專利名稱：一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地源熱泵系統(tǒng)，具體的說(shuō)，涉及一種使用光伏和風(fēng)力發(fā)電作為驅(qū)動(dòng)能源的獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是一種清潔、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的熱源。我國(guó)的太陽(yáng)能資源相對(duì)豐富，光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的快速發(fā)展已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，技術(shù)不斷創(chuàng)新，產(chǎn)品性能得到不斷的改進(jìn)優(yōu)化，目前正在被廣泛的應(yīng)用。在光伏發(fā)電過(guò)程中，太陽(yáng)能利用效率只有百分之十幾，大量能量被浪費(fèi)掉了，而對(duì)這些能量進(jìn)行回收，可大大提高對(duì)太陽(yáng)能的利用率。我國(guó)的風(fēng)力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風(fēng)速更大；有的地方，一年三分之一以上的時(shí)間都是大風(fēng)天，在這些地區(qū)，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是很有前途的。晴天光照強(qiáng)，陰雨天風(fēng)力較大；夏天太陽(yáng)照射強(qiáng)，冬天風(fēng)力較大，利用太陽(yáng)能和風(fēng)能的互補(bǔ)性，通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電設(shè)備集成系統(tǒng)可為用戶較為穩(wěn)定的供電。熱泵空調(diào)機(jī)組是通過(guò)熱泵循環(huán)，消耗少量能源從低品位熱源中吸取冷熱量，向提供較多的可用冷熱量。在空調(diào)領(lǐng)域，地源熱泵技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保、穩(wěn)定而得到廣泛的應(yīng)用， 但能夠同時(shí)利用光伏和風(fēng)力發(fā)電作為地源熱泵機(jī)組驅(qū)動(dòng)能源，并利用太陽(yáng)能產(chǎn)生低溫?zé)崴┙o地源熱泵機(jī)組做熱源，產(chǎn)生較高溫度熱水供空調(diào)用戶使用的技術(shù)，目前還幾乎是空白。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種使用光伏和風(fēng)力發(fā)電作為驅(qū)動(dòng)能源獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，能夠在直接進(jìn)行光伏發(fā)電的同時(shí)，剩余的大量太陽(yáng)能量被太陽(yáng)能集熱器吸收，產(chǎn)生低溫?zé)崴?，提供給地源熱泵機(jī)組作為熱源，這樣即可充分利用太陽(yáng)能資源，同時(shí)由于太陽(yáng)能集熱器生產(chǎn)低溫?zé)崴?，可使集熱效率極大提高。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，包括地源熱泵機(jī)組，所述地源熱泵機(jī)組通過(guò)管路連接有太陽(yáng)能水箱，所述太陽(yáng)能水箱通過(guò)管路連通有光伏太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述光伏太陽(yáng)能集熱器上設(shè)有光伏太陽(yáng)能電池組，所述光伏太陽(yáng)能電池組電連接有風(fēng)力發(fā)電裝置。以下是本實(shí)用新型對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述風(fēng)力發(fā)電裝置與光伏太陽(yáng)能電池組之間設(shè)有儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置，所述儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置與地源熱泵機(jī)組電連接。光伏太陽(yáng)能電池組將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，風(fēng)力發(fā)電裝置將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置將太陽(yáng)能電池和風(fēng)力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交流電能用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)地源熱泵機(jī)組。進(jìn)一步改進(jìn)所述太陽(yáng)能水箱與光伏太陽(yáng)能集熱器之間的連接管路上安裝有熱源循環(huán)泵。所述太陽(yáng)能水箱與地源熱泵機(jī)組之間的連接管道上設(shè)有熱源水泵。所述太陽(yáng)能水箱通過(guò)管路連接有輔助太陽(yáng)能熱水集熱器，所述輔助太陽(yáng)能熱水集熱器與光伏太陽(yáng)能集熱器通過(guò)管路連通。所述輔助太陽(yáng)能熱水集熱器與光伏太陽(yáng)能集熱器之間的連通管路上設(shè)有地埋管換熱器。當(dāng)利用光伏太陽(yáng)能集熱器吸收光伏發(fā)電剩余熱量制取的低溫?zé)崴鳛闊嵩?，提供空調(diào)用熱水時(shí)，不足的熱量由輔助太陽(yáng)能集熱器和地埋管提供。進(jìn)一步改進(jìn)所述太陽(yáng)能水箱與輔助太陽(yáng)能集熱器之間的連接管道上設(shè)有太陽(yáng)能溫差循環(huán)泵。