单供暖型太阳能光伏光热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单供暖型太阳能光伏光热系统，包括光伏光热组件，光伏光热组件依次连接有空气能热泵、换热器与膨胀阀，所述换热器还串联有供暖设备；所述光伏光热组件包括由上至下依次设置的光伏发电结构、换热结构与电加热结构。本发明专利技术通过设置光伏光热组件，一方面将光能转化为电能进行收集和利用，另一方面将太阳能电池板工作过程中产生的热量进行收集，通过两者的配合对供暖系统提供能量，在保证太阳能电池高效率工作的同时，降低了供暖能耗，提升了清洁能源的利用效率；本发明专利技术在光照充足、发电量充足的条件下，能够充分利用太阳能电池板所转换得到的电量，在保证蓄电池有着良好的蓄电量的同时，提升换热结构的工作效率与工作效果。与工作效果。与工作效果。

【技术实现步骤摘要】
单供暖型太阳能光伏光热系统


[0001]本专利技术属于新能源
，具体的，涉及一种单供暖型太阳能光伏光热系统。

技术介绍

[0002]随着化石能源的大量使用带来的诸多问题逐渐显现，人们对于清洁能源的利用逐渐重视，太阳能是一种重要的、取之不尽的清洁能源，提升对太阳能的利用效率也是目前的重要研究课题。
[0003]太阳能电池板在工作时，其背面温度会高出环境温度20摄氏度左右，而太阳能电池板的工作效率随着温度的提升会显著的下降，导致太阳能电池板的工作效率下降，太阳能无法得到充分的利用，现有技术中多采用水冷降温，或采用散热性好的材料做背板，从而有利于散热工作的进行，这就导致太阳能电池板工作过程中产生的热量会被浪费掉，另外，现有技术中，在太阳能电池板所连接蓄电池充电完毕后，太阳能电池板后续转化的电量无法得到利用，从而造成能源的浪费，为了解决上述问题，提升太阳能电池板的工作效率，并对太阳能电池板工作过程中所产生的能量进行充分的利用，本专利技术提供了以下技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种单供暖型太阳能光伏光热系统，解决现有技术中太阳能电池板工作过程中所产生的能量无法得到充分利用的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种单供暖型太阳能光伏光热系统，包括光伏光热组件，光伏光热组件依次连接有空气能热泵、换热器与膨胀阀，所述换热器还依次串联有截止阀、循环水泵、供暖设备与缓冲水箱；
[0007]所述光伏光热组件包括由上至下依次设置的光伏发电结构、换热结构与电加热结构；
[0008]所述光伏发电结构包括由上至下依次设置的透光玻璃、上层封装材料、太阳能电池与下层封装材料，所述换热结构包括上层导热板、下层导热板以及设置在上层导热板与下层导热板之间的吹胀式蒸发板；
[0009]所述电加热结构包括背板结构，背板结构朝向换热结构的一面上铺设有电加热管。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述上层导热板与下层导热板朝向吹胀式蒸发板的一面上均对应吹胀式蒸发板的表面纹路设置有凹槽与凸起结构，吹胀式蒸发板与上层导热板以及下层导热板紧密贴合。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，上层导热板以及下层导热板与吹胀式蒸发板相背的一面设置为平面结构。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，所述上层导热板与下层导热板均采用高导热工程橡胶材料制成。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述背板结构上对应电加热管的铺设位置设置有凹槽。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，光伏发电结构通过接线盒连接有蓄电池，蓄电池与空气能热泵电连接，空气能热泵还与交流电网电连接。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，光伏光热组件的工作方法为：
[0016]S1、对蓄电池的蓄电量以及光照强度进行监控，获取光伏光热组件的光转化效率，获取未来t时间的天气预报信息，根据天气预报信息获取预测的未来t时间内蓄电池内能存储的电量W；
[0017]S2、在蓄电池的蓄电量未达到预设值α％，且处于蓄电池供电状态时，保持通过蓄电池供电空气能热泵的状态，若W≥W1+w成立，则通过蓄电池同时为电加热管供电；
[0018]其中w为预设值；
[0019]W1为空气能热泵在未来t时间内预测的耗电量。
[0020]作为本专利技术的进一步方案，在蓄电池中电量降低至预设值α1％，且预测的未来t时间内光伏光热组件的发电量W小于空气能热泵的耗电量W1时，通过交流电网供电驱动空气能热泵工作；
