本發(fā)明涉及一種利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),屬于能源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
供熱、供冷與供電在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中扮演著越來越重要的角色。一個世紀以來,供熱、供冷與供電嚴重依賴于化石燃料。雖然近年來隨著超臨界朗肯循環(huán)等技術(shù)的應(yīng)用,煤電效率逐步提高(現(xiàn)在世界上最新技術(shù)已經(jīng)能達到近50%的熱效率),但電力工業(yè)依然是二氧化碳及二氧化硫嚴重污染物主要的排放源,同時隨著石化燃料的枯竭,開采的成本和難度會越來越大,因此加大新能源開發(fā)的力度,減少對化石燃料的依賴,使用更清潔的能源是目前人類的必然選擇。
太陽作為世界上最豐富的永久能源,輻射功率達3.8 x 1023 kW,其中,地球截取的太陽輻射能通量為1.7x 1014 kW,比核能、地?zé)崮芎鸵δ軆α靠偤瓦€要大5000多倍。我國屬太陽能資源相當(dāng)豐富的國家,國土面積的2/3地區(qū)年日照時數(shù)大于2200h,單位面積太陽能輻射總量高達5016MJ/m2。因此,研究太陽能發(fā)電技術(shù)對我國乃至全人類的持續(xù)發(fā)展有重要意義。按轉(zhuǎn)換方式的不同,可分為光伏發(fā)電及光-熱-電兩種方式。隨著光伏材料(晶材料或非晶材料)生產(chǎn)工藝的日臻完善,光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本逐漸降低,光伏發(fā)電技術(shù)也得到越來越多的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,但一般光伏發(fā)電的效率均在10%以內(nèi),因此加強對光伏發(fā)電系統(tǒng)余熱的回收利用,提高太陽能的綜合利用效率已成必然選擇。
地?zé)崮?、空氣源能與太陽能一樣,是一種新的清潔能源,在當(dāng)今人們的環(huán)保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,對地?zé)豳Y源的合理開發(fā)利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內(nèi)儲藏的地?zé)崮転?500億噸標準煤。全國地?zé)峥砷_采資源量為每年68億立方米,地?zé)崃繛?73萬億千焦。相比空氣源,地源場的溫度相對穩(wěn)定,尤其在寒冷或嚴寒地區(qū),很多時候熱泵系統(tǒng)不能用空氣源作為低溫?zé)嵩?,此時地源將是熱泵取熱熱源的最佳選擇。此外,在普通供能系統(tǒng)中,夏季空調(diào)時均將冷凝排熱直接排外,造成較大能量浪費。因此如何合理綜合利用太陽能、地?zé)崮?、空氣能及空調(diào)冷凝余熱、構(gòu)建高效供能系統(tǒng)依然是一個重大課題。本發(fā)明專利利用光伏電池板的余熱輔以空氣熱源和地?zé)嵩瘩詈蠠岜茫o助加熱熱泵的取熱熱源能在空氣源和土壤源之間進行切換,空調(diào)冷凝余熱可用于加熱熱水,利用一套裝置,根據(jù)不同的需要實現(xiàn)生活供電、冬季供暖、夏季空調(diào)供冷及衛(wèi)生熱水供應(yīng),同時有效避免冬季室外余熱回收裝置凍裂。當(dāng)前我國正進行新農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè),該系統(tǒng)十分適合我國廣大村鎮(zhèn)(尤其是普通太陽能冬季易發(fā)生凍裂的地區(qū))、林牧區(qū)等地區(qū)因地制宜建設(shè)分布式供能系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足,本發(fā)明提供一種利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。首先通過單晶硅或多晶硅太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)變成電量輸出并儲存,電池板的余熱通過余熱回收系統(tǒng)對儲熱水箱中的冷水進行加熱以供熱水或供暖,空氣能和地?zé)崮軇t在太陽輻射不足時輔助加熱熱水;其次夏季可回收利用空調(diào)供冷時的冷凝排熱,實現(xiàn)能量的高效利用。太陽輻射較強時,地源補熱泵則將多余的熱量通過地埋管儲存于地下,提高土壤溫度,以便冬季取熱。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件1、控制器2、蓄電池3、逆變器4以及連接線路和附件組成,太陽能電池組件1通過控制器2分別連接蓄電池3、直流電用戶和逆變器4,逆變器4與交流電用戶連接,還包括太陽能電池板余熱回收系統(tǒng),空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng),空調(diào)冷熱水循環(huán)回路,地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng);
