太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统及方法技术方案

技术编号:35772324 阅读:20 留言:0更新日期:2022-12-01 14:14
本发明专利技术提供一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统及方法,其中太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,包括:获取太阳能光热组件中蓄热水箱内的水温;基于所述水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制所述空气源热泵机组从所述蓄热水箱内取热除霜。本发明专利技术方法利用光热的蓄热为空气源热泵机组除霜提供热量,避免空气源热泵机组的除霜过程对供暖、供热水及烘干过程的影响,不仅提高了空气源热泵机组供暖、供热水及烘干全过程的稳定性,也有效提高了空气源热泵机组的除霜效率,同时也能有效提高可再生能源的利用率,实用性也较强。实用性也较强。实用性也较强。

【技术实现步骤摘要】
太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统及方法


[0001]本专利技术涉及除霜控制
,尤其涉及一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统及方法。

技术介绍

[0002]空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置,能够满足供暖、供热水及烘干等需求,近年来被广泛应用于建筑业。但是,空气源热泵机组在供热过程中存在结霜问题,尤其夜间影响较为严重,导致空气源热泵工作效率降低。因此,如何对空气源热泵机组进行高效除霜成为亟需解决的关键问题。
[0003]相关技术中,空气源热泵机组通常采用逆向除霜方法进行除霜,也即控制器控制电控四通阀、压缩机、蒸发器和循环泵有序动作,往复交替进行制热、停机切阀、除霜以及再停机切阀,期间控制器记录上一轮制热时间和紧接的除霜耗时,并采用实验所得的最佳除霜耗时,确定下一轮制热时间。
[0004]然而,虽然逆向除霜方法通过调整制热运行周期、除霜时机和除霜耗时能够获得较好的能效比,但是会影响供暖、供热水及烘干的温度变化,导致空气源热泵供暖、供热水及烘干过程的稳定性不高,除霜效率也不高。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统及方法,用以解决现有技术中空气源热泵机组逆向除霜导致的空气源热泵供暖、供热水及烘干过程的稳定性不高以及除霜效率也不高的缺陷,通过结合太阳能光伏光热技术,实现提高空气源热泵供暖、供热水及烘干过程的稳定性及除霜效率的目的。
[0006]本专利技术提供一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,包括:太阳能光伏面板、太阳能光热组件、空气源热泵机组和控制器,所述太阳能光伏面板和所述太阳能光热组件分别连接所述空气源热泵机组,所述太阳能光热组件包括产热子组件和蓄热水箱,所述产热子组件连接所述蓄热水箱,所述蓄热水箱通过第一管道连接所述空气源热泵机组,所述第一管道上设置有第一电磁阀,所述蓄热水箱内设置有水温检测器,所述控制器分别连接所述第一电磁阀、所述水温检测器和所述空气源热泵机组;其中:
[0007]所述太阳能光伏面板,用于发电驱动所述空气源热泵机;
[0008]所述产热子组件,用于在所述太阳能光伏面板发电时回收目标太阳能,并将所述目标太阳能转化为目标热能;
[0009]所述蓄热水箱,用于在水中储存所述产热子组件生成的所述目标热能;
[0010]所述水温检测器,用于监测所述蓄热水箱内的水温,并将所述水温发送至所述控制器;
[0011]所述控制器,用于基于所述水温和所述空气源热泵机组输出的除霜信号,控制开启所述第一电磁阀;
[0012]所述空气源热泵机组,用于在所述第一电磁阀开启时,从所述蓄热水箱内取热除霜。
[0013]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,所述产热子组件包括热管和循环水泵,所述热管与所述循环水泵连接,所述循环水泵与所述蓄热水箱连接;其中:
[0014]所述热管回收所述太阳能光伏面板发电时的目标太阳能,并将所述目标太阳能转化为目标热能,所述目标热能在所述循环水泵的作用下储存至所述蓄热水箱中。
[0015]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,所述空气源热泵机组通过第二管道连接室内,所述第二管道的末端设置有第二电磁阀,所述控制器连接所述第二电磁阀;
[0016]所述控制器,用于基于所述水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制开启所述第一电磁阀且关闭所述第二电磁阀;以及用于确定除霜操作达到预设的除霜结束条件时,控制关闭所述第一电磁阀且开启所述第二电磁阀;
[0017]所述空气源热泵机组,用于在所述第一电磁阀开启且所述第二电磁阀关闭时,从所述蓄热水箱内取热除霜;以及用于在所述第一电磁阀关闭且所述第二电磁阀开启时,向室内供暖。
[0018]本专利技术还提供一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,应用于上述任一种所述太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,包括:
[0019]获取太阳能光热组件中蓄热水箱内的水温;
[0020]基于所述水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制所述空气源热泵机组从所述蓄热水箱内取热除霜。
