[發明專利]一種電冷熱聯供的光能利用系統

在審

• 申請號: 202210824077.5
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115962582A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 徐象國;黎念;高志華;周靜怡
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波“五位一體”校區教育發展中心
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B30/02;F25B41/24;F25B41/30;F25B41/40;F25B49/02;H02S40/38;H02S40/42;H02S40/44
• 代理公司: 杭州知學知識產權代理事務所(普通合伙) 33356
• 代理人: 張雯

一種電冷熱聯供的光能利用系統，一種電冷熱聯供的光能利用系統，包括光伏發電系統、蓄冷系統、熱泵系統，所述光伏發電系統可以向外提供電能，所述熱泵系統可以向外提供熱能，所述光伏發電系統包括光伏發電板，所述蓄冷系統包括蓄冷板，所述熱泵系統包括熱泵主路，所述熱泵主路包括直冷板，所述蓄冷板與所述光伏發電板貼合，所述直冷板與所述蓄冷板貼合，所述蓄冷板位于所述直冷板與所述光伏發電板之間，所述蓄冷系統中的循環工質為蓄冷籠形水合物，所述蓄冷籠形水合物在蓄冷板內吸收或釋放熱量。

技術領域

本發明涉及能源利用技術領域，特別是涉及一種電冷熱聯供的光能利用系統。

背景技術

光電系統是光能利用系統技術之一。傳統光電系統利用設置于集熱器表面的半導體材料的光伏效應，將太陽能轉化為電能。但是，光電系統中的光伏發電板在工作過程中溫度會上升，研究證明，光伏板的發電效率會隨溫度變化，因此，出現了光電系統與光熱系統結合的光能利用系統技術，通過系統中循環的工質帶走電池組件上產生的熱量并可利用該部分熱量，一方面，避免了光伏發電板發電產生的熱量得到了有效利用，另一方面，光伏發電板的溫度得到了一定程度的控制，發電效率得到了改善。整體提高了系統對太陽能的利用效率。

但是，光伏發電板由制冷劑直冷降溫的技術，受限于制冷劑蒸發換熱的不均勻性，光伏發電板的整體溫度可以控制，但是光伏板局部區域仍然可能存在過熱現象而出現熱斑，影響系統的整體效率。同時，光伏發電板的溫度通常受到季節以及天氣的影響，制冷劑制冷降溫受限于工況，可能出現冷量過剩的情形，同時也能出現，供熱系統的熱量供應無法滿足使用需求。

發明內容

針對現有技術中光伏發電板的均溫性不佳導致局部發熱出現熱斑的不足，本發明提供了一種電冷熱聯供的光能利用系統。

一種電冷熱聯供的光能利用系統，一種電冷熱聯供的光能利用系統，包括光伏發電系統、蓄冷系統、熱泵系統，所述光伏發電系統可以向外提供電能，所述熱泵系統可以向外提供熱能，所述光伏發電系統包括光伏發電板，所述蓄冷系統包括蓄冷板，所述熱泵系統包括熱泵主路，所述熱泵主路包括直冷板，所述蓄冷板與所述光伏發電板貼合，所述直冷板與所述蓄冷板貼合，所述蓄冷板位于所述直冷板與所述光伏發電板之間，所述蓄冷系統中的循環工質為蓄冷籠形水合物，所述蓄冷籠形水合物在蓄冷板內吸收或釋放熱量。

進一步，所述蓄冷型水合物的相變溫度為5～10℃；所使用的蓄冷籠形水合物是一種特殊的相變材料，相變溫度5～10℃，是主體水分子與客體分子在一定條件下結合的類冰狀固體物質。水合物以漿體狀態進行能源轉化和儲存在蓄冷和制冷中是一種高效穩定的方式。這種復雜和多變的相變儲能耦合多相流動換熱過程具有更突出的能源轉化過程，水合物漿體的換熱系數能夠達到水的2-3倍，結合籠形水合物高潛熱的儲能特性，水合物漿體能在蓄冷過程中發揮重要的能換轉化過程。水合物漿體的流動換熱有高儲能密度特性并且相變條件溫和，在儲能系統中具有較大的應用前景，并且能解決PVT系統的能源發電間歇性問題。

為了使系統可以對外提供冷量，滿足用戶對冷量的需求，進一步，所述蓄冷系統包括蓄冷罐、循環泵，所述循環泵為所述蓄冷型水合物在蓄冷系統中的流動提供循環動力，所述蓄冷罐可以向外提供冷量。

進一步，所述熱泵主路包括節流裝置、儲熱器、壓縮機，所述儲熱器可以向外提供可供利用的熱量，所述熱泵系統中循環工質為制冷劑，所述熱泵系統包括第一運行模式，所述熱泵系統處于第一運行模式時，流出所述直冷板的制冷劑經壓縮機壓縮后進入所述儲熱器釋放熱量，然后經過所述節流裝置節流后進入所述直冷板提供冷量。