[实用新型]太阳能、地热一体化集成蓄电、加热、制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结合了太阳能光电及光热﹑相变蓄热、低谷电蓄能、动态制冰和土壤源热泵的集成加热、制冷系统，属于太阳能光电光热及机械类制冷﹑供暖和制冰设备的综合技术领域。

背景技术

太阳能是一种清洁的可再生能源，储量丰富，无污染，目前在较多领域广泛应用。目前，关于太阳能的利用主要有两个方向：光电方向和光热方向：

其中的光电方向的代表性例子是太阳能光伏发电，其是直接将太阳能转换为电能，是一种方便的太阳能利用方式，它具有运行安全可靠、无需燃料、无噪声、无污染、可就地利用、无需增设输变电设备、规模可大可小等优点，因而受到世界各国的重视。然而在太阳能的光电应用中，在光强一定的条件下，随着光伏电池自身温度的升高，其输出功率将下降。以硅电池为例，在标准条件下，其转换效率仅为12%，也就是说，照射到硅电池表面的太阳能的80%以上未能转换为电能，而其中相当一部分的能量转化为热能，并使硅电池的温度升高，导致硅电池的效率下降。

其中的光热方向的代表性例子是太阳能热水系统，其是利用太阳辐射对水进行加热的系统。由于太阳能热水系统在运行时受天气的影响较大，通常会采取热水保障系统（辅助加热系统）和储热装置来保证热水的正常供应。

相变潜热蓄热是一种能够很有效的解决热能在供给和需求上的矛盾的技术，在太阳能利用，和电力的“移峰填谷”，和余热、废热的回收等相关领域得到广泛的应用。由于相变材料的相变潜热大，蓄能密度大，传热特性好，所需容器的体积较小，温度的变化范围也较小，因而相变蓄能与传统的水蓄能相比具有更多的优点。

土壤源热泵是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑物内部完成热交换的装置：冬季从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季向土壤排热，为建筑物制冷。该装置以土壤作为热源、冷源，通过高效热泵装置向建筑物供热或供冷，高效热泵装置的能效比一般能达到4.0kw/h以上，因此与传统的冷水装置加锅炉的配置相比，全年的能耗可节省40%左右。而且该装置所需机房面积较小，还节省了常规系统冷却塔可观的耗水量，运行费用低；同时不会产生任何有害物质，对环境无污染，实现了环保的功效。

近年来，随着社会和经济的发展，用电结构发生了很大的变化，高峰用电负荷增加，低谷用电负荷大量减少，峰谷差不断拉大，在部分地区还实行了峰谷电价制度。因此，利用低谷电蓄能一方面可以缓解用电高峰，另一方面具有较高的经济性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：提供一种结合了太阳能光电及光热、相变蓄热、低谷电蓄能、动态制冰和土壤源热泵的集成蓄电、加热、制冷系统，各部分相互补充，达到更好的节能效果。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

太阳能、地热一体化集成蓄电、加热、制冷系统，其特征在于包括：

可为蓄电用户提供电能的太阳能光伏装置，可为热水用户提供热能的太阳能集热装置、相变蓄热装置、土壤源热泵装置和低谷电辅助加热装置，以及为空调用户提供制冷的动态制冰系统；

所述土壤源热泵装置还包含四通换向阀、压缩机、土壤源测换热器、使用测换热器和排气热回收冷凝器，所述四通换向阀分别与压缩机、土壤源侧换热器、使用侧换热器和排气热回收冷凝器连接，所述土壤源侧换热器通过电子膨胀阀与使用侧换热器连接，所述压缩机与排气热回收冷凝器连接；同时，所述排气热回收冷凝器向热水用户供热，所述使用侧换热器与空调用户换热。

作为上述技术方案的一种优选方式：所述太阳能光伏装置与太阳能集热装置的太阳能转换装置为一体化的太阳能光伏/集热板，所述太阳能光伏/集热板的正面为太阳能光伏电池，太阳能光伏/集热板上还设有导热性能较好的换热水箱，所述的换热水箱与热水用户连接。

作为上述技术方案的另一种优选方式：所述太阳能光伏装置还包含储能蓄电池、充放电控制器、电源逆变器和用户的直流及交流负载。

作为上述技术方案的进一步的优选方式：所述相变蓄热装置、低谷电辅助加热器连接与太阳能集热装置并联连接。

作为上述技术方案的再一种优选方式：所述动态制冰系统包含制冰发生器及与所述制冰发生器连接的蓄冰槽，所述蓄冰槽与所述空调用户通过双向管道连接。

作为上述再一种优选方式的改进：所述使用侧换热器的空调用户换热侧的换热输出端经阀门与所述制冰发生器连接。

作为上述改进的技术方案的进一步改进：所述蓄冰槽经电加热器与所述使用侧换热器的空调用户换热侧的换热输入端连接。