CN220689390U - 一种pv/t板和双源热泵联合热水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，包括集热循环回路、传热循环回路、用户侧用水加热循环回路；集热循环回路包括循环连通的PV/T光伏光热板和保温水箱；传热循环回路包括循环连通的保温水箱和双源热泵；用户侧用水加热循环回路包括循环连通的双源热泵和用户侧水箱；系统还设有流经保温水箱的补水预热管路；补水预热管路的出水口与用户侧水箱相连。与现有技术相比，本实用新型以PV/T为主要供热装置，空气源热泵作为辅助热源装置对生活用水进行持续加热，保证全年均可使用，充分利用太阳热量，践行低碳环保理念，PV/T板在光伏发电的同时进行产热；此外，本实用新型中生活用水的补充水会首先进入PV/T热水水箱进行预热，进一步减少用能负担。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电、光热效应及热泵技术领域，具体涉及一种PV/T板和双源热泵联合热水系统。
背景技术
风能、生物质能和太阳能等可再生能源的开发利用是节约化石能源和解决环境污染的重要途径。目前太阳能低温热水系统和太阳能光伏发电系统的应用都得到了快速发展。在一些地区，家用太阳能热水系统的经济性和能源节约效果已经显现。独立和并网光伏发电系统在技术上已经比较成熟，但由于系统发电成本较高，因此大规模应用最终还要通过大幅度降低光伏系统的发电成本来实现。
光伏发电和光热集热常被分割为两个系统，合一的系统常常是简单的组合，且组装和应用过于冗杂，不利于市场推广，亟需一个易于组装、安全高效的整合式光伏光热系统。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种PV/T板和双源热泵联合热水系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，包括集热循环回路、传热循环回路、用户侧用水加热循环回路；
所述集热循环回路包括循环连通的PV/T光伏光热板和保温水箱；
所述传热循环回路包括循环连通的保温水箱和双源热泵；
所述用户侧用水加热循环回路包括循环连通的双源热泵和用户侧水箱；
所述系统还设有流经保温水箱的补水预热管路；所述补水预热管路的出水口与用户侧水箱相连。
进一步地，所述PV/T光伏光热板包括依次叠加的玻璃顶板、光伏板模块、保温棉，以及布置在光伏板模块和保温棉之间的蛇形铝制管道；所述的PV/T光伏光热板周边还设有铝制外框架。
进一步地，集热循环回路中，所述PV/T光伏光热板的出水口与位于保温水箱上端的第一进水口相连，所述PV/T光伏光热板的进水口与位于保温水箱下端的第一出水口相连。
进一步地，所述保温水箱的第一出水口与PV/T光伏光热板的进水口之间的管路上设有膨胀罐和PV/T集热循环水泵。其中，膨胀阀安装在循环水路上起节流稳压作用；PV/T换热循环水泵使外循环管内的循环水流动起来，将PV/T光伏光热板的热量提取出来，热量储存至保温水箱。
进一步地，传热循环回路，位于所述保温水箱上端的第二出水口与双源热泵的第三进水口相连，位于所述保温水箱下端的第二进水口与双源热泵的第三出水口相连。
进一步地，所述保温水箱的第二出水口与双源热泵的第三进水口之间的管路上设有PV/T板热水循环水泵。
进一步地，用户侧用水加热循环回路中，所述用户侧水箱的出水口与双源热泵的第四进水口相连，所述用户侧水箱的进水口与双源热泵的第四出水口相连。
进一步地，所述用户侧水箱的出水口与双源热泵的第四进水口之间的管路设有用水侧热水循环水泵，用户侧水箱另一出水管路上还设有用于供给用户的生活用水供回水循环泵。
进一步地，所述补水预热管路位于保温水箱内的管路呈蛇形排布。
进一步地，所述系统包括温度传感器、贴片传感器、远传水表、机械式自动排气阀、电磁流量计、压力传感器、电磁阀、压力表、流量开关、温度计。
进一步地，所述系统还设有用于监控管理整个系统的监控管理上位机，使用户可以自行控制，智能化程度较高，操作方便。
进一步地，所述的系统还设有用于存储PV/T光伏光热板产生的电能的蓄电池和用于检测蓄电池电量的双向电表。具体而言，该系统的电能由PV/T光伏光热板通过光生伏特效应产电，储存至蓄电池，并由双向电表检测产电量并用作生活用电。