所述太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)由太陽能電池組件1、低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5、自來水補水箱6、儲熱水箱7、低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38以及連接管道和附件組成,太陽能電池組件1通過陶瓷導(dǎo)熱膠與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5連接,低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5熱端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38冷端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38盤管置于儲熱水箱7內(nèi),儲熱水箱7冷端連接自來水補水箱6;
所述空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng)由儲熱水箱7、冷凝器15、節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18、電磁閥V19、電磁閥VI20、電磁閥VII21、空調(diào)水蒸發(fā)器22、電磁閥VIII23、電磁閥IX24、空氣源蒸發(fā)器25、電磁閥X26、地源蒸發(fā)器28、壓縮機29以及連接管道和附件組成,壓縮機29出口與冷凝器15熱端進口連接,冷凝器15冷端出口分三路分別與節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18連接,節(jié)流閥I16通過電磁閥VII21與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接,空調(diào)水蒸發(fā)器22出口與電磁閥VIII23連接;節(jié)流閥II17通過電磁閥VI20與空氣源蒸發(fā)器25進口連接,空氣源蒸發(fā)器25出口與電磁閥IX24連接;節(jié)流閥III18通過電磁閥V19與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥X26連接;最后電磁閥VIII23、電磁閥IX24、電磁閥X26與壓縮機29進口連接,形成一個回路;
所述空調(diào)冷熱水循環(huán)回路由儲熱水箱7、電磁閥I8、空調(diào)水膨脹水箱9、空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10、風(fēng)機盤管11、電磁閥II12、電磁閥III13、電磁閥IV14、空調(diào)水蒸發(fā)器22以及連接管道和附件組成,空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10出口與風(fēng)機盤管11進口連接,風(fēng)機盤管11出口分兩路,一路通過電磁閥IV14連接儲熱水箱7B1進口,另一路通過電磁閥II12與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接;空調(diào)水蒸發(fā)器22出口通過電磁閥III13與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,儲熱水箱7B出口通過電磁閥I8與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,空調(diào)水膨脹水箱9與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,形成一個回路;
所述地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng)由儲熱水箱7、電磁閥XI27、地源蒸發(fā)器28、地源換熱場水循環(huán)泵30、地源補熱換熱器31、地埋管32、地源場膨脹水箱33、電磁旁通閥XII34、地源補熱泵35、電磁閥XIII36、電磁閥XIV37以及連接管道和附件組成,儲熱水箱7A出口通過電磁閥XIII36與地源補熱泵35進口連接,地源補熱泵35出口與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與儲熱水箱7A1進口連接,形成一個回路;地源換熱場水循環(huán)泵30出口分兩路分別與電磁閥XI27、電磁旁通閥XII34連接,電磁閥XI27與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥XIV37連接,電磁閥XIV37、電磁旁通閥XII34分別與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與地埋管32進口連接,地埋管32出口、地源場膨脹水箱33與地源換熱場水循環(huán)泵30進口連接,形成一個回路;兩個回路組成該系統(tǒng)。
所述太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)中低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5,空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng)中循環(huán)工質(zhì)為甲醇、氨、二氧化碳、R227ea、R123、R143a、R134a、R290、R22、R152a、R245fa、R600、R600a、R601、R601a中的一種或任意比例混合物。