本實(shí)用新型采用上述方案，光伏太陽(yáng)能集熱器和輔助太陽(yáng)能集熱器收集熱量，通過(guò)太陽(yáng)能水泵以低溫?zé)崴男问竭M(jìn)入太陽(yáng)能水箱，太陽(yáng)能水箱內(nèi)的低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱源水泵供給地源熱泵機(jī)組用于冬季制取較高溫度熱水經(jīng)空調(diào)水泵供給用戶。冬季本系統(tǒng)在供熱工況運(yùn)行時(shí)，利用太陽(yáng)能光伏和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動(dòng)地源熱泵， 利用光伏太陽(yáng)能集熱器吸收光伏發(fā)電剩余熱量制取的低溫?zé)崴鳛闊嵩?，提供空調(diào)用熱水，不足的熱量由輔助太陽(yáng)能集熱器提供。當(dāng)太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電不足時(shí)，使用發(fā)電儲(chǔ)備能源、備用電源或電網(wǎng)電源作為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)機(jī)組從空氣中吸取熱量制取空調(diào)用熱水。夏季本系統(tǒng)在供冷工況運(yùn)行時(shí)，利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)地源熱泵，通過(guò)地源熱泵機(jī)組從空氣中吸取冷量制取空調(diào)用冷水。夜間和太陽(yáng)能不足時(shí)使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電儲(chǔ)備能源、備用電源或公共電網(wǎng)電源作為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)機(jī)組運(yùn)行。本實(shí)用新型集光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽(yáng)能集熱器及儲(chǔ)熱技術(shù)、地源熱泵于一體，它克服了光伏發(fā)電過(guò)程太陽(yáng)能利用效率低的缺點(diǎn)，對(duì)剩余太陽(yáng)能進(jìn)行回收。在冬季和夏季對(duì)太陽(yáng)能充分利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，在陽(yáng)光較充足的地區(qū)，可廣泛推廣使用， 適于批量生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖為本實(shí)用新型實(shí)施例中獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。圖中1-光伏太陽(yáng)能電池組；2-風(fēng)力發(fā)電裝置；3-儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置；4-地源熱泵機(jī)組；5-太陽(yáng)能水箱；6-輔助太陽(yáng)能熱水集熱器；7-熱源循環(huán)泵；8-熱源水泵；9-空調(diào)水泵； 10-光伏太陽(yáng)能集熱器；11-地埋管換熱器；12-空調(diào)供水管路；13-空調(diào)回水管路；14-太陽(yáng)能溫差循環(huán)泵。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，如圖所示，一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，包括地源熱泵機(jī)組4， 所述地源熱泵機(jī)組4通過(guò)管路連接有太陽(yáng)能水箱5，所述太陽(yáng)能水箱5通過(guò)管路連通有光伏太陽(yáng)能集熱器10，所述光伏太陽(yáng)能集熱器10上設(shè)有光伏太陽(yáng)能電池組1，所述光伏太陽(yáng)能電池組1電連接有風(fēng)力發(fā)電裝置2。所述風(fēng)力發(fā)電裝置2與光伏太陽(yáng)能電池組1之間設(shè)有儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置3，所述儲(chǔ)能轉(zhuǎn)
4換裝置3與地源熱泵機(jī)組4電連接，地源熱泵機(jī)組4上設(shè)有空調(diào)供水管路12和空調(diào)回水管路13，在空調(diào)供水管路12上安裝有空調(diào)水泵9。光伏太陽(yáng)能電池組1將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，風(fēng)力發(fā)電裝置2將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置3將產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交流電能用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)地源熱泵機(jī)組4。所述太陽(yáng)能水箱5與光伏太陽(yáng)能集熱器10之間的連接管路上安裝有熱源循環(huán)泵 7。所述太陽(yáng)能水箱5與地源熱泵機(jī)組4之間的連接管道上設(shè)有熱源水泵8。所述太陽(yáng)能水箱5通過(guò)管路連接有輔助太陽(yáng)能熱水集熱器6，所述輔助太陽(yáng)能熱水集熱器6與光伏太陽(yáng)能集熱器10通過(guò)管路連通。所述輔助太陽(yáng)能熱水集熱器6與光伏太陽(yáng)能集熱器10之間的連通管路上設(shè)有地埋管換熱器11。所述太陽(yáng)能水箱5與輔助太陽(yáng)能集熱器6之間的連接管道上設(shè)有太陽(yáng)能溫差循環(huán)泵14。