[發明專利]一種聯合制熱水系統

無效

• 申請號: 201310244638.5
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103267365A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 陳劍波;于海照;姚晶珊;岳畏畏;亢友立
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24H4/04;H02N6/00
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及太陽能利用技術領域，具體涉及一種太陽能光伏光熱組件與空氣源熱泵聯合制熱水系統。

背景技術

隨著世界光伏產業的快速發展，目前國家正在大力支持分布式光伏發電政策，同時隨著居民對生活熱水需求的不斷增加，相應的生活熱水的能耗也越來越多。盡管光伏發電技術不斷成熟，使光伏電池的電效率有了很大的提高，但是光電效率的絕對數值依然較低，照射到光伏電池表面的太陽輻射能80%以上并未轉化為電能，而是轉化為光伏電池的熱能損失掉了，而光伏電池的光電效率又隨著工作溫度的升高而降低。

為盡可能使光伏電池效率保持在較高水平，人們通過在光伏組件背面敷設流體通道帶走熱量以降低電池溫度，這樣既能維持電池溫度，提高發電效率，又可提供熱能利用率，此系統即為太陽能光伏光熱一體化系統。該系統能夠產生一些熱水，但是由于太陽能受天氣的變化影響很大，如若需要制取一定溫度的熱水供日常生活使用，那么輔助熱源是必不可少的。目前許多太陽能熱水系統采用電加熱作為輔助熱源，那樣會消耗大量的電能。由于熱泵的性能系數（COP）大于1，一般在2-6之間，因此用熱泵作為輔助熱源會大幅減少電力的消耗。

空氣源熱泵是一種環保、節能、結構簡單及易于安裝的熱泵形式，但是其使用易受環境的影響，其供熱能力和性能系數會隨著室外溫度的降低而降低，制冷量和制熱量不易均衡。冬季還有室外結霜等問題，不適用于寒冷地區。但上海屬于夏熱冬冷地區，適宜使用空氣源熱泵。

由于過去存在上述的問題，常常導致能源利用率相對較低。現有太陽能熱水(50～70℃)和光伏工程的轉換效率分別僅約為40～80%和10～15%，能源浪費非常嚴重。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能光伏光熱組件與空氣源熱泵聯合制熱水系統，使之不但能夠提高光伏組件的發電效率，而且能夠制取一定溫度的生活熱水供家庭日常生活使用，從而達到充分利用太陽能、節能環保的目的。

為達到上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：一種聯合制熱水系統，包括：

熱水系統，所述熱水系統包括儲熱水箱、集熱泵、電磁流量計、太陽能光伏光熱組件、空氣源熱泵和恒溫水箱，所述儲熱水箱通過鍍鋅鋼管依次順序連接所述集熱泵、所述電磁流量計和所述太陽能光伏光熱組件后回到所述儲熱水箱；所述恒溫水箱通過鍍鋅鋼管依次順序連接所述加熱泵、所述空氣源熱泵后回到所述恒溫水箱；所述儲熱水箱與所述恒溫水箱之間通過鍍鋅鋼管連接；

發電系統，所述發電系統包括信號線、直流防雷配電箱、逆變器和交流負載配電箱，所述太陽能光伏光熱組件產生的電通過所述信號線依次順序連接所述直流防雷配電箱、所述逆變器和所述交流負載配電箱。

進一步地，所述儲熱水箱里的低溫水是自來水經過所述太陽能光伏光熱組件加熱得到的，所述恒溫水箱里的水來自所述儲熱水箱。

優選地，所述太陽能光伏光熱組件的背面設有流體通道。

由于采用了上述技術方案，本發明的優點在于：

1）能結合太陽能與空氣源熱泵的優點，在各種天氣下最大程度地利用太陽能，產生一定溫度的生活熱水供家庭日常生活使用。

2）能提高光伏組件的發電效率，產生電能與市電并網供家庭負載設備使用。

3）使用空氣源熱泵作為輔助熱源，節約電能，降低運行費用。

4）采用儲熱水箱和恒溫水箱，有利于提高光伏光熱（PV/T）組件和空氣源熱泵的運行效率。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構原理示意圖。

其中：1為集熱泵；2為太陽能光伏光熱組件；3為儲熱水箱；4為恒溫水箱；5為加熱泵；6為空氣源熱泵；7為逆變器。

具體實施方式

本發明聯合制熱水系統包括熱水系統與發電系統，其中：

熱水系統包括儲熱水箱、集熱泵、電磁流量計、太陽能光伏光熱組件、空氣源熱泵和恒溫水箱，儲熱水箱通過鍍鋅鋼管依次順序連接集熱泵、電磁流量計和太陽能光伏光熱組件后回到儲熱水箱；恒溫水箱通過鍍鋅鋼管依次順序連接加熱泵、空氣源熱泵后回到恒溫水箱；儲熱水箱與恒溫水箱之間通過鍍鋅鋼管連接；

發電系統包括信號線、直流防雷配電箱、逆變器和交流負載配電箱，太陽能光伏光熱組件產生的電通過信號線依次順序連接直流防雷配電箱、逆變器和交流負載配電箱。