該利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理為:
(一)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng):與常規(guī)太陽能光伏發(fā)電一樣,太陽能通過太陽能電池組件1的光電材料光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生電流,再通過控制器2、蓄電池3及逆變器4實現(xiàn)對用戶供電及蓄電;
(二)太陽能電池板余熱回收系統(tǒng):正常發(fā)電及供熱情況下,低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5內(nèi)的工質(zhì)吸收太陽能電池組件1中電池板產(chǎn)生的熱量溫度上升,沿著導(dǎo)汽管進入低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38加熱儲熱水箱7中的水,然后低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38中,由于工質(zhì)蒸發(fā)與冷凝形成的密度差引起管內(nèi)壓差,使冷凝后的工質(zhì)回到低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5,形成一個自然循環(huán)回路,冷水被加熱后從生活熱水出口送至用戶;
(三)空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng),空調(diào)冷熱水循環(huán)回路和地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng)的運行及控制情況如下:
(1)夏季需要空調(diào)供冷時,開啟空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10及空調(diào)水蒸發(fā)器22及其進出口電磁閥門,關(guān)閉供暖電磁閥I8及電磁閥IV14,從空調(diào)水蒸發(fā)器22來的有機工質(zhì)蒸汽在壓縮機29中被壓縮為高溫高壓的氣體,經(jīng)設(shè)于儲熱水箱7中的冷凝器15冷凝成過冷液體,再經(jīng)過節(jié)流閥16節(jié)流降壓,進入空調(diào)水蒸發(fā)器22中吸熱汽化制取7-12℃的空調(diào)冷凍水,從空調(diào)水蒸發(fā)器22出來的有機工質(zhì)蒸汽再進入壓縮機29進行壓縮完成一個循環(huán);制取的冷凍水經(jīng)電磁閥III13通過空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10送入風(fēng)機盤管11為用戶提供冷量,再經(jīng)電磁閥II12回到空調(diào)水蒸發(fā)器22完成循環(huán);冬季溫度較低時,關(guān)閉電磁閥II12、電磁閥III13、電磁閥VII21、電磁閥VIII23,同時打開電磁閥I 8、電磁閥IV14,儲熱水箱中熱水通過空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10流入風(fēng)機盤管11進行供暖,空調(diào)水膨脹水箱9(作用:1)收集因水加熱體積膨脹而增加的水容積,防止系統(tǒng)損壞;2) 有利于排除水系統(tǒng)中的空氣;3)穩(wěn)定系統(tǒng)中壓力。(空調(diào)冷熱水循環(huán)回路中制冷時,空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10吸水側(cè)(電池閥I8和電磁閥III13流入方向)壓力降低,易產(chǎn)生蒸汽泡,使空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10出水量下降,空調(diào)水膨脹水箱9中的水通過補水管進入空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10,蒸汽泡通過導(dǎo)管進入空調(diào)水膨脹水箱9,一部分進行冷凝重新進入空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10,積存在空調(diào)水膨脹水箱9液面上的汽體起緩沖作用,穩(wěn)定系統(tǒng)壓力);
(2)在不需要空調(diào)供冷供暖時,關(guān)閉空調(diào)水蒸發(fā)器22進出口電磁閥VII21、電磁閥VIII23及電磁閥I8、電磁閥IV14;
(3)當(dāng)儲熱水箱7水溫低于45℃時,夏季可開啟空氣源蒸發(fā)器25輔助加熱;冬季可根據(jù)空氣溫度和土壤溫度的高低,實現(xiàn)取熱熱源在空氣源和土壤源之間的切換,也可同時開啟。當(dāng)空氣溫度高于地源溫度時打開空氣源蒸發(fā)器25及其進出口電磁閥VI20、電磁閥IX24;當(dāng)空氣溫度低于地源溫度時打開地源蒸發(fā)器28及其進出口電磁閥V19、電磁閥X26。從蒸發(fā)器(空氣源蒸發(fā)器25或地源蒸發(fā)器28)來的工質(zhì)蒸汽經(jīng)過壓縮機29壓縮后升溫升壓,高溫高壓工質(zhì)蒸汽進入冷凝器15中加熱儲熱水箱7中的水,蒸汽被冷凝,再經(jīng)過節(jié)流閥(節(jié)流閥II17或節(jié)流閥III18),然后進入空氣源蒸發(fā)器25或地源蒸發(fā)器28中,吸熱汽化后再進入壓縮機進行壓縮完成一個循環(huán)。當(dāng)儲熱水箱7水溫加熱到50℃時,關(guān)閉地源換熱場水循環(huán)泵30并連鎖關(guān)閉地源或空氣源蒸發(fā)器及其進出口閥門;
