CN218627050U - 一种储能式光伏光热多能耦合供热系统 - Google Patents

Abstract

一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，涉及新能源技术领域，以太阳能利用为主、余热利用为辅，实现多能耦合供热。包括光伏模块、光热模块、循环水箱、蓄热装置、热泵模块和余热储罐，光热模块与循环水箱、循环水箱与蓄热装置、蓄热装置与热泵模块、热泵模块与余热储罐之间均通过管道连接，循环水箱还通过管道与用户端连接，管道上具有阀门和水泵，蓄热装置具有内外多层结构，内层为中心蓄热腔，外层为外围蓄热腔；光伏模块为所述阀门和水泵提供电能。本实用新型通过蓄热装置的设置，实现对热量的储蓄；且蓄热装置为内外多层设计，在供热初期快速提升温度，提高供热效率，还能保证充足的蓄热量。

Description

一种储能式光伏光热多能耦合供热系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，具体地说是一种储能式光伏光热多能耦合供热系统。

背景技术

随着国家碳达峰碳中和战略的稳步实施，寻求清洁环保的供热方式替代传统的燃煤燃气取暖方式已经成现在供热行业急需解决的问题。现有技术中对于光伏光热的利用，已经非常成熟和常见。但仍存在一些问题，例如：光伏光热的利用对天气的依赖性比较强，当光照强度较弱或阴天时，无法进行光热转化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，以太阳能利用为主、余热利用为辅，实现多能耦合供热。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，包括光伏模块、光热模块、循环水箱、蓄热装置、热泵模块和余热储罐，所述光热模块与循环水箱、所述循环水箱与蓄热装置、所述蓄热装置与热泵模块、所述热泵模块与余热储罐之间均通过管道连接，所述循环水箱还通过管道与用户端连接，所述管道上具有阀门和水泵，所述蓄热装置具有内外多层结构，其中内层为中心蓄热腔，外层为外围蓄热腔，所述中心蓄热腔的蓄热顺序高于外围蓄热腔的蓄热顺序；所述光伏模块为所述阀门和水泵提供电能。

进一步地，所述蓄热装置为圆形或矩形结构。

进一步地，所述外围蓄热腔为在同一外层上独立设置的多个。

进一步地，所述外围蓄热腔至少设置有一层。

进一步地，所述中心蓄热腔与外围蓄热腔之间具有管道。

进一步地，连接所述蓄热装置与热泵模块的管道一端具有分流管，所述分流管具有一个进口、一个第一出口和若干第二出口，所述进口用于与管道连接，所述第一出口与中心蓄热腔连通，所述第二出口与外围蓄热腔一一对应并连通。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过蓄热装置的设置，实现对热量的储蓄；且蓄热装置为内外多层设计，在蓄热初期热量储存在中心蓄热腔内使得升温快，中心蓄热腔蓄热完成后，富余的热量蓄存在外围蓄热腔，进而在供热初期快速提升温度，提高供热效率，还能保证充足的蓄热量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为蓄热装置实施例一的俯视图；

图3为蓄热装置实施例一的主视图；

图4为蓄热装置实施例二的俯视图；

图5为蓄热装置实施例三的俯视图；

图6为蓄热装置实施例四的俯视图；

图7为在蓄热装置内设置分流管的示意图；

图中：1光伏模块，2光热模块，3循环水箱，4蓄热装置，41中心蓄热腔，42外围蓄热腔，5管道，6热泵模块，7余热储罐，8采暖，81生活热水，82烘干机，9分流管，91进口，92第一出口，93第二出口。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实用新型包括光伏模块1、光热模块2、循环水箱3、蓄热装置4、热泵模块6和余热储罐7，下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

如图1至图7所示，一种储能式光伏光热多能耦合供热系统包括光伏模块1、光热模块2、循环水箱3、蓄热装置4、热泵模块6和余热储罐7，光热模块2与循环水箱3、循环水箱3与蓄热装置4、蓄热装置4与热泵模块6、热泵模块6与余热储罐7之间均通过管道5连接，循环水箱2还通过管道5与用户端连接，管道5上具有阀门和水泵，蓄热装置4具有内外多层结构，其中内层为中心蓄热腔41，外层为外围蓄热腔42，中心蓄热腔41的蓄热顺序高于外围蓄热腔42的蓄热顺序。光伏模块1为阀门和水泵提供电能。

下面对本实用新型的工作原理进行描述：

（1）光热模块2为现有技术，光热模块2用于将太阳能转化为热能，并与循环水箱3内的水进行热交换，提高循环水箱3内的水温。

（2）循环水箱3用于储存水，循环水箱3具有两个作用，第一是在太阳能资源充足时，光热模块与循环水箱3内水的热交换量大，循环水箱3内水温较高，此时循环水箱3可直接用于供热；第二是缓冲作用，稳定水温。

