[發(fā)明專(zhuān)利]太陽(yáng)能光伏-市電聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的光伏光熱一體化雙源熱泵熱水系統(tǒng)及其運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710482325.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109114804B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁衛(wèi)星;王剛;尉斌;王磊鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F24H4/02
• 分類(lèi)號(hào): F24H4/02;F24H9/20;F25B30/02
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強(qiáng)

1.一種太陽(yáng)能光伏-市電聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的光伏光熱一體化雙源熱泵熱水系統(tǒng)，包括：

光伏光熱一體化組件子系統(tǒng)(A)；

太陽(yáng)能光伏-市電聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的雙源熱泵子系統(tǒng)(B)；

蓄能水箱儲(chǔ)熱子系統(tǒng)(C)及其相關(guān)水路流動(dòng)管路；

光伏-市電電源管理及控制子系統(tǒng)(D)，

其中：

所述的光伏光熱一體組件子系統(tǒng)(A)進(jìn)一步包括：

光伏電池組件(1)，

用導(dǎo)熱材料粘貼于光伏電池組件的背部的平板熱管(2)，

用導(dǎo)熱材料粘貼于平板熱管上的平板型水路流動(dòng)通道(3)，

所述的太陽(yáng)能光伏-市電聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的雙源熱泵子系統(tǒng)(B)進(jìn)一步包括：

直流調(diào)速壓縮機(jī)(10)，

作為熱泵冷凝器的第一制冷劑-水板式換熱器(11)，

用于存貯液態(tài)制冷劑的儲(chǔ)液罐(12)，

用于對(duì)制冷劑進(jìn)行干燥過(guò)濾的干燥過(guò)濾器(13)，

用于對(duì)制冷劑節(jié)流降溫的節(jié)流裝置(14)，

作為熱泵蒸發(fā)器之一的第二制冷劑-水板式換熱器(17)，

作為熱泵蒸發(fā)器之一的風(fēng)冷換熱器(23)，

所述的平板型水路流動(dòng)通道(3)進(jìn)一步包括：

布置于平板型水路流動(dòng)通道(3)下端進(jìn)水口的第一螺紋口(4)，

布置于平板型水路流動(dòng)通道(3)上端出水口的第二螺紋口(5)，以及

用于測(cè)量流過(guò)平板型水路流動(dòng)通道的水的溫度的第一測(cè)溫裝置(6)，

所述太陽(yáng)能光伏-市電聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的光伏光熱一體化雙源熱泵熱水系統(tǒng)進(jìn)一步包括：

為所述的第二制冷劑-水板式換熱器(17)配備的第一熱泵電磁閥(16)、第二熱泵電磁閥(18)、第三熱泵電磁閥(20)，

為所述風(fēng)冷換熱器(23)配備的風(fēng)冷換熱器(23)、電動(dòng)風(fēng)機(jī)(24)、第四熱泵電磁閥(22)、第五熱泵電磁閥(25)、第六熱泵電磁閥(27)，

其中：

所述第一熱泵三通閥(15)連接節(jié)流裝置(14)、第三熱泵電磁閥(20)與第一熱泵電磁閥(16)，

所述第二熱泵三通閥(19)連接第三熱泵三通閥(21)、第三熱泵電磁閥(20)與第二熱泵電磁閥(18)，

所述第三熱泵三通閥(21)連接第二熱泵三通閥(19)、第六熱泵電磁閥(27)與第四熱泵電磁閥(22)，

所述第四熱泵三通閥(26)連接直流調(diào)速壓縮機(jī)(10)、第六熱泵電磁閥(27)與第五熱泵電磁閥(25)，

所述第一熱泵電磁閥(16)連接第二制冷劑-水板式換熱器(17)與第一熱泵三通閥(15)，

所述第二熱泵電磁閥(18)連接第二制冷劑-水板式換熱器(17)與第二熱泵三通閥(19)，

所述第四熱泵電磁閥(22)連接第三熱泵三通閥(21)與風(fēng)冷換熱器(23)，

所述第五熱泵電磁閥(25)連接第四熱泵三通閥(26)與風(fēng)冷換熱器(23)，

所述第三熱泵電磁閥(20)連接第一熱泵三通閥(15)與第二熱泵三通閥(19)，

所述第六熱泵電磁閥(27)連接第三熱泵三通閥(21)與第四熱泵三通閥(26)，

在光伏直驅(qū)空氣源熱泵模式，光伏電池組件(1)產(chǎn)生的直流電直接驅(qū)動(dòng)直流調(diào)速壓縮機(jī)(10)時(shí)，熱泵蒸發(fā)器中僅采用風(fēng)冷蒸發(fā)器，此時(shí)電動(dòng)風(fēng)機(jī)(24)工作，第三熱泵電磁閥(20)、第四熱泵電磁閥(22)、第五熱泵電磁閥(25)開(kāi)啟，第一熱泵電磁閥(16)、第二熱泵電磁閥(18)、第六熱泵電磁閥(27)關(guān)閉，低溫兩相制冷劑進(jìn)入風(fēng)冷換熱器(23)中與外界空氣換熱吸熱蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)蒸汽壓縮循環(huán)過(guò)程，