(4)當(dāng)儲熱水箱7水溫高于52℃時,為實現(xiàn)對太陽能電池組件的正常冷卻及對空調(diào)冷凝熱的及時排除,開啟地源補熱泵35及地源換熱場水循環(huán)泵30,打開電磁閥XIII 36、電磁閥XII34,關(guān)閉電磁閥XI27,儲熱水箱7中的熱水通過地源補熱泵35進入地源補熱換熱器31與電磁旁通閥XII34流入的水換熱,換熱后重新流回儲熱水箱7,電磁旁通閥XII34流入的水換熱后進入地埋管32將儲熱水箱7中富余熱量儲存于地下,同時實現(xiàn)對電池背板溫度的控制或空調(diào)冷凝熱的及時排除。當(dāng)儲熱水箱7水溫降至50℃時,停運地源補熱泵35及地源換熱場水循環(huán)泵30,關(guān)閉電磁閥XIII 36、電磁閥XII34。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明充分利用了太陽能、空氣能、地?zé)崮芤约翱照{(diào)余熱4種熱量,能充分利用太陽能發(fā)電,且能充分利用太陽能余熱、空調(diào)余熱以及空氣能、地?zé)崮荞詈蠠岜脤崿F(xiàn)衛(wèi)生熱水供應(yīng)、采暖回水加熱;可根據(jù)空氣溫度和土壤溫度的高低,實現(xiàn)取熱熱源在空氣源和土壤源之間的切換;可根據(jù)季節(jié)變化實現(xiàn)室內(nèi)夏季空調(diào)供冷及冬季空調(diào)供暖;當(dāng)儲熱水箱中熱量出現(xiàn)富余時,可利用地源儲熱換熱循環(huán)回路把富余部分熱量儲存于地下,在實現(xiàn)對電池背板溫度的控制的同時,還將富余熱量儲存在土壤源中,提高土壤溫度,便于取熱時之需,提高熱泵冬季運行的性能系數(shù)。
該系統(tǒng)利用一套裝置實現(xiàn)生活供電、冬季供暖、夏季空調(diào)供冷及衛(wèi)生熱水供應(yīng)。十分適合我國廣大村鎮(zhèn)、林牧區(qū)等地區(qū)因地制宜建設(shè)靈活性好、安全性更高的分布式供能系統(tǒng)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明太陽能電池組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-太陽能電池組件,2-控制器,3-蓄電池,4-逆變器,5-低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器,6-自來水補水箱,7-儲熱水箱,8-電磁閥I,9-空調(diào)水膨脹水箱,10-空調(diào)冷熱水循環(huán)泵,11-風(fēng)機盤管,12-電磁閥II,13-電磁閥III,14-電磁閥IV,15-冷凝器,16-節(jié)流閥I,17-節(jié)流閥II,18-節(jié)流閥III,19-電磁閥V,20-電磁閥VI,21-電磁閥VII,22-空調(diào)水蒸發(fā)器,23-電磁閥VIII,24-電磁閥IX,25-空氣源蒸發(fā)器,26-電磁閥X,27-電磁閥XI,28-地源蒸發(fā)器,29-壓縮機,30-地源換熱場水循環(huán)泵,31-地源補熱換熱器,32-地埋管,33-地源場膨脹水箱,34-電磁旁通閥XII,35-地源補熱泵,36-電磁閥XIII,37-電磁閥XIV,38-低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式,對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
如圖1所示,該利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件1、控制器2、蓄電池3、逆變器4以及連接線路和附件組成,太陽能電池組件1通過控制器2分別連接蓄電池3、直流電用戶和逆變器4,逆變器4與交流電用戶連接,還包括太陽能電池板余熱回收系統(tǒng),空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng),空調(diào)冷熱水循環(huán)回路,地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng);
所述太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)由太陽能電池組件1、低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5、自來水補水箱6、儲熱水箱7、低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38以及連接管道和附件組成,太陽能電池組件1通過陶瓷導(dǎo)熱膠與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5連接,低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5熱端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38冷端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38盤管置于儲熱水箱7內(nèi),儲熱水箱7冷端連接自來水補水箱6;
