[實用新型]太陽能光伏光熱和空氣能聯合熱水系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420290457.6
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN204043216U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 苑進社;高向明
• 申請（專利權）人: 重慶師范大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/24;H02S40/44
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本實用新型涉及太陽能發(fā)電技術領域，特別涉及太陽能光伏光熱和空氣能聯合熱水系統(tǒng)。?

背景技術

太陽能光伏光熱一體化系統(tǒng)雖然能夠產生一些熱水，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(tǒng)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(huán)保、節(jié)能、結構簡單及易于安裝的熱泵形式，但是其使用易受環(huán)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(qū)。但上海屬于夏熱冬冷地區(qū)，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。再者，太陽能光伏光熱綜合利用的復合組件目前也有研究，大多是將集熱管用超聲波焊到集熱板上，集熱板與太陽能光伏組件相貼合，或者將集熱管固定連接在太陽能光伏組件的背光面，再在集熱管下面安裝隔熱保溫板構成。集熱管是固定設置在光伏組件背面，與光伏組件和隔熱保溫板是硬接觸。由于太陽能光伏光熱組件一般都在戶外使用，而且在運輸和安裝過程中集熱管或集熱板與光伏組件及集熱管與隔熱保溫背板之間是硬接觸，電池片易被碰碎，而且光伏組件被光面不是完全平整的，與集熱板的接觸不好，影響傳熱效率。?

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種太陽能光伏光熱和空氣能聯合熱水系統(tǒng)，通過采用結構簡單、安裝方便、成本較低的光伏光熱一體化組件，該光伏光熱一體化組件可以增加光伏電池的轉換效率，增加單位面積上太陽能轉換效率，由該一體化組件構成的系統(tǒng)能夠實現單獨制熱水和聯合制熱水，結合太陽能與空氣源熱泵的優(yōu)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。能提高光伏組件的發(fā)電效率，產生電能與市電并網供家庭負載設備使用；使用空氣源熱泵作為輔助熱源，節(jié)約電能，降低運行費用；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。?

本實用新型的太陽能光伏光熱和空氣能聯合熱水系統(tǒng)，包括太陽能熱水系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng)；太陽能熱水系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng)通過供熱水箱進行耦合；所述太陽能熱水子系統(tǒng)包括光伏組件和光熱組件構成的太陽能集熱器和儲熱水箱；空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器構成；所述光伏組件包括太陽能光伏電池片以及在其上表面依次粘接設置的EVA膜層和透明樹脂防護層，其下表面依次粘接設置有四氟乙烯ETFE膜層和導熱底板，所述四氟乙烯ETFE膜層與導熱底板之間設置柔性石墨板。?

進一步，所述光熱組件包括設置于導熱底板背面的集熱管，所述熱器外側設置有隔熱保溫背板，所述集熱管與隔熱保溫背板之間設置橡塑保溫層；?

進一步，所述橡塑保溫層設置有用于與集熱管外表面相配合固定的凹槽；?

進一步，所述集熱管為多根以相互平行的方式固定于導熱底板的空心銅管；?

進一步，所述集熱管為蛇形盤管；?

進一步，所述空心銅管焊接固定于導熱底板，所述導熱底板為鋁板；?

進一步，透明樹脂防護層為鋼化玻璃蓋板；?

進一步，所述鋼化玻璃蓋板與導熱底板之間的距離為25mm；?

進一步，所述空心銅管的管間距離與其管徑的比為6.25。?