在光伏直驅(qū)雙源熱泵模式下，光伏電池組件(1)產(chǎn)生的直流電直接驅(qū)動(dòng)直流調(diào)速壓縮機(jī)(10)，熱泵蒸發(fā)器同時(shí)采用風(fēng)冷蒸發(fā)器和水源蒸發(fā)器，此時(shí)電動(dòng)風(fēng)機(jī)(24)工作，第一熱泵電磁閥(16)、第二熱泵電磁閥(18)、第四熱泵電磁閥(22)、第五熱泵電磁閥(25)開(kāi)啟，第三熱泵電磁閥(20)、第六熱泵電磁閥(27)關(guān)閉，低溫兩相制冷劑先進(jìn)入第二制冷劑-水板式換熱器(17)中與流經(jīng)平板型水路流動(dòng)通道(3)的水換熱吸熱，再次進(jìn)入風(fēng)冷換熱器(23)中與外界空氣換熱吸熱蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)蒸汽壓縮循環(huán)過(guò)程，

所述的第三熱泵電磁閥(20)用于使制冷劑不流經(jīng)第二制冷劑-水板式換熱器(17)；

所述的第六熱泵電磁閥(27)用于使制冷劑不流經(jīng)風(fēng)冷換熱器(23)，

所述的蓄能水箱儲(chǔ)熱子系統(tǒng)(C)進(jìn)一步包括：用于存儲(chǔ)熱水的保溫蓄能水箱(38)、用于加注自來(lái)水的加水口(40)、用于測(cè)量熱水水溫的第二測(cè)溫裝置(41)，其特征在于：

所述的水路流動(dòng)管路包括:

用于在平板型水路流動(dòng)通道(3)與第二制冷劑-水板式換熱器(17)之間形成水路循環(huán)的第一水泵(32)，

用于控制水流通斷的第一水路電磁閥(29)和第二水路電磁閥(30)，水流方向?yàn)榈谝凰冯姶砰y-第一水泵-平板型水路流動(dòng)通道-第二水路電磁閥-第一水路電磁閥；

使在平板型水路流動(dòng)通道(3)與保溫蓄能水箱(38)之間形成水路循環(huán)的第一水泵(32)，用于控制水流通斷的第三水路電磁閥(33)和第四水路電磁閥(34)，水流方向?yàn)榈谒乃冯姶砰y-第一水泵-平板型水路流動(dòng)通道-第三水路電磁閥-第四水路電磁閥；

使在第一制冷劑-水板式換熱器(11)與保溫蓄能水箱(38)之間形成水路循環(huán)的第二水泵(36)，用于控制水流通斷的第五水路電磁閥(35)和第六水路電磁閥(37)，水流方向?yàn)榈谖逅冯姶砰y-第二水泵-第一制冷劑-水板式換熱器-第六水路電磁閥-第五水路電磁閥，

所述第一水路電磁閥(29)，用于連接第一水路三通閥(28)與第二制冷劑-水板式換熱器(17)，

所述第二水路電磁閥(30)，用于連接第二水路三通閥(31)與第二制冷劑-水板式換熱器(17)，

所述第一水路三通閥(28)，用于連接第二螺紋口(5)、第三水路電磁閥(33)與第一水路電磁閥(29)，

所述第二水路三通閥(31)，用于連接第一水泵(32)、第四水路電磁閥(34)與第二水路電磁閥(30)，

所述第三水路電磁閥(33)，用于連接保溫蓄能水箱(38)與第一水路三通閥(28)，

所述第四水路電磁閥(34)，用于連接保溫蓄能水箱(38)與第二水路三通閥(31)，

所述第五水路電磁閥(35)，用于連接保溫蓄能水箱(38)與第二水泵(36)，

所述第六水路電磁閥(37)，用于連接保溫蓄能水箱(38)與第一制冷劑-水板式換熱器(11)，

第七水路電磁閥(42)，用于連接保溫蓄能水箱(38)，用于排水。