所述空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng)由儲熱水箱7、冷凝器15、節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18、電磁閥V19、電磁閥VI20、電磁閥VII21、空調(diào)水蒸發(fā)器22、電磁閥VIII23、電磁閥IX24、空氣源蒸發(fā)器25、電磁閥X26、地源蒸發(fā)器28、壓縮機29以及連接管道和附件組成,壓縮機29出口與冷凝器15熱端進口連接,冷凝器15冷端出口分三路分別與節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18連接,節(jié)流閥I16通過電磁閥VII21與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接,空調(diào)水蒸發(fā)器22出口與電磁閥VIII23連接;節(jié)流閥II17通過電磁閥VI20與空氣源蒸發(fā)器25進口連接,空氣源蒸發(fā)器25出口與電磁閥IX24連接;節(jié)流閥III18通過電磁閥V19與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥X26連接;最后電磁閥VIII23、電磁閥IX24、電磁閥X26與壓縮機29進口連接,形成一個回路;
所述空調(diào)冷熱水循環(huán)回路由儲熱水箱7、電磁閥I8、空調(diào)水膨脹水箱9、空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10、風(fēng)機盤管11、電磁閥II12、電磁閥III13、電磁閥IV14、空調(diào)水蒸發(fā)器22以及連接管道和附件組成,空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10出口與風(fēng)機盤管11進口連接,風(fēng)機盤管11出口分兩路,一路通過電磁閥IV14連接儲熱水箱7B1進口,另一路通過電磁閥II12與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接;空調(diào)水蒸發(fā)器22出口通過電磁閥III13與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,儲熱水箱7B出口通過電磁閥I8與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,空調(diào)水膨脹水箱9與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,形成一個回路;
所述地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng)由儲熱水箱7、電磁閥XI27、地源蒸發(fā)器28、熱場水循環(huán)泵30、地源補熱換熱器31、地埋管32、地源場膨脹水箱33、電磁旁通閥XII34、地源補熱泵35、電磁閥XIII36、電磁閥XIV37以及連接管道和附件組成,儲熱水箱7A出口通過電磁閥XIII36與地源補熱泵35進口連接,地源補熱泵35出口與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與儲熱水箱7A1進口連接,形成一個回路;地源換熱場水循環(huán)泵30出口分兩路分別與電磁閥XI27、電磁旁通閥XII34連接,電磁閥XI27與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥XIV37連接,電磁閥XIV37、電磁旁通閥XII34分別與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與地埋管32進口連接,地埋管32出口、地源場膨脹水箱33與地源換熱場水循環(huán)泵30進口連接,形成一個回路;兩個回路組成該系統(tǒng)。
所述太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)中低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5中循環(huán)工質(zhì)為甲醇。
實施例2
如圖1所示,該利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件1、控制器2、蓄電池3、逆變器4以及連接線路和附件組成,太陽能電池組件1通過控制器2分別連接蓄電池3、直流電用戶和逆變器4,逆變器4與交流電用戶連接,還包括太陽能電池板余熱回收系統(tǒng),空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng),空調(diào)冷熱水循環(huán)回路,地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng);
