一种用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统，该系统综合利用了间接膨胀式PVT集热换热子系统、冷热双储子系统以及辅能子系统，以太阳辐射能、空气能、天空长波辐射能等可再生能源为主要能量来源，能量综合利用率高。该系统能根据不同的应用场景、气象条件及温室供能需求情况选择不同的供能模式，实现在全年不同季节条件下，由同一套系统输出热能、电能和冷量，实现一机多用、全年分时热电冷多联供，满足现代设施农业温室建筑全年的热、电、冷稳定、连续的用能需求。因此，本申请提供的复合供能系统是一种适于设施农业温室低碳清洁供能与舒适性室内环境营造、具有极大推广应用价值的绿色节能环保型复合温室供能系统。应用价值的绿色节能环保型复合温室供能系统。应用价值的绿色节能环保型复合温室供能系统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统


[0001]本专利技术涉及能源
，具体涉及一种用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统。

技术介绍

[0002]国家对温室建筑的清洁供能和营造适于作物全生长周期的舒适性环境提出了更高的要求。
[0003]温室建筑目前主要为设施农业温室，其具有寿命周期长、种植不受季节气候限制、易于实现自动化和智能化等特点，逐渐成为现代农业的典型代表。然而，现在的设施农业温室存在能源消耗基数巨大、能源利用效率低、环境可调节性差、成本投入高、产量受限等亟待解决的问题，因此，充分开发利用可再生能源，探索一种实现可再生能源高效综合利用的设施农业温室复合供能系统尤为重要。
[0004]太阳能是一种取之不尽、用之不竭的新型可再生能源。在设施农业领域，太阳能采光、附加阳光间、太阳能光热利用和光电利用等目前已经较为成熟，但仍存在对太阳能的综合利用率低、太阳能系统设备利用率低、太阳能利用方式单一等瓶颈问题。为克服如上问题，前人已在太阳能光伏光热（PVT）热泵热电冷联产联供技术方面做了探索。PVT热泵热电冷联产联供技术是PVT热泵技术与太阳能光伏发电技术的有机结合，该技术可以依据不同的季节和天气工况，通过调节系统运行模式，实现在同一套系统上同时输出电能、热能和冷量，用以供应温室全年的热电冷用能需求，并且能够在最大程度上提高能源的利用率，实现系统的全天候运行，提高设备利用率，节能效果显著。
[0005]然而，PVT热泵热电冷联产联供技术受太阳能的限制，只能在有太阳的情况下运行，在阴雨、雨雪等极端恶劣天气下，太阳能系统不能满足供热需求。因此，专利技术一种适用于设施农业温室的、设备组成简单、能源利用率高、储/辅能装置联合、系统内设备利用率高的新型复合供能系统，具有重要的实用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统，包括间接膨胀式PVT集热换热子系统、冷热双储子系统、辅能子系统和温室供能子系统；其中，所述间接膨胀式PVT集热换热子系统通过第一循环水泵分别连通所述冷热双储子系统和所述辅能子系统，所述冷热双储子系统和所述辅能子系统还相连通，以使所述间接膨胀式PVT集热换热子系统配合所述冷热双储子系统和/或所述辅能子系统给所述温室供能子系统供能；所述温室供能子系统通过第二循环水泵分别连通所述间接膨胀式PVT集热换热子系统、所述冷热双储子系统和所述辅能子系统，以使所述温室供能子系统接收所述间接膨胀式PVT集热换热子系统、所述冷热双储子系统和所述辅能子系统传递的热量或冷量。
[0007]优选地，所述间接膨胀式PVT集热换热子系统包括形成闭环连接结构的太阳能PVT
组件、溶液泵、储液罐、干燥过滤器和换热器；所述换热器分别连通所述冷热双储子系统、所述辅能子系统和所述温室供能子系统。
[0008]优选地，所述冷热双储子系统包括土壤地埋管或水箱。
[0009]优选地，所述辅能子系统包括热泵机组或锅炉。
[0010]优选地，所述温室供能子系统包括多组风机盘管和光伏逆变器，多组所述风机盘管均分别连通所述第二循环水泵；所述光伏逆变器连通所述太阳能PVT组件。
[0011]优选地，所述冷热双储子系统和所述辅能子系统之间还设有第三循环水泵。
[0012]优选地，所述间接膨胀式PVT集热换热子系统与所述冷热双储子系统之间、所述间接膨胀式PVT集热换热子系统与所述辅能子系统之间、所述间接膨胀式PVT集热换热子系统与所述温室供能子系统之间、所述冷热双储子系统与所述辅能子系统之间、所述冷热双储子系统与所述温室供能子系统之间、以及所述辅能子系统与所述温室供能子系统之间均设有电动调节阀。
[0013]本申请提供的用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统综合利用了太阳能PVT组件、冷热双储子系统以及辅能子系统，以太阳辐射能、空气能、天空长波辐射能等可再生能源为主要能量来源，节省了能源消耗，提高了能量综合利用率高。该系统还能够根据不同的应用场景、气象条件及温室供能需求情况选择间接膨胀式PVT集热换热子系统直接供能、和/或与冷热双储子系统供能、和/或与辅能子系统供能等不同的供能模式，大大提高了设备利用率，且系统组成简单。不同供能模式运行时之间的调节和切换通过不同的电动调节阀组合来灵活实现，从而实现在全年不同季节条件下，由同一套系统输出热能、电能和冷量，实现一机多用、全年分时热电冷多联供，满足现代设施农业温室建筑全年的热、电、冷稳定、连续的用能需求。因此，本申请提供的复合供能系统是一种适于设施农业温室低碳清洁供能与舒适性室内环境营造、具有极大推广应用价值的绿色节能环保型复合温室供能系统。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例提供的用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统的结构示意图；图2为间接膨胀式PVT集热
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土壤储能