[0021]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,所述获取太阳能光热组件中蓄热水箱内的水温,包括:
[0022]基于空气源热泵机组的容量,确定获取太阳能光热组件中蓄热水箱内水的体积;
[0023]在所述体积的水置于所述蓄热水箱的情况下,获取所述蓄热水箱内的水温。
[0024]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,所述基于所述水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制所述空气源热泵机组从所述蓄热水箱内取热除霜,包括:
[0025]确定所述水温大于预设水温阈值时,基于所述空气源热泵机组输出的除霜信号,控制开启连接太阳能光热组件与所述空气源热泵机组的第一电磁阀且关闭所述空气源热泵机组与室内连接的第二电磁阀。
[0026]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,在所述控制所述空气源热泵机组从所述蓄热水箱内取热除霜之后,所述方法还包括:
[0027]确定所述蓄热水箱内的水温小于等于预设水温阈值时,控制关闭连接太阳能光热组件与所述空气源热泵机组的第一电磁阀且开启所述空气源热泵机组与室内连接的第二电磁阀。
[0028]根据本专利技术提供的一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,在所述控制所述空气源热泵机组从所述蓄热水箱内取热除霜之后,所述方法还包括:
[0029]确定除霜操作达到预设的除霜结束条件时,控制关闭连接太阳能光热组件与所述
空气源热泵机组的第一电磁阀且开启所述空气源热泵机组与室内连接的第二电磁阀。
[0030]本专利技术还提供一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜装置,包括:
[0031]获取模块,用于获取太阳能光热组件中蓄热水箱内的水温;
[0032]除霜模块,用于基于所述水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制所述空气源热泵机组从所述蓄热水箱内取热除霜。
[0033]本专利技术还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法。
[0035]本专利技术提供的太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统及方法,其中太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,首先获取太阳能光热组件中蓄热水箱内的水温,然后基于水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制空气源热泵机组从蓄热水箱内取热除霜。以此利用光热的蓄热为空气源热泵机组除霜提供热量,避免空气源热泵机组的除霜过程对供暖、供热水及烘干过程的影响,不仅提高了空气源热泵机组供暖、供热水及烘干全过程的稳定性,也有效提高了本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,其特征在于,包括:太阳能光伏面板、太阳能光热组件、空气源热泵机组和控制器,所述太阳能光伏面板和所述太阳能光热组件分别连接所述空气源热泵机组,所述太阳能光热组件包括产热子组件和蓄热水箱,所述产热子组件连接所述蓄热水箱,所述蓄热水箱通过第一管道连接所述空气源热泵机组,所述第一管道上设置有第一电磁阀,所述蓄热水箱内设置有水温检测器,所述控制器分别连接所述第一电磁阀、所述水温检测器和所述空气源热泵机组;其中:所述太阳能光伏面板,用于发电驱动所述空气源热泵机;所述产热子组件,用于在所述太阳能光伏面板发电时回收目标太阳能,并将所述目标太阳能转化为目标热能;所述蓄热水箱,用于在水中储存所述产热子组件生成的所述目标热能;所述水温检测器,用于监测所述蓄热水箱内的水温,并将所述水温发送至所述控制器;所述控制器,用于基于所述水温和所述空气源热泵机组输出的除霜信号,控制开启所述第一电磁阀;所述空气源热泵机组,用于在所述第一电磁阀开启时,从所述蓄热水箱内取热除霜。2.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,其特征在于,所述产热子组件包括热管和循环水泵,所述热管与所述循环水泵连接,所述循环水泵与所述蓄热水箱连接;其中:所述热管回收所述太阳能光伏面板发电时的目标太阳能,并将所述目标太阳能转化为目标热能,所述目标热能在所述循环水泵的作用下储存至所述蓄热水箱中。3.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,其特征在于,所述空气源热泵机组通过第二管道连接室内,所述第二管道的末端设置有第二电磁阀,所述控制器连接所述第二电磁阀;所述控制器,用于基于所述水温和空气源热泵机组输出的除霜信号,控制开启所述第一电磁阀且关闭所述第二电磁阀;以及用于确定除霜操作达到预设的除霜结束条件时,控制关闭所述第一电磁阀且开启所述第二电磁阀;所述空气源热泵机组,用于在所述第一电磁阀开启且所述第二电磁阀关闭时,从所述蓄热水箱内取热除霜;以及用于在所述第一电磁阀关闭且所述第二电磁阀开启时,向室内供暖。4.一种太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜方法,其特征在于,应用于权利要求1至3任一项所述的太阳能光伏光热耦合空气源热泵除霜系统,包括:获取太阳能光热组件中蓄热水箱内的水...

【专利技术属性】
技术研发人员:狄彦强梁士民张志杰赵晨廉雪丽王涵
申请(专利权)人:青海大学青岛理工大学
类型:发明
国别省市:

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