[發(fā)明專利]一種太陽能光伏光熱一體化供熱系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911401524.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN111181487A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北同方高科泵業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H02S40/44
• 分類號(hào): H02S40/44;H02S40/42;H02S10/30
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

本發(fā)明公開了一種太陽能光伏光熱一體化供熱系統(tǒng)，包括太陽能光伏系統(tǒng)、風(fēng)換熱管道、水換熱管道、蓄水箱、電輔熱裝置、冷水進(jìn)水泵、熱水進(jìn)水泵和水環(huán)式真空泵；太陽能光伏系統(tǒng)包括玻璃面板、太陽能面板和底板，太陽能面板鋪設(shè)在底板上，玻璃面板鋪設(shè)在太陽能面板上表面；風(fēng)換熱管道和水換熱管道鋪設(shè)在太陽能面板和底板之間；風(fēng)換熱管道的一端連接空氣進(jìn)口，另一端通過水環(huán)式真空泵連接熱風(fēng)出口；水換熱管道的一端連接蓄水箱，另一端通過熱水進(jìn)水泵連接電輔熱裝置，蓄水箱通過冷水進(jìn)水泵連接電輔熱裝置，電輔熱裝置上設(shè)有外接用水出口。本發(fā)明結(jié)合太陽能供熱供電和水環(huán)式真空泵抽氣的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省電能，運(yùn)行成本低，太陽能利用率高，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能光伏光熱一體化供熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

中國能源消費(fèi)由于過于依賴以煤炭為首的化石能源，導(dǎo)致環(huán)境污染問題非常嚴(yán)峻。為了保持社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，我國能源安全必然要面對(duì)資源瓶頸約束及環(huán)境惡化等巨大壓力，因此發(fā)展可再生能源來替代傳統(tǒng)化石能源勢(shì)在必行。太陽能作為可再生能源，合理利用和發(fā)展太陽能是我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低環(huán)境污染，提高能源供給安全的重要途徑。

太陽能對(duì)于地球來講是取之不盡、用之不竭的清潔健康能源，是應(yīng)用前景最廣闊的替代能源，它必將成為今后的主導(dǎo)能源。開發(fā)利用太陽能，對(duì)于節(jié)約常規(guī)能源，保護(hù)自然環(huán)境，減緩氣候變化等，都具有極其重大的意義。將太陽能集熱與電輔熱系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行，可充分利用“峰谷電價(jià)”政策，降低運(yùn)行成本。

一些研究者發(fā)現(xiàn)，照射到光伏電池表面的太陽能80％以上并未轉(zhuǎn)化為電能,而是轉(zhuǎn)化為熱能,這些能量會(huì)導(dǎo)致電池組件的溫度升高,從而使其光電轉(zhuǎn)換光伏效率下降。如果可以通過加強(qiáng)散熱的方式，使用流體(例如水或空氣)帶走熱量來降低電池溫度,就可以提高光伏電池的發(fā)電效率。若這些熱量還可以通過被額外利用,那么這種系統(tǒng)就可以既產(chǎn)生電能還可以提供熱能，因此可稱之為光伏光熱一體化(PV/T)系統(tǒng)。

早在19世紀(jì)70年代Kerlpsi就提出了太陽能光電光熱一體化(PV/T)系統(tǒng)的概念。幾十年中，大量研究工作者們從不同角度對(duì)PV/T系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)于太陽能光伏光熱一體化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，其在為用戶提供清潔電能的同時(shí)，還可以為用戶提供熱能，可以稱得上是太陽能利用相關(guān)技術(shù)中最合理發(fā)展方向之一。研究表明，PV/T系統(tǒng)太陽能利用總效率最高可達(dá)70％，因此利用PV/T技術(shù)，用同樣的面積可以比傳統(tǒng)單一太陽能利用技術(shù)—太陽能光伏和太陽能熱水器—生產(chǎn)出更多的能量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前太陽能光伏系統(tǒng)中有相當(dāng)一部分太陽能轉(zhuǎn)化為熱能白白損失掉的問題，本發(fā)明提出了一種太陽能光伏光熱一體化供熱系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種太陽能光伏光熱一體化供熱系統(tǒng)，包括太陽能光伏系統(tǒng)、風(fēng)換熱管道、水換熱管道、蓄水箱、電輔熱裝置、冷水進(jìn)水泵、熱水進(jìn)水泵和水環(huán)式真空泵；所述太陽能光伏系統(tǒng)包括玻璃面板、太陽能面板和底板，所述太陽能面板鋪設(shè)在所述底板上，所述玻璃面板鋪設(shè)在所述太陽能面板上表面；所述風(fēng)換熱管道和所述水換熱管道鋪設(shè)在所述太陽能面板和所述底板之間；所述風(fēng)換熱管道的一端連接空氣進(jìn)口，另一端通過所述水環(huán)式真空泵連接熱風(fēng)出口；所述水換熱管道的一端連接所述蓄水箱，另一端通過所述熱水進(jìn)水泵連接所述電輔熱裝置，所述蓄水箱通過所述冷水進(jìn)水泵連接所述電輔熱裝置，所述電輔熱裝置上設(shè)有外接用水出口。

優(yōu)選的，所述風(fēng)換熱管道和所述水換熱管道為同一換熱管道，該換熱管道的入口通過第一切換閥分別連接所述空氣進(jìn)口和所述蓄水箱，所述換熱管道的出口通過第二切換閥分別連接所述水環(huán)式真空泵和所述熱水進(jìn)水泵。

優(yōu)選的，所述換熱管道通過并聯(lián)方式鋪設(shè)在所述太陽能面板和所述底板之間。

優(yōu)選的，所述電輔熱裝置的入口通過第三切換閥分別連接所述熱水進(jìn)水泵和所述冷水進(jìn)水泵。