[實用新型]基于風光互補的空氣源熱泵提效系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921601258.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN210772884U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 丁艷;李毅;金文雯;索希賢;徐暢;魏中銳
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學徐海學院
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06
• 代理公司: 無錫松禾知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32316
• 代理人: 朱亮淞

本實用新型公開了基于風光互補的空氣源熱泵提效系統(tǒng)，包括風扇組和加熱爐；所述加熱爐對應設置在風扇組下方，加熱爐與風扇組之間通過增速裝置連接；所述加熱爐包括筒體、傳動軸、定子單元和翅片；所述筒體底部設置有進風口，頂部設置有出風口；在筒體內設置半導體加熱結構和筒體外部側面設置PV/T集熱裝置；所述翅片位于定子和轉子之間；所述第二風扇驅動進風口處的空氣經(jīng)過集熱組件的一次加熱后，再經(jīng)過半導體加熱結構和翅片區(qū)域，實現(xiàn)三級加熱；通過提高進口空氣溫度，從而顯著提升了熱泵的運行效率，擴展了空氣源熱泵的適用氣溫范圍。

技術領域

本實用新型涉及熱泵領域，尤其涉及基于風光互補的空氣源熱泵提效系統(tǒng)。

背景技術

我國北方冬季氣溫低，居民供暖及生活熱水用熱量大，主要由熱力發(fā)電廠提供，一次能源消耗大，環(huán)境污染嚴重。隨著國家“煤改電”、“煤改清潔能源”的不斷推進，空氣源熱泵以其高效、環(huán)保、安全、可靠的優(yōu)勢，在商用和民用空調領域快速發(fā)展，但空氣源熱泵機組的能效隨著環(huán)境溫度的降低而不斷降低。在北方極其寒冷地區(qū)，尤其是環(huán)境溫度低于-10℃時，機組的制熱能力和效率下降明顯，甚至在-20℃時不能啟動，這大大限制了其適用范圍。

在北方地區(qū)有著十分豐富的太陽能及風能資源。目前，太陽能利用形式可分為光伏和光熱兩種利用方式。傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用效率低。若充分利用太陽能光伏/熱技術(即PV/T技術)，可降低能量損耗，提高太陽能利用率。風能作為一種清潔的可再生能源越來越受到各國的重視，全球約有2.74×109MW的風能總量，全世界每年燃燒煤所獲得的能量，僅為風力在一年內所提供能量的1/3。

目前，國內風能制熱的最新技術是渦電流制熱，由風力機動力輸出軸驅動一個轉子，在輸出軸外緣與定子間裝有永磁體，當轉子高速旋轉產(chǎn)生變化磁場，根據(jù)法拉第電磁感應定律，金屬定子受到變化磁場的影響產(chǎn)生電渦流繼而使金屬定子生成熱并加熱而產(chǎn)生了渦電流，此渦電流使定子和轉子外緣附近發(fā)熱，產(chǎn)熱效率極高。

考慮到北方太陽能、風能資源豐富、北方郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)等建筑衛(wèi)生條件要求不高的特點，本項目擬采用風能作為空氣動力加熱爐的動力源，用風力代替電動機作為空氣加熱爐的動力源，為空氣動力加熱爐提供動力；基于能量梯級利用原理，將太陽能光伏/光熱技術(即PV/T技術)引入系統(tǒng)，提高太陽能綜合利用效率。風能與太陽能優(yōu)勢結合，從而實現(xiàn)風能、光能直接轉化熱能，減少能量轉化為電能的二次損失。

所以有必要發(fā)明一種環(huán)境適應力強、運行穩(wěn)定的基于風光互補的空氣源熱泵提效系統(tǒng)。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型提供一種環(huán)境適應力強、運行穩(wěn)定的基于風光互補的空氣源熱泵提效系統(tǒng)。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的基于風光互補的空氣源熱泵提效系統(tǒng)，包括風扇組和加熱爐；所述加熱爐對應設置在風扇組下方；所述加熱爐包括筒體、傳動軸、定子單元、翅片和轉子單元；所述傳動軸設置在筒體內部，與風扇組的轉軸配合連接；所述轉子單元安裝在傳動軸上；所述定子單元固定設置在筒體內壁上；所述翅片對應設置在轉子單元和定子單元之間；所述翅片與定子單元連接；所述筒體頂部設置有出風口，底部設置有進風口；所述筒體內部上端設置有第一風扇；所述第一風扇設置在翅片上方，進風方向對應下方的筒體內部；所述第一風扇驅動進風口處的空氣穿過翅片區(qū)域，到達出風口處。

進一步地，所述風扇組包括S型風機和H型風機；所述S型風機同軸安裝在H型風機上方，兩者同步轉動。

進一步地，所述第一風扇與翅片之間設置有節(jié)流孔板；所述節(jié)流孔板上均勻設置有若干通風孔；所述翅片下方設置有第二風扇；所述第二風扇的排風方向指向出風口處。

進一步地，所述筒體上方間隔設置有防護板；所述出風口對應設置在防護板和筒體頂部之間的空隙內；所述防護板在豎直方向上的投影大于筒體的頂部開口處。