区别于传统联合热泵，本实用新型以PV/T为主要供热装置，空气源热泵作为辅助热源装置对生活用水进行持续加热，保证全年可四季均可使用，充分利用太阳热量，践行低碳环保理念，PV/T板在光伏发电的同时进行产热；此外，本实用新型中生活用水的补充水会首先进入保温水箱进行预热，进一步减少用能负担。
附图说明
图1为实施例中PV/T板和双源热泵联合热水系统的流程图；
图2为实施例中PV/T光伏光热板结构的示意图；
图中标号所示：1、PV/T光伏光热板；2、双向电表；3、膨胀罐；4、PV/T集热循环水泵；5、保温水箱；6、PV/T板热水循环水泵；7、双源热泵；8、用水侧热水循环水泵；9、用户侧水箱；10、生活用水供回水循环泵；11、冷水补水预热系统；12、玻璃顶板；13、光伏板模块；14、保温棉；15、蛇形铝制管道；16、铝制外框架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，系统包括PV/T光伏光热板1，用于提供系统用电与加热生活用水；保温水箱5，用于保存被PV/T光伏光热板1加热后的热水；双源热泵7，整合了PV/T热源热泵和空气源热泵，具有两种产热水的方式；用户侧水箱9，用于提供生活热水或冷水并进行循环；补水预热管路11，用于预热冷水补水。与现有技术相比，本实用新型提供了一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，最大限度提升了清洁能源的利用率，并向用户提供了供电、供热水等功能。
PV/T光伏光热板1产生的电能被蓄电池存储，通过双向电表2进行检测电量外，PV/T光伏光热板1还向保温水箱5提供热水。膨胀罐3和PV/T集热循环水泵4位于PV/T光伏光热板1和保温水箱5之间。
双源热泵7向用户侧水箱9提供热水，补水预热管路11向用户侧水箱9提供预热冷水，用水侧热水循环水泵8位于双源热泵7与用户侧水箱9之间。
用户侧水箱9分别接补水预热管路11、生活热水回水管、室内热水供水管，生活用水供回水循环泵10在用户侧水箱9与室内热水供水管之间。
实施例
一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，见图1-2，包括集热循环回路、传热循环回路、用户侧用水加热循环回路；
集热循环回路包括循环连通的PV/T光伏光热板1和保温水箱5；
传热循环回路包括循环连通的保温水箱5和双源热泵7；
用户侧用水加热循环回路包括循环连通的双源热泵7和用户侧水箱9；
系统还设有流经保温水箱5的补水预热管路11；补水预热管路11的出水口与用户侧水箱9相连。
详见图2，PV/T光伏光热板1包括依次叠加的玻璃顶板12、光伏板模块13、保温棉14，以及布置在光伏板模块13和保温棉14之间的蛇形铝制管道15，PV/T光伏光热板1周边设有铝制外框架16。其中，玻璃顶板12用于防护灰尘雨水对光伏板模块的侵蚀；光伏板模块13用于光伏发电；保温棉14保证热量的积蓄；蛇形铝制管道15收集板内热量至保温水箱5；铝制外框架16用于组装支撑内部结构。
详见图1，集热循环回路中，PV/T光伏光热板1的出水口与位于保温水箱5上端的第一进水口相连，PV/T光伏光热板1的进水口与位于保温水箱5下端的第一出水口相连。保温水箱5的第一出水口与PV/T光伏光热板1的进水口之间的管路上设有膨胀罐3和PV/T集热循环水泵4。
详见图1，传热循环回路，位于保温水箱5上端的第二出水口与双源热泵7的第三进水口相连，位于保温水箱5下端的第二进水口与双源热泵7的第三出水口相连。保温水箱5的第二出水口与双源热泵7的第三进水口之间的管路上设有PV/T板热水循环水泵6。其中，保温水箱5的第一进水口和第一出水口设置在保温水箱5的同一侧，而第二进水口和第二出水口设置在相对的一侧。
详见图1，用户侧用水加热循环回路中，用户侧水箱9的出水口与双源热泵7的第四进水口相连，用户侧水箱9的进水口与双源热泵7的第四出水口相连。用户侧水箱9的出水口与双源热泵7的第四进水口之间的管路设有用水侧热水循环水泵8，用户侧水箱9另一出水管路上还设有用于供给用户的生活用水供回水循环泵10。
详见图1，补水预热管路11位于保温水箱5内的管路呈蛇形排布，尽可能的增大换热面积。
详见图1，系统还设有用于存储PV/T光伏光热板1产生的电能的蓄电池和用于检测蓄电池电量的双向电表2。
具体工作过程：
