專利名稱：一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，具體的說，涉及一種使用光伏和風(fēng)力發(fā)電作為驅(qū)動能源，集成太陽能集熱系統(tǒng)、雙工況復(fù)合源熱泵技術(shù)的獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的熱源。我國的太陽能資源相對豐富，光伏發(fā)電和太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的快速發(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)電過程中，太陽能利用效率只有百分之十幾，大量能量被浪費(fèi)掉了，而對這些能量進(jìn)行回收，可大大提高對太陽能的利用率。我國的風(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；夏天太陽照射強(qiáng)，冬天風(fēng)力較大，利用太陽能和風(fēng)能的互補(bǔ)性，通過風(fēng)光互補(bǔ)的太陽能和風(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，目前熱泵空調(diào)機(jī)組主要有空氣源熱泵機(jī)組和雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組。在空調(diào)領(lǐng)域，直接利用太陽能熱量供暖為較常見方式。但能夠同時利用光伏和風(fēng)力發(fā)電作為雙工況熱泵機(jī)組驅(qū)動能源，并利用太陽能產(chǎn)生低溫?zé)崴┙o雙工況熱泵機(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)，是制約生產(chǎn)廠家的一個瓶頸。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種使用光伏和風(fēng)力發(fā)電作為驅(qū)動能源，集成太陽能集熱系統(tǒng)、雙工況復(fù)合源熱泵技術(shù)的獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，能夠在直接進(jìn)行光伏發(fā)電的同時，剩余的大量太陽能量被太陽能集熱器吸收，產(chǎn)生低溫?zé)崴?，提供給雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組作為熱源，這樣即可充分利用太陽能資源，同時由于太陽能集熱器生產(chǎn)低溫?zé)崴?，可使集熱效率極大提高。為解決上述問題，本實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)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，包括雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組，所述雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組通過管路連接有太陽能水箱，所述太陽能水箱通過管路連通有光伏太陽能集熱器，所述光伏太陽能集熱器上設(shè)有光伏太陽能電池組，所述光伏太陽能電池組電連接有風(fēng)力發(fā)電裝置。以下是本實用新型對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述風(fēng)力發(fā)電裝置與光伏太陽能電池組之間設(shè)有儲能轉(zhuǎn)換裝置，所述儲能轉(zhuǎn)換裝置與雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組電連接。光伏太陽能電池組將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，風(fēng)力發(fā)電裝置將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，儲能轉(zhuǎn)換裝置將太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能儲存并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交流電能用來直接驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組。進(jìn)一步改進(jìn)所述太陽能水箱與光伏太陽能集熱器之間的連接管路上安裝有熱源循環(huán)泵。所述太陽能水箱與雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組之間的連接管道上設(shè)有熱源水泵。所述太陽能水箱通過管路連接有輔助太陽能熱水集熱器，所述輔助太陽能熱水集熱器與光伏太陽能集熱器通過管路連通。當(dāng)利用光伏太陽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，不足的熱量由輔助太陽能集熱器和地埋管提供。光伏太陽能集熱器和輔助太陽能集熱器收集熱量，通過太陽能水泵以低溫?zé)崴男问竭M(jìn)入太陽能水箱，太陽能水箱內(nèi)的低溫?zé)崴ㄟ^熱源水泵供給雙工況復(fù)合源熱泵機(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，利用太陽能光伏和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵，利用光伏太陽能集熱器吸收光伏發(fā)電剩余熱量制取的低溫?zé)崴鳛闊嵩矗峁┛照{(diào)用熱水，不足的熱量由輔助太陽能集熱器提供。當(dāng)太陽能和風(fēng)力發(fā)電不足時，使用發(fā)電儲備能源、備用電源或電網(wǎng)電源作為驅(qū)動能源，驅(qū)動機(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，利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵，通過雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組從空氣中吸取冷量制取空調(diào)用冷水。電力不足時使用儲備能源、備用電源或公共電網(wǎng)電源作為驅(qū)動能源，驅(qū)動機(jī)組運(yùn)行。本實用新型集光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能集熱器、雙工況復(fù)合源熱泵于一體，它克服了光伏發(fā)電過程太陽能利用效率低的缺點(diǎn)，對剩余太陽能進(jìn)行回收。在冬季和夏季對太陽能充分利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。在陽光較充足的地區(qū)，可廣泛推廣使用，適用于批量生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
附圖為本實用新型實施例中獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)的原理圖。圖中1-光伏太陽能電池組；2-風(fēng)力發(fā)電裝置；3-儲能轉(zhuǎn)換裝置；4-雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組；5-太陽能水箱；6-輔助太陽能熱水集熱器；7-熱源循環(huán)泵；8-熱源水泵； 9-空調(diào)水泵；10-光伏太陽能集熱器；11-空調(diào)供水管路；12-空調(diào)回水管路。
具體實施方式
