[實用新型]一種多能源綜合利用裝置

有效

• 申請號: 201220407778.0
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN203312319U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張留網;黃克輝;曹毅
• 申請（專利權）人: 長沙四強科技有限公司
• 主分類號: H01L31/04
• 分類號: H01L31/04;H01L31/052;H01L31/058;F25B29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種多能源綜合利用裝置，特別是涉及一種利用太陽能發電和制熱的光電光熱一體化、可再生式燃料電池以及復合冷凝熱泵的多能源綜合利用裝置。

背景技術

目前國家對建筑節能減排工作以及對新能源和可再生能源的開發和利用給予高度的重視和大力的政策支持，使得中國的太陽能熱水器和熱泵熱水器產業不斷壯大，取得了很好的節能效益，同時也暴露出一些問題：在民用建筑中，太陽能僅用于采暖（制熱），太陽能綜合利用效率僅在40%左右。太陽能的利用受季節、地域和時間影響較大，因此太陽能熱水器和太陽能采暖（制熱）具有較大的間歇性，嚴重影響了用戶體驗。傳統的空氣能熱泵熱水器盡管能夠帶來一定程度上的節能，但是在熱泵工作時，仍然有一部分的冷凝熱沒有加以利用而直接排放到空氣中，造成新的浪費和損失。生活用電主要還是依賴于城市電網，在用電高峰期，往往因為用電負荷過大而采取分區分時限電的方式，嚴重影響了用戶的生活。目前來看不管是太陽能的利用還是熱泵（熱泵式熱水器）的使用，其形式都是相互獨立的。這樣的系統形式不能很好的彌補不同產品、不同系統之間的缺點，無法同時滿足用戶的多種使用需求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種在最大程度減少傳統能源利用率的情況下，保證或提高用戶的使用體驗并且最大限度地利用新型的及可再生型能源的多能源綜合利用裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的多能源綜合利用裝置，光電光熱一體化裝置由透光型太陽能光電板和設在所述的透光型太陽能光電板的背部的管式換熱器組成，所述的管式換熱器通過供水管和回水管與蓄熱水箱連接，所述的供水管上設有輸送泵、第一旁通閥和第一控制電磁閥，在所述的回水管上設有第一止回閥；優先控制器通過電纜一端與所述的光電光熱一體化裝置的輸電端連接，一端連接有電解制氫儲氫裝置，另一端連接有第一并網逆變器，所述的電解制氫儲氫裝置通過輸氣管道連接到質子膜燃料電池的進氣端，所述的質子膜燃料電池的輸電端則通過電纜連接至第二并網逆變器，所述的第一并網逆變器和第二并網逆變器通過電纜分別與市電網相連；復合冷凝熱泵系統的熱回收裝置通過輸送泵連接有換熱器儲水箱，所述的換熱器儲水箱通過進水管和出水管與所述的蓄熱水箱連接，所述的進水管上設有第二控制電磁閥，在所述的出水管設有水泵和第二旁通閥。

所述的管式換熱器通過固定換熱銅板與所述的透光型太陽能光電板的背部相連接，所述的管式換熱器成“工”字形連接，所述的固定換熱銅板與所述的透光型太陽能光電板之間填充有由高導熱率的導熱硅脂構成的導熱層，所述的管式換熱器與所述的透光型太陽能光電板整體性地封閉在一個密閉容器中，容器在封裝時填充有保溫填充層。

所述的管式換熱器為管徑為5～8mm的毛細換熱管。?

采用上述技術方案的多能源綜合利用裝置，由光電光熱一體化系統、復合冷凝熱泵系統和燃料電池蓄電及輔助供電系統組成，其作用分別如下：

（1）光電光熱一體化系統

在為用戶制取生活熱水時，優先采用光電光熱一體化裝置。該裝置的核心部件是高效的透光型太陽能光電板和一種管式換熱器。使用時蓄熱水箱中的水由控制系統控制優先流經與透光型太陽能光電板背部緊密相接的管式換熱器，當太陽光照射到透光型太陽能光電板上利用光伏效應發電的同時，因吸收太陽光而升溫的透光型太陽能光電板與管式換熱器中的水進行換熱，以此來制取45～50℃左右的生活熱水，然后再儲存在蓄熱水箱中。同時，經過換熱后可以有效降低透光型太陽能光電板的背面溫度，在一定程度上也提高了透光型太陽能光電板的發電效率。其中，光電效應生產的電能則根據實際情況，經過逆變轉換成交流電后與電網并網直接供給生活用電或者直接與制氫裝置相連制造氫氧燃料電池所需的氫氣。

（2）復合冷凝熱泵系統

由于太陽能的不連續性和不穩定性，尤其是在冬天以及過渡季節，陽光不充足的時候，單純地依靠太陽能制取生活熱水有時可能無法滿足用戶需求。此種復合型冷凝熱泵是一種雙級、雙旁路控制的、能夠方便實現空/水轉換的、將冷凝熱回收利用的熱水熱泵空調裝置。在夏季炎熱時，可以通過控制器進行轉換來達到制冷目的。而在過渡季節或冬季，需要制取足夠的生活熱水，太陽能制熱又無法滿足，此時可以轉換為熱水熱泵來生產生活熱水。此技術的應用能夠有效降低制熱成本，減少制取生活熱水帶來的電力壓力。

（3）燃料電池蓄電及輔助供電系統