一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统，涉及可再生能源利用技术领域，其技术方案要点是：包括空气源热泵供暖机组、光伏光热系统、太阳能空气集热器、高效集热缓冲水箱和相变蓄热装置；所述空气源热泵供暖机组的吸热端和散热端分别位于太阳能空气集热器和高效集热缓冲水箱内；所述光伏光热系统的电加热端位于空气源热泵供暖机组的吸热端处，所述光伏光热系统的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱连接。该装置可以高效利用太阳能光伏光热清洁能源，实现储能，放能的高效利用，有效降低能源消耗，实现冬季取暖的削峰填谷，在保证居民取暖用能需求的情况下，降低电网负荷压力，保证电网安全稳定运行。保证电网安全稳定运行。保证电网安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统


[0001]本专利技术涉及可再生能源利用
，更具体地说，它涉及一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统。

技术介绍

[0002]目前大量技术均采用空气源热泵供暖与太阳能热水相耦合的方式，借助太阳能热水减少系统运行能耗以及减少系统的结霜化霜问题。但是大量技术专利技术并未完全考虑实际运行以及对于居民用电政策的支持，导致部分技术运行策略难以满足现有的取暖模式以及与既有的电力供给政策不相匹配，容易造成能源浪费，难以实现真正的高效、绿色、低成本运行。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统，该装置可以高效利用太阳能光伏光热清洁能源，实现储能，放能的高效利用，有效降低能源消耗，实现冬季取暖的削峰填谷，在保证居民取暖用能需求的情况下，降低电网负荷压力，保证电网安全稳定运行。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统，包括空气源热泵供暖机组、光伏光热系统、太阳能空气集热器、高效集热缓冲水箱和相变蓄热装置；所述空气源热泵供暖机组的吸热端和散热端分别位于太阳能空气集热器和高效集热缓冲水箱内；所述光伏光热系统的电加热端位于空气源热泵供暖机组的吸热端处，所述光伏光热系统的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱连接；所述高效集热缓冲水箱的供暖水进出口端均通过管路与房间内的散热器连接；所述高效集热缓冲水箱与房间之间的管路与相变蓄热装置的集热端和散热端连接。
[0005]通过采用上述技术方案，将空气源热泵供暖机组的散热端安装于高效集热缓冲水箱内，由于谷电阶段电价较低，通过充分利用谷电，不仅保证居民夜间取暖的用能需求，还能将部分热量储存于相变储能装置中；将光伏光热系统的电加热端安装于空气源热泵供暖机组的吸热端位置，可以辅助空气源热泵供暖机组的吸热端快速化霜；将空气源热泵供暖机组的吸热端安装于太阳能空气集热器内，利用玻璃腔体温室效应，加热进入空气源热泵吸热端的空气温度，这样可以提高空气源热泵供暖机组的运行效率；将光伏光热系统的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱连接，在室外气象条件良好，阳光充足时可以仅通过光伏光热系统对高效集热缓冲水箱内的供暖水进行加热，而且在满足居民取暖用能的需求情况下，同时也可以向相变蓄热装置进行供热，将热量储存于相变装置中，在电力高峰或者夜间极端气候情况下向建筑室内供给热量；高效集热缓冲水箱与房间之间的管路与相变蓄热装置的集热端和散热端连接，这样相变蓄热装置可以满足短时间取暖供热需求或白天峰电和极端气象条件下供暖需求激增时的辅助供热。
[0006]本专利技术进一步设置为：所述太阳能空气集热器包括玻璃罩、保温层和进风管道；所
述进风管道与玻璃罩连通，所述保温层安装于玻璃罩内，所述空气源热泵供暖机组的吸热端安装于玻璃罩内。
[0007]通过采用上述技术方案，在玻璃罩内安装保温层，并且玻璃罩与进风管道连通，这样可以保证玻璃罩内的空气无论在白天还是夜晚温度始终比外界环境空气的温度高，从而使空气源热泵供暖机组始终处于较高的运行效率下运行。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述空气源热泵供暖机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器盘管和节流阀，所述蒸发器、压缩机、冷凝器盘管和节流阀之间通过管路连接形成压缩制热循环；所述蒸发器安装于玻璃罩内，所述冷凝器盘管安装于高效集热缓冲水箱内。
[0009]通过采用上述技术方案，将蒸发器安装于玻璃罩内，同时将冷凝器盘管安装于高效集热缓冲水箱内，这样通过单机压缩制热的方式将玻璃罩内的热量搬运到高效集热缓冲水箱内，从而实现对高效集热缓冲水箱内的供暖水进行加热。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述光伏光热系统包括PV/T、蓄电池和加热器；所述PV/T与蓄电池之间电性连接，所述蓄电池与加热器之间电性连接，所述加热器位于蒸发器处；所述PV/T的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱连接。