（3）蓄热装置4具有较大的容积，蓄热装置4用于对热量进行蓄存。蓄热装置4为内外多层结构，当需要进行蓄热时，首先将热量蓄存在中心蓄热腔41内，当热量有富余时，然后再将富余的热量蓄存在外围蓄热腔42内。在初始供热时，利用中心蓄热腔41内的热量进行供热，可以实现温度的快速提升，进而提高供热效率。蓄热装置4的结构，除了可以实现供热的快速升温外，还具有充足的蓄热量，满足时效性能源（例如光照充足时的太阳能、废热）的存储。

（4）管道5用于实现两个设备的连接，管道5上配备阀门和水泵，以保证流体（如热水）的流动方向和流动速度。根据实际情况，在管道5上还可设置单向阀，以避免流体的逆向流动。

（5）热泵模块6用于对余热废热进行利用，余热储罐7内低品位的余热、废热进入热泵模块6内，在热泵模块6的作用下提高温度后进行供热，热泵模块6为现有技术。

（6）余热储罐7，用于对工厂余热、废热进行储存。

（7）用户端包括采暖8用户、生活热水81用户和烘干用户82等，根据不同的用户需求分配不同等级的热量。

（8）光伏模块1，为现有技术，将太阳能转化为电能，为管道上的阀门和水泵提供电能。

如图3所示，中心蓄热腔41、外围蓄热腔42之间可以通过管道5连通，以便于中心蓄热腔41和外围蓄热腔42之间的热量转移。当中心蓄热腔41储热完成后，打开管道5上的阀门，使得富余的热量经管道5进入外围蓄热腔42。

如图2所示，作为蓄热装置4的实施例一，蓄热装置4为圆形结构。如图2所示，外围蓄热腔42可以为一个整体结构，如图4所示，作为蓄热装置4的实施例二，外围蓄热腔42还可以为在同一外层上独立设置的多个，各个外围蓄热腔42均与中心蓄热腔41连通。如图5所示，作为蓄热装置4的实施例三，蓄热装置4为矩形结构。如图6所示，作为蓄热装置4的实施例四，外围蓄热腔42至少设置有一层。每层的外围蓄热腔42既可以为整体结构，也可以为相互独立的多个。每层的外围蓄热腔42为一个整体或相互独立的多个的前提下，外围蓄热腔42还可以为内外设置的多个，即至少设置一层外围蓄热腔42。

如图7所示，连接蓄热装置4与热泵模块6的管道5一端具有分流管9，分流管9具有一个进口91、一个第一出口92和若干第二出口93，进口91用于与管道5连接，第一出口92与中心蓄热腔41连通，第二出口93与外围蓄热腔42一一对应并连通。分流管9的设置，便于外部热量进入中心蓄热腔41和外围蓄热腔42，并便于根据需要调节热量的流向。一方面，当某一外围蓄热腔42装满热量后，可以通过调节阀门开启和关闭，调节热量的流向。另一方面，可以将不同品味的热量存储在不同的外围蓄热腔42内，实现对能量的分类储存。

本实用新型通过蓄热装置的设置，实现对热量的储蓄；且蓄热装置为内外多层设计，在蓄热初期热量储存在中心蓄热腔内使得升温快，中心蓄热腔蓄热完成后，富余的热量蓄存在外围蓄热腔，进而在供热初期快速提升温度，提高供热效率，还能保证充足的蓄热量。本实用新型实现了以太阳能供热为主、其它能源（如余热、废热）供热为辅的供热方式，采用内外多层结构的蓄热装置，既可以保证供热效率，还可以对热量进行高效储存。本实用新型通过对光伏光热多种能源的耦合利用，通过特殊结构的蓄热装置，实现对热能的合理利用。

Claims (6)

1.一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，其特征在于，包括光伏模块、光热模块、循环水箱、蓄热装置、热泵模块和余热储罐，所述光热模块与循环水箱、所述循环水箱与蓄热装置、所述蓄热装置与热泵模块、所述热泵模块与余热储罐之间均通过管道连接，所述循环水箱还通过管道与用户端连接，所述管道上具有阀门和水泵，所述蓄热装置具有内外多层结构，其中内层为中心蓄热腔，外层为外围蓄热腔，所述中心蓄热腔的蓄热顺序高于外围蓄热腔的蓄热顺序；所述光伏模块为所述阀门和水泵提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，其特征在于，所述蓄热装置为圆形或矩形结构。

3.根据权利要求2所述的一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，其特征在于，所述外围蓄热腔为在同一外层上独立设置的多个。

4.根据权利要求3所述的一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，其特征在于，所述外围蓄热腔至少设置有一层。

5.根据权利要求1所述的一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，其特征在于，所述中心蓄热腔与外围蓄热腔之间具有管道。

6.根据权利要求3所述的一种储能式光伏光热多能耦合供热系统，其特征在于，连接所述蓄热装置与热泵模块的管道一端具有分流管，所述分流管具有一个进口、一个第一出口和若干第二出口，所述进口用于与管道连接，所述第一出口与中心蓄热腔连通，所述第二出口与外围蓄热腔一一对应并连通。

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