所述太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)由太陽能電池組件1、低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5、自來水補水箱6、儲熱水箱7、低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38以及連接管道和附件組成,太陽能電池組件1通過陶瓷導(dǎo)熱膠與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5連接,低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5熱端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38冷端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38盤管置于儲熱水箱7內(nèi),儲熱水箱7冷端連接自來水補水箱6;
所述空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng)由儲熱水箱7、冷凝器15、節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18、電磁閥V19、電磁閥VI20、電磁閥VII21、空調(diào)水蒸發(fā)器22、電磁閥VIII23、電磁閥IX24、空氣源蒸發(fā)器25、電磁閥X26、地源蒸發(fā)器28、壓縮機29以及連接管道和附件組成,壓縮機29出口與冷凝器15熱端進口連接,冷凝器15冷端出口分三路分別與節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18連接,節(jié)流閥I16通過電磁閥VII21與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接,空調(diào)水蒸發(fā)器22出口與電磁閥VIII23連接;節(jié)流閥II17通過電磁閥VI20與空氣源蒸發(fā)器25進口連接,空氣源蒸發(fā)器25出口與電磁閥IX24連接;節(jié)流閥III18通過電磁閥V19與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥X26連接;最后電磁閥VIII23、電磁閥IX24、電磁閥X26與壓縮機29進口連接,形成一個回路;
所述空調(diào)冷熱水循環(huán)回路由儲熱水箱7、電磁閥I8、空調(diào)水膨脹水箱9、空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10、風(fēng)機盤管11、電磁閥II12、電磁閥III13、電磁閥IV14、空調(diào)水蒸發(fā)器22以及連接管道和附件組成,空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10出口與風(fēng)機盤管11進口連接,風(fēng)機盤管11出口分兩路,一路通過電磁閥IV14連接儲熱水箱7B1進口,另一路通過電磁閥II12與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接;空調(diào)水蒸發(fā)器22出口通過電磁閥III13與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,儲熱水箱7B出口通過電磁閥I8與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,空調(diào)水膨脹水箱9與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,形成一個回路;
所述地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng)由儲熱水箱7、電磁閥XI27、地源蒸發(fā)器28、熱場水循環(huán)泵30、地源補熱換熱器31、地埋管32、地源場膨脹水箱33、電磁旁通閥XII34、地源補熱泵35、電磁閥XIII36、電磁閥XIV37以及連接管道和附件組成,儲熱水箱7A出口通過電磁閥XIII36與地源補熱泵35進口連接,地源補熱泵35出口與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與儲熱水箱7A1進口連接,形成一個回路;地源換熱場水循環(huán)泵30出口分兩路分別與電磁閥XI27、電磁旁通閥XII34連接,電磁閥XI27與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥XIV37連接,電磁閥XIV37、電磁旁通閥XII34分別與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與地埋管32進口連接,地埋管32出口、地源場膨脹水箱33與地源換熱場水循環(huán)泵30進口連接,形成一個回路;兩個回路組成該系統(tǒng)。
其中太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)中低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5中循環(huán)工質(zhì)為質(zhì)量比為1:1:1:1的R227ea、R123、R143a和R134a混合物。
實施例3
如圖1所示,該利用太陽能、空氣能、地?zé)崮芎涂照{(diào)余熱實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件1、控制器2、蓄電池3、逆變器4以及連接線路和附件組成,太陽能電池組件1通過控制器2分別連接蓄電池3、直流電用戶和逆變器4,逆變器4與交流電用戶連接,還包括太陽能電池板余熱回收系統(tǒng),空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng),空調(diào)冷熱水循環(huán)回路,地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng);