實施例，如圖所示，一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，包括雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4，所述雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4通過管路連接有太陽能水箱5，所述太陽能水箱5通過管路連通有光伏太陽能集熱器10，所述光伏太陽能集熱器10上設(shè)有光伏太陽能電池組1，所述光伏太陽能電池組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與光伏太陽能電池組1之間設(shè)有儲能轉(zhuǎn)換裝置3，所述儲能轉(zhuǎn)換裝置3與雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4電連接，雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4上設(shè)有空調(diào)供水管路11和空調(diào)回水管路12，在空調(diào)回水管路12上安裝有空調(diào)水泵9。光伏太陽能電池組1將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，風(fēng)力發(fā)電裝置2將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，儲能轉(zhuǎn)換裝置3將產(chǎn)生的電能儲存并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交流電能用來直接驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4。所述太陽能水箱5與光伏太陽能集熱器10之間的連接管路上安裝有熱源循環(huán)泵 7。所述太陽能水箱5與雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4之間的連接管道上設(shè)有熱源水泵8。所述太陽能水箱5通過管路連接有輔助太陽能熱水集熱器6，所述輔助太陽能熱水集熱器6與光伏太陽能集熱器10通過管路連通。本實用新型采用上述方案，光伏太陽能電池組1將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，風(fēng)力發(fā)電裝置2將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，儲能轉(zhuǎn)換裝置3將產(chǎn)生的電能儲存并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交流電能用來直接驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組4，當(dāng)雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組利用光伏太陽能集熱器10吸收光伏發(fā)電剩余熱量制取的低溫?zé)崴鳛闊嵩矗峁┛照{(diào)用熱水時，不足的熱量由輔助太陽能集熱器提供。光伏太陽能集熱器和輔助太陽能集熱器收集熱量，通過太陽能水泵以低溫?zé)崴?10-30°C的形式進(jìn)入太陽能水箱，太陽能水箱內(nèi)的低溫?zé)崴ㄟ^熱源水泵供給雙工況復(fù)合源熱泵機(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，利用太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵，利用光伏太陽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能集熱器提供。當(dāng)太陽能和風(fēng)力發(fā)電不足時，使用發(fā)電儲備能源、備用電源或電網(wǎng)電源作為驅(qū)動能源，驅(qū)動機(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，利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電裝置驅(qū)動雙工況復(fù)合源熱泵，通過雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組從空氣中吸取冷量制取空調(diào)用冷水。當(dāng)太陽能和風(fēng)力發(fā)電不足時，使用發(fā)電儲備能源、備用電源或電網(wǎng)電源作為驅(qū)動能源，驅(qū)動機(jī)組從空氣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)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，包括雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組G)，所述雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組(4)通過管路連接有太陽能水箱(5)，所述太陽能水箱( 通過管路連通有光伏太陽能集熱器(10)，其特征在于所述光伏太陽能集熱器(10)上設(shè)有光伏太陽能電池組(1)，所述光伏太陽能電池組(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)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電裝置( 與光伏太陽能電池組(1)之間設(shè)有儲能轉(zhuǎn)換裝置(3)，所述儲能轉(zhuǎn)換裝置 (3)與雙工況復(fù)合源熱泵機(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)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于 所述太陽能水箱( 與光伏太陽能集熱器(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)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能水箱( 與雙工況復(fù)合源熱泵機(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)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能水箱( 通過管路連接有輔助太陽能熱水集熱器(6)，所述輔助太陽能熱水集熱器 (6)與光伏太陽能集熱器(10)通過管路連通。
專利摘要本實用新型公開了一種獨(dú)立發(fā)電式多能互補(bǔ)風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，包括雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組，所述雙工況復(fù)合源熱泵機(jī)組通過管路連接有太陽能水箱，所述太陽能水箱通過管路連通有光伏太陽能集熱器，所述光伏太陽能集熱器上設(shè)有光伏太陽能電池組，所述光伏太陽能電池組電連接有風(fēng)力發(fā)電裝置，本實用新型集光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能集熱器、雙工況復(fù)合源熱泵于一體，它克服了光伏發(fā)電過程太陽能利用效率低的缺點(diǎn)，對剩余太陽能進(jìn)行回收。在冬季和夏季對太陽能充分利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。在陽光較充足的地區(qū)，可廣泛推廣使用，適用于批量生產(chǎn)。
文檔編號H02J9/00GK202002397SQ20112008116
公開日2011年10月5日 申請日期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 申請人:山東宏力空調(diào)設(shè)備有限公司