一种用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统，该系统利用了光伏发电、太阳能PVT组件、高效换热与冷热能量双储技术，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，根据全年不同的气象参数和运行工况，调节系统的运行模式，实现在全年不同季节条件下，在同一套系统上输出热能、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的多样化、分布式能源需求，进一步提高设施农业温室的可再生能源利用效率、增加温室内舒适性环境调控性能。本申请提供的协同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。能系统。能系统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统


[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热泵产储供协同系统。

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，前人已在直接膨胀式太阳能光伏光热（PVT）热泵热电冷联产联供技术方面做了探索。直接膨胀式PVT热泵热电冷联产联供技术是直接膨胀式PVT热泵技术与太阳能光伏发电技术的有机结合，该技术可以根据全年不同的气象参数和运行工况来调节系统的运行模式，进而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，达到一机多用的目的。该系统能够全天候运行，提高了设备利用率，节能效果显著。
[0005]然而，直接膨胀式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、产/储/供联合协同的供能系统，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：本专利技术提供了一种用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统，其特征在于，包括依次相连通的直膨式PVT热泵子系统、换热子系统以及温室供能子系统，所述直膨式PVT热泵子系统和/或所述换热子系统给所述温室供能子系统供能；所述直膨式PVT热泵子系统还连接光伏逆变器。
[0007]优选地，所述直膨式PVT热泵子系统包括太阳能PVT组件，依次相连通的压缩机、四通换向阀、气液分离器，以及依次相连通的干燥过滤器、节流装置、单向阀组、储液罐；其中，所述太阳能PVT组件还分别通过所述四通换向阀与所述单向阀组连通所述换热子系统；所述压缩机还连通所述气液分离器，所述干燥过滤器还连通所述储液罐。
[0008]优选地，所述换热子系统包括并行排列的蓄热水箱、板式换热器和蓄冷水箱，所述蓄热水箱、所述板式换热器和所述蓄冷水箱均分别与所述四通换向阀相连通，且还均分别与所述单向阀组相连通，且还均分别与所述温室供能子系统相连通。
[0009]优选地，所述蓄热水箱内部设有高效冷凝换热盘管。
[0010]优选地，所述蓄冷水箱内部设有高效蒸发换热盘管。
[0011]优选地，所述温室供能子系统包括相连通的循环水泵和风机盘管，所述循环水泵还连通所述换热子系统。
[0012]优选地，所述换热子系统通过多个电动调节阀分别连通所述直膨式PVT热泵子系统和所述温室供能子系统。
[0013]基于现代设施农业温室全年的热电冷多样化、分布式能源供应需求，以及进一步提高温室能源供应系统的可再生能源利用效率、增加温室内舒适性环境调控性能的角度，本申请提供的用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统以制冷剂为工作介质，利用了光伏发电、太阳能PVT组件1、高效换热与冷热能量双储技术，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，根据全年不同的气象参数和运行工况，调节系统的运行模式，从而实现在全年不同季节条件下，在同一套系统上输出热能、电能和冷量，以及高效换热与冷热双储，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的多样化、分布式能源需求，从而进一步提高设施农业温室的可再生能源利用效率、增加温室内舒适性环境调控性能。因此，本申请提供的用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同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一种用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统的原理图；图2为本专利技术实施例提供的协同系统中直膨式PVT热泵子系统直接供热的循环原理图；图3为本专利技术实施例提供的协同系统中直膨式PVT热泵子系统直接供冷的循环原理图；图4为本专利技术实施例提供的协同系统中蓄热水箱供热的循环原理图；图5为本专利技术实施例提供的协同系统中蓄冷水箱供冷的循环原理图；符号表示：01
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直膨式PVT热泵子系统，02
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换热子系统，03
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温室供能子系统；1
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太阳能PVT组件，2
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压缩机，3
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四通换向阀，4
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气液分离器，5
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干燥过滤器，6
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节流装置，7
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单向阀组，8
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储液罐，9
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蓄热水箱，10
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板式换热器，11
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蓄冷水箱，12
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循环水泵，13
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风机盘管，14
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光伏逆变器，15
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第一电动调节阀，16
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第二电动调节阀，17
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第三电动调节阀，18
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第四电动调节阀，19
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第五电动调节阀，20
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第六电动调节阀，21
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第七电动调节阀，22
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第八电动调节阀，23
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第九电动调节阀，24
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第十电动调节阀，25
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第十一电动调节阀，26
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第十二电动调节阀。
具体实施方式
[0015]下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
[0016]请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统的原理图。由附图1可见，本申请实施例提供的用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统包括依次相连通的直膨式PVT热泵子系统01、换热子系统02以及温室供能子系统03。直膨式PVT热泵子系统01用于给温室供能子系统03直接供能，或与换热子系统02联合给温室供能子系统03供能。
[0017]具体的，本申请实施例中的直膨式PVT热泵子系统01包括太阳能PVT组件1、压缩机2、四通换向阀3、气液分离器4、干燥过滤器5、节流装置6、单向阀组7、储液罐8。其中，压缩机2、四通换向阀3、气液分离器4依次相连通，且压缩机2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热泵产储供协同系统，其特征在于，包括依次相连通的直膨式PVT热泵子系统（01）、换热子系统（02）以及温室供能子系统（03），所述直膨式PVT热泵子系统（01）和/或所述换热子系统（02）给所述温室供能子系统（03）供能；所述直膨式PVT热泵子系统（01）还连接光伏逆变器（14）。2.根据权利要求1所述的用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统，其特征在于，所述直膨式PVT热泵子系统（01）包括太阳能PVT组件（1），依次相连通的压缩机（2）、四通换向阀（3）、气液分离器（4），以及依次相连通的干燥过滤器（5）、节流装置（6）、单向阀组（7）、储液罐（8）；其中，所述太阳能PVT组件（1）还分别通过所述四通换向阀（3）与所述单向阀组（7）连通所述换热子系统（02）；所述压缩机（2）还连通所述气液分离器（4），所述干燥过滤器（5）还连通所述储液罐（8）。3.根据权利要求2所述的用于设施农业温室的PVT热泵产储供协同系统，其特征在于，所述换热子系统（02）包括并行排列的蓄热水箱（9）...

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