所述太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)由太陽能電池組件1、低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5、自來水補水箱6、儲熱水箱7、低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38以及連接管道和附件組成,太陽能電池組件1通過陶瓷導(dǎo)熱膠與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5連接,低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5熱端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38冷端出口與低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5進口連接,低沸點工質(zhì)蒸汽凝結(jié)器38盤管置于儲熱水箱7內(nèi),儲熱水箱7冷端連接自來水補水箱6;
所述空氣能、地?zé)崮芗翱照{(diào)余熱耦合熱泵系統(tǒng)由儲熱水箱7、冷凝器15、節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18、電磁閥V19、電磁閥VI20、電磁閥VII21、空調(diào)水蒸發(fā)器22、電磁閥VIII23、電磁閥IX24、空氣源蒸發(fā)器25、電磁閥X26、地源蒸發(fā)器28、壓縮機29以及連接管道和附件組成,壓縮機29出口與冷凝器15熱端進口連接,冷凝器15冷端出口分三路分別與節(jié)流閥I16、節(jié)流閥II17、節(jié)流閥III18連接,節(jié)流閥I16通過電磁閥VII21與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接,空調(diào)水蒸發(fā)器22出口與電磁閥VIII23連接;節(jié)流閥II17通過電磁閥VI20與空氣源蒸發(fā)器25進口連接,空氣源蒸發(fā)器25出口與電磁閥IX24連接;節(jié)流閥III18通過電磁閥V19與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥X26連接;最后電磁閥VIII23、電磁閥IX24、電磁閥X26與壓縮機29進口連接,形成一個回路;
所述空調(diào)冷熱水循環(huán)回路由儲熱水箱7、電磁閥I8、空調(diào)水膨脹水箱9、空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10、風(fēng)機盤管11、電磁閥II12、電磁閥III13、電磁閥IV14、空調(diào)水蒸發(fā)器22以及連接管道和附件組成,空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10出口與風(fēng)機盤管11進口連接,風(fēng)機盤管11出口分兩路,一路通過電磁閥IV14連接儲熱水箱7B1進口,另一路通過電磁閥II12與空調(diào)水蒸發(fā)器22進口連接;空調(diào)水蒸發(fā)器22出口通過電磁閥III13與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,儲熱水箱7B出口通過電磁閥I8與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,空調(diào)水膨脹水箱9與空調(diào)冷熱水循環(huán)泵10進口連接,形成一個回路;
所述地源儲熱換熱循環(huán)系統(tǒng)由儲熱水箱7、電磁閥XI27、地源蒸發(fā)器28、熱場水循環(huán)泵30、地源補熱換熱器31、地埋管32、地源場膨脹水箱33、電磁旁通閥XII34、地源補熱泵35、電磁閥XIII36、電磁閥XIV37以及連接管道和附件組成,儲熱水箱7A出口通過電磁閥XIII36與地源補熱泵35進口連接,地源補熱泵35出口與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與儲熱水箱7A1進口連接,形成一個回路;地源換熱場水循環(huán)泵30出口分兩路分別與電磁閥XI27、電磁旁通閥XII34連接,電磁閥XI27與地源蒸發(fā)器28進口連接,地源蒸發(fā)器28出口與電磁閥XIV37連接,電磁閥XIV37、電磁旁通閥XII34分別與地源補熱換熱器31進口連接,地源補熱換熱器31出口與地埋管32進口連接,地埋管32出口、地源場膨脹水箱33與地源換熱場水循環(huán)泵30進口連接,形成一個回路;兩個回路組成該系統(tǒng)。
其中太陽能電池板余熱回收系統(tǒng)中低沸點工質(zhì)蒸汽蒸發(fā)器5中循環(huán)工質(zhì)為質(zhì)量比為1:1的R152a和R245fa混合物。
以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了詳細說明,但是本發(fā)明并不限于上述實施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。