一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构及供热系统技术方案

本发明专利技术涉及一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构及供热系统，包括集热组件和换热组件，集热组件在利用太阳能发电的同时对太阳能及发电过程中产生的热量进行利用；换热组件用于将集热组件收集的热量传输至用户端。本发明专利技术的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，将PVT光伏板组件与太阳能集热器串联起来，在利用太阳能发电的同时，充分利用太阳能及光伏板发电时产生的热量，使热泵结构具有较高的供热效率，且可以降低光伏板的工作温度，提高光伏发电的效率；同时，设置包括三条换热环路的换热组件，三条换热环路可以适用于不同光照的工作环境，能够克服太阳能不连续不稳定的问题，使得本太阳能热泵结构具有较强的供热稳定性及持久的供热能力。性及持久的供热能力。性及持久的供热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构及供热系统


[0001]本专利技术涉及太阳能热泵
，尤其是指一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构及供热系统。

技术介绍

[0002]光伏发电技术是近年来发展最快的能源技术，随着技术的迭代升级，光伏发电技术逐渐从辅助能源技术变为主要能源技术；光伏组件在运行过程中的温度效应显著，光伏组件的工作温度升高，其发电效率下降，仅有10％
‑
20％的太阳能可以被转换成电能，且光伏组件产生的废热会抑制发电的效率。
[0003]近年来，PVT(太阳能光伏/热)技术在我国得到了快速的发展，PVT技术是将原有的光伏电池技术与太阳能集热技术结合起来，在太阳能转化为电能的同时，由其集热组件中的冷却介质带走光伏板产生的热量并加以利用，可以同时产生电、热两种能量收益，实现“一机多能”，大大提高了太阳能的综合利用效率；
[0004]现有的应用PVT技术的热泵结构产生的热量无法直接满足人们日常生活的需求，且热源的稳定性较差，在夜间或阴雨天时无法为用户提供稳定的热量供应。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中应用PVT技术的热泵结构产生的热量无法直接满足人们日常生活的需求，且热源的稳定性较差，在夜间或阴雨天时无法为用户提供稳定的热量供应的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，包括，
[0007]集热组件，其包括PVT光伏板组件、太阳能集热器和第二放热管，所述PVT光伏板组件包括换热管，所述太阳能集热器包括集热管，所述第二放热管、所述换热管和所述集热管依次首尾相连组成集热环路；
[0008]换热组件，其包括第一制热管、第一放热管、换热箱、储热箱、压缩机、膨胀阀和空气源换热器，其中，所述第一制热管和所述第一放热管分别连接所述换热箱和所述储热箱，且所述换热箱连接所述第二放热管，所述第一制热管的输出端连接所述第一放热管的输入端，所述第一放热管的输出端连接所述第一制热管的输入端，所述第一制热管和第一放热管组成第一换热环路；
[0009]所述压缩机的输入端连接所述第一制热管的输出端，所述压缩机的输出端连接所述第一放热管的输入端，所述膨胀阀的输入端连接所述第一放热管的输出端，所述膨胀阀的输出端连接所述第一制热管的输入端，所述第一制热管、压缩机、第一放热管和膨胀阀组成第二换热环路；
[0010]所述空气源换热器的输入端连接所述膨胀阀的输出端，所述空气源换热器的输出端连接所述压缩机的输入端，所述空气源换热器、压缩机、第一放热管和膨胀阀组成第三换
热环路。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，还包括供电组件，所述供电组件包括蓄电池、逆变器和控制器，所述PVT光伏板组件包括PVT光伏板，所述换热管连接在所述PVT光伏板上，且所述PVT光伏板通过所述控制器分别与所述蓄电池及所述逆变器相连。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述第一制热管的输出端与所述第一放热管的输入端通过第一管路连接，所述第一制热管的输入端与所述第一放热管的输出端通过第二管路连接，且所述第二管路上连接有制冷剂供给装置。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述压缩机的输入端通过第三管路与所述第一管路靠近第一制热管的一端连接，所述压缩机的输出端通过第四管路与所述第一管路靠近第一放热管的一端连接，所述膨胀阀的输入端通过第五管路与所述第二管路靠近第一放热管的一端连接，所述膨胀阀的输出端通过第六管路与所述第二管路靠近第一制热管的一端连接。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述空气源换热器的输入端和输出端分别通过第七管路和第八管路连接所述第三管路，且所述第三管路与所述第六管路之间通过第九管路连通。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述第一管路上位于所述第三管路和第四管路之间的区段上设置有第一电磁阀，所述第二管路靠近第一制热管的一端设置有第二电磁阀，另一端设置有第三电磁阀，所述第三管路上靠近第一管路的一端设置有第四电磁阀，所述第三管路上位于所述第七管路和第八管路之间的区段上设置有第五电磁阀，所述第五管路上设置有第六电磁阀，所述第七管路上设置有第七电磁阀，所述第九管路上设置有第八电磁阀。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，包括测温装置，所述测温装置包括第一测温装置、第二测温装置和第三测温装置，所述第一测温装置设置于所述换热管上，所述第二测温装置设置于所述集热管上，所述第三测温装置设置于所述第一制热管与所述第一放热管之间。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，还包括用户端热循环组件，所述用户端热循环组件包括第二制热管、热输出管路和循环管路，所述第二制热管设置于所述储热箱中，所述第二制热管的输出端连接所述热输出管路的输入端，所述热输出管路的输出端连接用户端，所述循环管路的输出端连接所述第二制热管的输入端，所述循环管路的输入端连接用户端。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述换热箱和所述储热箱均包括箱体，且所述箱体中均填充有复合相变材料。