该系统所收集的能量主要有热能和电能两类，通过该系统的合理设计，充分利用了太阳能光伏光热板PV/T的产能，减少了中间环节的能量损失。
该系统的电能由PV/T光伏光热板1通过光生伏特效应产电，储存至蓄电池，并由双向电表2检测产电量并用作生活用电。
该系统的热能由PV/T光伏光热板1通过光照辐射集热，PV/T光伏光热板1内布置有蛇形铝制管道15，通过PV/T换热循环水泵4使外循环管内的循环水流动起来，将PV/T光伏光热板1的热量提取出来，热量储存至保温水箱5。膨胀阀3安装在循环水路上起节流稳压作用。
PV/T光伏光热板1所产生的热量储存在保温水箱5内，通过PV/T板热水循环水泵6使内循环管内的循环水流动起来，将热量传导至双源热泵7。
用水侧热水循环水泵8驱动用水循环管内的生活用水循环流动，通过双源热泵7将PV/T光伏光热板1的热量交换至生活用水端，如果PV/T光伏光热板1所产生的热量不足以将用户侧水箱9加热至设定温度，双源热泵7将启动空气源热泵作为辅助热源加热生活用水。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，包括集热循环回路、传热循环回路、用户侧用水加热循环回路；
所述集热循环回路包括循环连通的PV/T光伏光热板(1)和保温水箱(5)；
所述传热循环回路包括循环连通的保温水箱(5)和双源热泵(7)；
所述用户侧用水加热循环回路包括循环连通的双源热泵(7)和用户侧水箱(9)；
所述系统还设有流经保温水箱(5)的补水预热管路(11)；所述补水预热管路(11)的出水口与用户侧水箱(9)相连。
2.根据权利要求1所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，所述PV/T光伏光热板(1)包括依次叠加的玻璃顶板(12)、光伏板模块(13)、保温棉(14)，以及布置在光伏板模块(13)和保温棉(14)之间的蛇形铝制管道(15)。
3.根据权利要求1所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，集热循环回路中，所述PV/T光伏光热板(1)的出水口与位于保温水箱(5)上端的第一进水口相连，所述PV/T光伏光热板(1)的进水口与位于保温水箱(5)下端的第一出水口相连。
4.根据权利要求3所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，所述保温水箱(5)的第一出水口与PV/T光伏光热板(1)的进水口之间的管路上设有膨胀罐(3)和PV/T集热循环水泵(4)。
5.根据权利要求1所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，传热循环回路，位于所述保温水箱(5)上端的第二出水口与双源热泵(7)的第三进水口相连，位于所述保温水箱(5)下端的第二进水口与双源热泵(7)的第三出水口相连。
6.根据权利要求5所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，所述保温水箱(5)的第二出水口与双源热泵(7)的第三进水口之间的管路上设有PV/T板热水循环水泵(6)。
7.根据权利要求1所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，用户侧用水加热循环回路中，所述用户侧水箱(9)的出水口与双源热泵(7)的第四进水口相连，所述用户侧水箱(9)的进水口与双源热泵(7)的第四出水口相连。
8.根据权利要求7所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，所述用户侧水箱(9)的出水口与双源热泵(7)的第四进水口之间的管路设有用水侧热水循环水泵(8)。
9.根据权利要求1所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，所述补水预热管路(11)位于保温水箱(5)内的管路呈蛇形排布。
10.根据权利要求1所述的一种PV/T板和双源热泵联合热水系统，其特征在于，所述的系统还设有用于存储PV/T光伏光热板(1)产生的电能的蓄电池和用于检测蓄电池电量的双向电表(2)。
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