一种跨季节储热的太阳能热泵系统技术方案

本申请公开了一种跨季节储热的太阳能热泵系统，包括循环连接的集热部

【技术实现步骤摘要】
一种跨季节储热的太阳能热泵系统


[0001]本申请涉及一种跨季节储热的太阳能热泵系统，属于太阳能热泵系统领域
。

技术介绍

[0002]太阳能是一种可再生能源，具有普遍
、
清洁无污染以及取之不尽用之不竭等优点，因此在化石燃料日益减少的背景下，受到科研工作者的重点关注
。
[0003]随着技术的进步，太阳能利用技术也得到了快速发展，将太阳能直接转化为电能和热能的技术也趋向成熟，在社会能源结构占比也日渐增大
。
但目前太阳能利用也存在诸多局限，其受地理环境以及季节影响较大，在夏季和光照充足的地方，太阳能可以得到长期稳定的利用，而在冬季和光照不充足的地方，太阳能的利用则具有不稳定性，且人们对于热的需求也在随时变化，目前现有的太阳能设备还无法做到跨季节的稳定利用
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种环保
、
资源利用率高且可以满足不同季节用户对冷
、
热和电需求的具有跨季节储热能力的太阳能热泵系统，具体而言：
[0005]一种跨季节储热的太阳能热泵系统，包括循环连接的集热部
、
换热部
、
储热部
、
冷却部
、
热泵部，所述热泵部与储水部相连，所述储水部与用水部
、
供水部连接；
[0006]所述集热部与光伏组件集成为一体并通过逆变器
、
汇流箱与电网相连
。/>[0007]可选的，所述集热部通过管路与所述换热部连接；
[0008]管路包括第一进管与第一出管；
[0009]优选地，在所述第一进管上设置第一温度传感器；
[0010]在所述第一出管上设置第一液泵与第一流量计；
[0011]优选地，所述集热部包括太阳能板；
[0012]优选地，所述换热部包括板式换热器
。
[0013]可选的，所述换热部通过管路与所述热泵部连接；
[0014]管路包括第二进管与第二出管；
[0015]优选地，在所述第二进管上依次设置第二液泵
、
第一阀门
、
第二阀门；
[0016]在所述第二出管上设置第三阀门
。
[0017]可选的，所述储热部通过管路分别连接到第二进管和第二出管；
[0018]优选地，与所述第二进管相连的管路上设置有第四阀门；
[0019]与所述第二出管相连的管路上设置有串联的第三液泵和第五阀门，还设置有与所述第三液泵
、
所述第五阀门并联的第六阀门；
[0020]优选地，所述储热部包括地埋管储热器
。
[0021]可选的，所述集热部具体连接到所述第二回管上所述换热部和所述第三阀门之间；
[0022]所述集热部具体连接到所述第二进管上所述第一阀门和所述第二阀门之间
。
[0023]可选的，所述冷却部的进口通过第四液泵与所述第二回管相连，所述冷却部的出口通过第七阀门与所述第二进管相连；
[0024]优选地，所述第四液泵具体连接到所述第三阀门和所述热泵部之间；
[0025]所述第七阀门具体连接到所述第二阀门和所述热泵部之间
。
[0026]可选的，所述热泵部包括循环连接的蒸发器
、
压缩机
、
冷凝器
、
节流阀；
[0027]优选地，所述蒸发器与所述冷却部相连；
[0028]所述冷凝器与所述储水部相连
。
[0029]可选的，所述热泵部连接到所述汇流箱和所述电网之间；
[0030]优选地，所述压缩机连接到所述汇流箱和所述电网之间
。
[0031]可选的，所述热泵部和所述储水部之间设置有第二流量计
。
[0032]可选的，供水部通过第五液泵与所述储水部相连，所述储水部与所述热泵部通过管路双向连接；
[0033]优选地，所述储水部的第二进水口
、
第二出水口与所述热泵部相连；
[0034]所述第五液泵与所述储水部的第一进水口连接；