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热泵机组辅能方式原理图；图3为间接膨胀式PVT集热
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土壤储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热直接供能模式的原理图；图4为间接膨胀式PVT集热
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土壤储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热+热泵机组供能模式的原理图；图5为间接膨胀式PVT集热
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土壤储能
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热泵机组辅能方式下土壤源直接供能模式的原理图；图6为间接膨胀式PVT集热
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土壤储能
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热泵机组辅能方式下土壤源+热泵机组供能模式的原理图；图7为间接膨胀式PVT集热
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土壤储能
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热泵机组辅能方式下土壤跨季储能运行模式的原理图；图8为间接膨胀式PVT集热
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水箱储能
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热泵机组辅能方式的原理图；
图9为间接膨胀式PVT集热
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水箱储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热直接供能模式的原理图；图10为间接膨胀式PVT集热
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水箱储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热+水箱供能模式供热原理图；图11为间接膨胀式PVT集热
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水箱储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热+水箱供能模式供冷原理图；图12为间接膨胀式PVT集热
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水箱储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热+水箱+热泵机组供能模式供热原理图；图13为间接膨胀式PVT集热
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水箱储能
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热泵机组辅能方式下间接膨胀式PVT集热+水箱+热泵机组供能模式供冷原理图；图14为间接膨胀式PVT集热
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水箱储热
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锅炉辅热的原理图；图15为间接膨胀式PVT集热
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水箱储热
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锅炉辅热下间接膨胀式PVT集热直接供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统，其特征在于，包括间接膨胀式PVT集热换热子系统（01）、冷热双储子系统（02）、辅能子系统（03）和温室供能子系统（04）；其中，所述间接膨胀式PVT集热换热子系统（01）通过第一循环水泵（6）分别连通所述冷热双储子系统（02）和所述辅能子系统（03），所述冷热双储子系统（02）和所述辅能子系统（03）还相连通，以使所述间接膨胀式PVT集热换热子系统（01）配合所述冷热双储子系统（02）和/或所述辅能子系统（03）给所述温室供能子系统（04）供能；所述温室供能子系统（04）通过第二循环水泵（7）分别连通所述间接膨胀式PVT集热换热子系统（01）、所述冷热双储子系统（02）和所述辅能子系统（03），以使所述温室供能子系统（04）接收所述间接膨胀式PVT集热换热子系统（01）、所述冷热双储子系统（02）和所述辅能子系统（03）传递的热量或冷量。2.根据权利要求1所述的用于设施农业温室的PVT热泵复合供能系统，其特征在于，所述间接膨胀式PVT集热换热子系统（01）包括形成闭环连接结构的太阳能PVT组件（1）、溶液泵（2）、储液罐（3）、干燥过滤器（4）和换热器（5）；所述换热器（5）分别连通所述冷热双储子系统（02）、所述辅能子系统（03）和所述温室供能子系统（04）。3.根据权利要求2所述的用于设施农业温室的PVT热泵复合供...

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，王晶晶，徐林，
申请(专利权)人：潍坊科技学院，
类型：发明
国别省市：