當(dāng)?shù)卦礋岜脵C(jī)組4利用光伏太陽(yáng)能集熱器10吸收光伏發(fā)電剩余熱量制取的低溫?zé)崴鳛闊嵩?，提供空調(diào)用熱水時(shí)，不足的熱量由輔助太陽(yáng)能集熱器6提供，光伏太陽(yáng)能集熱器10和地埋管換熱器11吸收熱量，通過(guò)熱源循環(huán)泵以低溫?zé)崴?0-20°C的形式進(jìn)入太陽(yáng)能水箱5，太陽(yáng)能水箱5內(nèi)的低溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱源水泵供給地源熱泵機(jī)組用于冬季制取較高溫度45-50°C熱水經(jīng)空調(diào)水泵供給用戶。冬季本系統(tǒng)在供熱工況運(yùn)行時(shí)，利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動(dòng)地源熱泵，利用光伏太陽(yáng)能集熱器和地埋管換熱器制取的低溫?zé)崴鳛闊嵩矗峁┛照{(diào)用熱水，不足的熱量由輔助太陽(yáng)能集熱器提供。當(dāng)太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電不足時(shí)，使用發(fā)電儲(chǔ)備能源、備用電源或電網(wǎng)電源作為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)機(jī)組從空氣中吸取熱量制取空調(diào)用熱水。夏季本系統(tǒng)在供冷工況運(yùn)行時(shí)，利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動(dòng)地源熱泵，通過(guò)地源熱泵機(jī)組從土壤中吸取冷量制取空調(diào)用冷水。當(dāng)太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電不足時(shí)，使用發(fā)電儲(chǔ)備能源、備用電源或電網(wǎng)電源作為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)機(jī)組從土壤中吸取熱量制取空調(diào)用熱水。
權(quán)利要求1.一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，包括地源熱泵機(jī)組G)，所述地源熱泵機(jī)組(4)通過(guò)管路連接有太陽(yáng)能水箱(5)，所述太陽(yáng)能水箱( 通過(guò)管路連通有光伏太陽(yáng)能集熱器(10)，其特征在于所述光伏太陽(yáng)能集熱器(10)上設(shè)有光伏太陽(yáng)能電池組(1)，所述光伏太陽(yáng)能電池組(1)電連接有風(fēng)力發(fā)電裝置O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電裝置( 與光伏太陽(yáng)能電池組(1)之間設(shè)有儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置(3)，所述儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換裝置 (3)與地源熱泵機(jī)組電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于 所述太陽(yáng)能水箱( 與光伏太陽(yáng)能集熱器(10)之間的連接管路上安裝有熱源循環(huán)泵(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能水箱( 與地源熱泵機(jī)組(4)之間的連接管道上設(shè)有熱源水泵(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能水箱( 通過(guò)管路連接有輔助太陽(yáng)能熱水集熱器(6)，所述輔助太陽(yáng)能熱水集熱器 (6)與光伏太陽(yáng)能集熱器(10)通過(guò)管路連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述輔助太陽(yáng)能熱水集熱器(6)與光伏太陽(yáng)能集熱器(10)之間的連通管路上設(shè)有地埋管換熱器(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能水箱(5)與輔助太陽(yáng)能集熱器(6)之間的連接管道上設(shè)有太陽(yáng)能溫差循環(huán)泵(14)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)地源熱泵系統(tǒng)，包括地源熱泵機(jī)組，所述地源熱泵機(jī)組通過(guò)管路連接有太陽(yáng)能水箱，所述太陽(yáng)能水箱通過(guò)管路連通有光伏太陽(yáng)能集熱器，所述光伏太陽(yáng)能集熱器上設(shè)有光伏太陽(yáng)能電池組，所述光伏太陽(yáng)能電池組電連接有風(fēng)力發(fā)電裝置，本實(shí)用新型集光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽(yáng)能集熱器及儲(chǔ)熱技術(shù)、地源熱泵于一體，它克服了光伏發(fā)電過(guò)程太陽(yáng)能利用效率低的缺點(diǎn)，對(duì)剩余太陽(yáng)能進(jìn)行回收，在冬季和夏季對(duì)太陽(yáng)能充分利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，在陽(yáng)光較充足的地區(qū)，可廣泛推廣使用，適于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F25B29/00GK201983524SQ20112008115
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者于奎明 申請(qǐng)人:山東宏力空調(diào)設(shè)備有限公司