[0019]一种供热系统，包括如上述任意一项所述的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构。
[0020]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0021]本专利技术所述的一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构及供热系统，包括集热组件和换热组件，其中，集热组件在利用太阳能发电的同时，通过其结构中的第二放热管、换热管和集热管组成的集热环路及其中循环的集热液(集热液可以为水)对太阳能及光伏发电过程中产生的热量进行利用；换热组件用于将集热组件收集的热量传输至用户端，换热组件包括三条制热环路，制热环路中均循环有制冷剂，太阳能热泵结构工作的过程中，可以根据实际的工况导通对应的一条制热环路，使热泵结构始终可以为用户端提供稳定的热源；本专利技术的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，将PVT光伏板组件与太阳能集热器结合起来，在利用太阳能发电的同时，充分利用太阳能及光伏板发电过程中产生的热量，
使太阳能热泵结构具有较高的供热效率，且可以降低光伏板工作时的温度，提高光伏发电的效率。同时，设置包括三条换热环路的换热组件，三条换热环路可以适用于不同光照的工作环境，能够克服太阳能不连续不稳定的问题，使得本太阳能热泵结构具有较强的供热稳定性及持久的供热能力。
附图说明
[0022]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0023]图1是本专利技术优选实施例的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构的第一制热环路导通时的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术优选实施例的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构的第二制热环路导通时的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术优选实施例的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构的第三制热环路导通时的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术优选实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，其特征在于，包括，集热组件，其包括PVT光伏板组件、太阳能集热器和第二放热管，所述PVT光伏板组件包括换热管，所述太阳能集热器包括集热管，所述第二放热管、所述换热管和所述集热管依次首尾相连组成集热环路；换热组件，其包括第一制热管、第一放热管、换热箱、储热箱、压缩机、膨胀阀和空气源换热器，其中，所述第一制热管和所述第一放热管分别连接所述换热箱和所述储热箱，且所述换热箱连接所述第二放热管，所述第一制热管的输出端连接所述第一放热管的输入端，所述第一放热管的输出端连接所述第一制热管的输入端，所述第一制热管和第一放热管组成第一换热环路；所述压缩机的输入端连接所述第一制热管的输出端，所述压缩机的输出端连接所述第一放热管的输入端，所述膨胀阀的输入端连接所述第一放热管的输出端，所述膨胀阀的输出端连接所述第一制热管的输入端，所述第一制热管、压缩机、第一放热管和膨胀阀组成第二换热环路；所述空气源换热器的输入端连接所述膨胀阀的输出端，所述空气源换热器的输出端连接所述压缩机的输入端，所述空气源换热器、压缩机、第一放热管和膨胀阀组成第三换热环路。2.根据权利要求1所述的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，其特征在于：还包括供电组件，所述供电组件包括蓄电池、逆变器和控制器，所述PVT光伏板组件包括PVT光伏板，所述换热管连接在所述PVT光伏板上，且所述PVT光伏板通过所述控制器分别与所述蓄电池及所述逆变器相连。3.根据权利要求1所述的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，其特征在于：所述第一制热管的输出端与所述第一放热管的输入端通过第一管路连接，所述第一制热管的输入端与所述第一放热管的输出端通过第二管路连接，且所述第二管路上连接有制冷剂供给装置。4.根据权利要求3所述的集热器与PVT耦合的双源太阳能热泵结构，其特征在于：所述压缩机的输入端通过第三管路与所述第一管路靠近第一制热管的一端连接，所述压缩机的输出端通过第四管路与所述第一管路靠近第一放热管的一端连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：万文雷，王永忠，沈杨旭，吕宣宣，焦磊，张毅，罗晓莹，王喆，
申请(专利权)人：常熟亨通新能源产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：