[0035]所述储水部的第一出水口与所述用水部连接；
[0036]优选地，所述储水部连接有第二温度传感器；
[0037]本申请提供的一种跨季节储热的太阳能热泵系统的工作原理如下：
[0038]在有光照时，太阳能板开始工作，将太阳能转化为电能，电流经过逆变器和汇流箱，一部分提供给压缩机，剩余部分输送到电网
。
[0039]太阳能板是一种板式集热器，通过管路与所述换热部连接，管路包括第一进管与第一出管，在所述第一进管上设置第一温度传感器，在所述第一出管上设置第一液泵与第一流量计，以完成防冻液循环
。
[0040]在实际应用中：
[0041]在冬季，开启热泵部：
[0042]当第一温度传感器测出的温度
T1＞
30℃
时，第一阀门
、
第二阀门
、
第三阀门开启，第四阀门
、
第五阀门
、
第六阀门
、
第七阀门关闭，此时，如图1所示，水回路为：
A
‑
第二进管
‑
G
‑
H
‑
第二回管
‑
N
‑
A。
[0043]当所述第一温度传感器测出的温度
T1＜
30℃
时，第四阀门
、
第六阀门开启，第一阀门关闭，所述储热部中热水从管口
J
经过第二进管后进入蒸发器入口
G
进行换热，从出口
H
出来后经过第二回管后回到储热部中完成循环
。
[0044]以上所述为冬季供热水路循环的实施方式
。
[0045]在春
/
秋季节，关闭热泵部，除第一阀门
、
第四阀门
、
第五阀门打开以外，其余阀门均关闭，第三液泵转速增大，储热部中冷水经过管路输送到换热器进口
N
，从
A
口出来后，通过管路重新回到储热部中，完成储热循环，储存的热水供冬季白天光照不充足或夜晚时供暖所用
。
[0046]在夏季，热泵部配合运行制冷循环，蒸发器左侧除第七阀门以外，其余阀门均关闭
。
所述冷却部中冷却水经过管道进入蒸发器，吸收制冷剂热量后通过管道回到冷却塔中冷却完成循环
。
[0047]进一步的是，本太阳能热泵系统中，第一温度传感器
、
第二温度传感器和第一流量
计
、
第二流量计与输入控制信号连接，第一阀门
、
第二阀门
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种跨季节储热的太阳能热泵系统，其特征在于，包括循环连接的集热部
、
换热部
、
储热部
、
冷却部
、
热泵部，所述热泵部与储水部相连，所述储水部与用水部
、
供水部连接；所述集热部与光伏组件集成为一体并通过逆变器
、
汇流箱与电网相连
。2.
根据权利要求1所述的一种跨季节储热的太阳能热泵系统，其特征在于，所述集热部通过管路与所述换热部连接；管路包括第一进管与第一出管；优选地，在所述第一进管上设置第一温度传感器；在所述第一出管上设置第一液泵与第一流量计；优选地，所述集热部包括太阳能板；优选地，所述换热部包括板式换热器
。3.
根据权利要求1所述的一种跨季节储热的太阳能热泵系统，其特征在于，所述换热部通过管路与所述热泵部连接；管路包括第二进管与第二出管；优选地，在所述第二进管上依次设置第二液泵
、
第一阀门
、
第二阀门；在所述第二出管上设置第三阀门
。4.
根据权利要求3所述的一种跨季节储热的太阳能热泵系统，其特征在于，所述储热部通过管路分别连接到第二进管和第二出管；优选地，与所述第二进管相连的管路上设置有第四阀门；与所述第二出管相连的管路上设置有串联的第三液泵和第五阀门，还设置有与所述第三液泵
、
所述第五阀门并联的第六阀门；优选地，所述储热部包括地埋管储热器
。5.
根据权利要求4所述的一种跨季节储热的太阳能热泵系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟晓晖，张恩振，刘茜，
申请(专利权)人：榆林中科洁净能源创新研究院，
类型：发明
国别省市：