一种PVT耦合直流直驱热泵系统，其包括多个PVT板1、PVT循环泵2、双源热泵3、换热循环泵4、储热水箱5、光伏控制器6、逆变器7、用电负载8、电网9、蓄电池10、DC/DC控制器11、AC/DC控制器12、用于检测PVT板1的温度的第一温度传感器、用于检测外界环境的温度的第二温度传感器、用于检测储热水箱5的温度的第三温度传感器以及微处理器(图中未示出)，所述第一温度传感器安装在PVT板1上，所述第三温度传感器安装在储热水箱5上，所述双源热泵3采用直流直驱热泵。

该些PVT板1、PVT循环泵2和双源热泵3的第一换热器依次管路连接构成第一循环管路，所述储热水箱5、换热循环泵4和双源热泵3的第二换热器依次管路连接构成第二循环管路，该些PVT板1通过光伏控制器6与蓄电池10连接，该些PVT板1、光伏控制器6和逆变器7的一端依次连接，所述逆变器7的另一端分别与用电负载8和电网9连接，所述电网9通过AC/DC控制器12与蓄电池10连接，所述蓄电池10通过DC/DC控制器11与双源热泵3连接，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、PVT循环泵2、换热循环泵4和双源热泵3均与微处理器电连接。

该些PVT板1进行光伏发电，全年进行发电，所发的电优先通过光伏控制器6存储至蓄电池10中，余电通过光伏控制器6和逆变器7输送给用电负载8直接使用或者输送给电网9储存。

双源热泵3为水源和空气源一体式，全年制热水，通过换热循环泵4把热水储存在储热水箱5中，微处理器通过PVT板1的温度、储热水箱5的温度和环境温度等参数自动选择水源工况或空气源工况运行，水源优先。

水源工况：第一温度传感器检测PVT板的温度值，第二温度传感器检测外界环境的温度值，第三温度传感器检测储热水箱的温度值，微处理器接收该些温度值并进行分析。当PVT板的温度值、外界环境的温度值、储热水箱的温度值达到预定的设置条件时，PVT循环泵2和换热循环泵4先启动，再双源热泵3启动，以PVT板1产生的热量作为热泵源侧，PVT板1产生的热能通过PVT循环泵2传送至双源热泵3，并与双源热泵3的第一换热器进行热交换，这样PVT板1产生的热能就存储在双源热泵3内，双源热泵3内的热能再通过双源热泵3的第二换热器与储热水箱5内的水进行热交换，将双源热泵3内的热能热交换给水，以此实现制热水，通过换热循环泵4把热水储存在储热水箱5中。本实用新型在大大提高热泵COP(制热能效比)的同时能有效降低PVT板温，提高发电效率。

空气源工况：当微处理器分析出双源热泵3的水源侧(即PVT板1产生的热能)温度不理想时，水源工况制热效率不如空气源工况的制热效率时，微处理器自动切换到空气源工况运行，即，双源热泵3的第一换热器与外界空气进行热交换，将空气的热能交换至双源热泵3内，双源热泵3再将存储的热能通过双源热泵3的第二换热器与储热水箱5内的水进行热交换，将双源热泵3内的热能热交换给水，以此实现制热水，通过换热循环泵4把热水储存在储热水箱5中。由此，本实用新型始终保持在最佳的工况下运行。

该些PVT板1白天所发的电通过光伏控制器6直接存储到蓄电池10中，夜间不发电时通过AC/DC控制器12把电网9的市电存储到蓄电池10中，直流直驱热泵3的电源通过DC/DC控制器11直接从蓄电池10中供。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种PVT耦合直流直驱热泵系统，其特征在于，其包括多个PVT板、PVT循环泵、双源热泵、换热循环泵、储热水箱、光伏控制器、电网、蓄电池、DC/DC控制器、AC/DC控制器、用于检测PVT板的温度的第一温度传感器、用于检测外界环境的温度的第二温度传感器、用于检测储热水箱的温度的第三温度传感器以及微处理器，所述双源热泵采用直流直驱热泵；

该些PVT板、PVT循环泵和双源热泵的第一换热器依次管路连接构成第一循环管路，所述储热水箱、换热循环泵和双源热泵的第二换热器依次管路连接构成第二循环管路，该些PVT板通过光伏控制器与蓄电池连接，所述电网通过AC/DC控制器与蓄电池连接，所述蓄电池通过DC/DC控制器与双源热泵连接，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、PVT循环泵、换热循环泵和双源热泵均与微处理器电连接。

2.如权利要求1所述的PVT耦合直流直驱热泵系统，其特征在于，所述第一温度传感器安装在PVT板上。

3.如权利要求1所述的PVT耦合直流直驱热泵系统，其特征在于，所述第三温度传感器安装在储热水箱上。

4.如权利要求1所述的PVT耦合直流直驱热泵系统，其特征在于，所述PVT耦合直流直驱热泵系统还包括逆变器和用电负载，所述光伏控制器和逆变器的一端依次连接，所述逆变器的另一端分别与用电负载和电网连接。