[0011]通过采用上述技术方案，由于蒸发器位于室外，外界环境较低，蒸发器容易结霜，将加热器安装于蒸发器旁，这样可以辅助蒸发器快速化霜，以保持供暖系统的稳定运行；蓄电池同时与PV/T和加热器电性连接，这样可以通过PV/T在太阳能的作用下产生的电能来供给加热器工作，达到节能的效果；将PV/T的进出液端通过管路与高效集热缓冲水箱连接，这样当阳光充足时，空气源热泵供暖机组可以停机，通过PV/T对高效集热缓冲水箱内的供暖水进行加热，达到节能的效果。
[0012]本专利技术进一步设置为：所述相变蓄热装置内设有多个温度传感器。
[0013]通过采用上述技术方案，在相变蓄热装置内安装多个温度传感器，可以准确测量相变蓄热装置内的温度。
[0014]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0015]1、将空气源热泵供暖机组的散热端安装于高效集热缓冲水箱内，由于谷电阶段电价较低，通过充分利用谷电，不仅保证居民夜间取暖的用能需求，还能将部分热量储存于相变储能装置中；
[0016]2、将光伏光热系统的电加热端安装于空气源热泵供暖机组的吸热端位置，可以辅助空气源热泵供暖机组的吸热端快速化霜；
[0017]3、将空气源热泵供暖机组的吸热端安装于太阳能空气集热器内，这样可以提高空气源热泵供暖机组的运行效率；
[0018]4、将光伏光热系统的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱连接，在室外气象条件良好，阳光充足时，可以仅通过光伏光热系统对高效集热缓冲水箱内的供暖水进行加热，在满足居民取暖用能的需求情况下，同时也可以向相变蓄热装置进行供热，将热量储存于相变装置中，在电力高峰或者夜间极端气候情况下向建筑室内供给热量；
[0019]5、高效集热缓冲水箱与房间之间的管路与相变蓄热装置的集热端和散热端连接，这样相变蓄热装置可以满足短时间取暖供热需求或白天峰电和极端气象条件下供暖需求激增时的辅助供热。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例中一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统的结构示意图。
[0021]图中：1、保温层；2、蒸发器；3、玻璃罩；4、压缩机；5、相变蓄热装置；6、温度传感器；7、房间；8、高效集热缓冲水箱；9、冷凝器盘管；10、PV/T；11、节流阀；12、蓄电池；13、加热器。
具体实施方式
[0022]以下结合附图1对本专利技术作进一步详细说明。
[0023]实施例：一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统，如图1所示，包括空气源热泵供暖机组、光伏光热系统、太阳能空气集热器、高效集热缓冲水箱8和相变蓄热装置5；空气源热泵供暖机组的吸热端和散热端分别位于太阳能空气集热器和高效集热缓冲水箱8内；光伏光热系统的电加热端位于空气源热泵供暖机组的吸热端处，光伏光热系统的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱8连接；高效集热缓冲水箱8的供暖水进出口端均通过管路与房间7内的散热器连接；高效集热缓冲水箱8与房间7之间的管路与相变蓄热装置5的集热端和散热端连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统，其特征是：包括空气源热泵供暖机组、光伏光热系统、太阳能空气集热器、高效集热缓冲水箱(8)和相变蓄热装置(5)；所述空气源热泵供暖机组的吸热端和散热端分别位于太阳能空气集热器和高效集热缓冲水箱(8)内；所述光伏光热系统的电加热端位于空气源热泵供暖机组的吸热端处，所述光伏光热系统的进出液端均通过管路与高效集热缓冲水箱(8)连接；所述高效集热缓冲水箱(8)的供暖水进出口端均通过管路与房间(7)内的散热器连接；所述高效集热缓冲水箱(8)与房间(7)之间的管路与相变蓄热装置(5)的集热端和散热端连接。2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能与空气源热泵联合供暖兼除霜系统，其特征是：所述太阳能空气集热器包括玻璃罩(3)、保温层(1)和进风管道；所述进风管道与玻璃罩(3)连通，所述保温层(1)安装于玻璃罩(3)内，所述空气源热泵供暖机组的吸热端安装于玻璃罩(3)内。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘猛，陈潇义，李子桥，徐文璐，谢鑫，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：