[0021]在蓄电池中电量降低至预设值α1％，且预测的未来t时间内光伏光热组件的发电量W大于空气能热泵的耗电量W1时，继续通过蓄电池供电驱动空气能热泵工作；
[0022]当蓄电池中的电量存储至预设值α2％时，若W＜W2成立，则保持通过交流电网供电驱动空气能热泵工作，若W≥W2成立，则采用蓄电池供电驱动空气能热泵工作，从而避免蓄电池与交流电网切换频繁；
[0023]在蓄电池中电量降低至预设值α3％时，则直接切换至交流电网供电驱动空气能热泵工作；
[0024]其中α2＞α1＞α3成立，且W2为预设值。
[0025]作为本专利技术的进一步方案，在温度低于预设值时，同时供电给电加热管以及空气能热泵。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027](1)本专利技术通过设置光伏光热组件，一方面将光能转化为电能进行收集和利用，另一方面将太阳能电池板工作过程中产生的热量进行收集，通过两者的配合对供暖系统提供能量，在保证太阳能电池高效率工作的同时，降低了供暖能耗，提升了清洁能源的利用效率；
[0028](2)本专利技术所述的光伏光热结构包括依次设置的光伏发电结构、换热结构与电加热结构，其中换热结构与电加热结构起到太阳能电池板背板的效果，降低了结构的复杂程度，另外换热结构的设计能够提升用于换热的吹胀式蒸发板与热源之间的接触面积，提升热交换效果；
[0029](3)本专利技术通过对光伏光热组件的工作逻辑进行设定，在光照充足、发电量充足的条件下，通过蓄电池为空气能热泵供电工作的同时，通过蓄电池为电加热结构进行供电，与换热结构中的吹胀式蒸发器进行换热，从而提升进入空气能热泵中的冷媒的温度，在空气能热泵恒功率工作时，能够有效提升加热效率，进而提升供暖设备的供暖效率；另外这种方法，能够充分利用太阳能电池板所转换得到的电量，在保证蓄电池有着良好的蓄电量的同
时，提升换热结构的工作效率与工作效果。
附图说明
[0030]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0031]图1是本专利技术一种单供暖型太阳能光伏光热系统的结构示意图；
[0032]图2是本专利技术光伏光热组件的简易结构示意图；
[0033]图3是本专利技术光伏光热组件的局部结构示意图。
[0034]图中：1、光伏发电结构；2、换热结构；3、电加热结构；4、框架；11、透光玻璃；12、上层封装材料；13、太阳能电池；14、下层封装材料；21、上层导热板；22、下层导热板；23、吹胀式蒸发板；31、背板结构；32、电加热管；51、光伏光热组件；52、空气能热泵；53、膨胀阀；54、换热器；55、截止阀；56、循环水泵；57、供暖设备；58、缓冲水箱。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]一种单供暖型太阳能光伏光热系统，如图1所示，包括光伏光热组件51，光伏光热组件51依次连接有空气能热泵52、换热器54与膨胀阀53，通过光伏光热组件51与空气能热泵52加热冷媒，冷媒加热升温后通过换热器54换热后降温，降温后的冷媒再次进入光伏光热组件51与空气能热泵52进行加热升温；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单供暖型太阳能光伏光热系统，其特征在于，包括光伏光热组件，光伏光热组件依次连接有空气能热泵、换热器与膨胀阀，所述换热器还依次串联有截止阀、循环水泵、供暖设备与缓冲水箱；所述光伏光热组件包括由上至下依次设置的光伏发电结构、换热结构与电加热结构；所述光伏发电结构包括由上至下依次设置的透光玻璃、上层封装材料、太阳能电池与下层封装材料，所述换热结构包括上层导热板、下层导热板以及设置在上层导热板与下层导热板之间的吹胀式蒸发板；所述电加热结构包括背板结构，背板结构朝向换热结构的一面上铺设有电加热管。2.根据权利要求1所述的单供暖型太阳能光伏光热系统，其特征在于，所述上层导热板与下层导热板朝向吹胀式蒸发板的一面上均对应吹胀式蒸发板的表面纹路设置有凹槽与凸起结构，吹胀式蒸发板与上层导热板以及下层导热板紧密贴合。3.根据权利要求2所述的单供暖型太阳能光伏光热系统，其特征在于，上层导热板以及下层导热板与吹胀式蒸发板相背的一面设置为平面结构。4.根据权利要求3所述的单供暖型太阳能光伏光热系统，其特征在于，所述上层导热板与下层导热板均采用高导热工程橡胶材料制成。5.根据权利要求4所述的单供暖型太阳能光伏光热系统，其特征在于，所述背板结构上对应电加热管的铺设位置设置有凹槽。6.根据权利要求1所述的单供暖型太阳能光伏光热系统，其特征在于，光伏发电结构通过接线盒连接有蓄电池，蓄电池与空气能热泵电连接，空气能热泵还与交流电网电连接。7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢刚，张自锋，王可胜，
申请(专利权)人：巢湖学院，
类型：发明
国别省市：