[发明专利]一种太阳能风能互补供能的热泵干燥及供暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热泵干燥及供暖系统，特别是涉及一种太阳能风能互补供能的热泵干燥及供暖系统，属于新能源技术领域。

背景技术

随着能源危机和温室效应日益严重，国家的政策逐渐向节能减排的方向倾斜。其中，太阳能光伏和风能及其运用是所述节能减排的重要部分，也是可再生能源的重要部分，并且逐渐成为绿色能源的热点和主流。

太阳能、风能等可再生能源具有清洁、无污染、分布广泛、储量无限等特点，但风能和太阳能都具有能量密度低、稳定性差的弱点，并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。然而太阳能和风能在时间上和地域上都有很强的互补性，白天太阳辐照度最强时，风较小；晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。夏季，太阳辐照度强而风小；冬季，太阳辐照度弱而风大。太阳能发电稳定可靠，但目前成本较高，而风力发电成本较低，随机性较大。若将两者结合起来，在合适的气候资源条件下可实现昼夜发电，风光互补发电系统能提高系统供电的连续性、稳定性和可靠性。

农产品的干燥是农业生产中的重要步骤，也是保证农产品质量达标的关键环节。农产品在刚收获时一般都含有大量的水分，无法进一步的加工和存贮，而且还很容易发芽、霉烂，造成品质的下降和总量上的损耗。所以农产品一经收获，就要及时的进行干燥处理。干燥可分为自然干燥法和人工干燥法两大类。在我国的农业生产中采用自然干燥的方法已有几千年的历史，主要是利用自然的风吹日晒使农产品达到干燥的目的。干燥过程中需要占用较大的晾晒产地，不仅干燥的效率很低且要消耗大量的劳动力，因此，现在采用的较少。目前我国的农业生产中对农产品的干燥主要是采用干燥机械和干燥设备的人工干燥法。人工干燥法具有干燥速度快、热效率高、加热均匀、节省劳动力，占用产地小等优点，但是由于干燥机械和干燥设备都必须有供热设备，要消耗较多的热能或电能。我国绝大多数地区还以煤作为热源，会不同程度地对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于克服以上技术中的不足，提供一种太阳能风能互补供能的热泵干燥及供暖系统，将太阳能和风能结合在一起发电，能够有效的提高太阳能和风能的综合利用率，节省能源并且能源供应稳定可持续，降低环境污染，还避免了由于人工晾晒造成农产品质量降低等问题。

本发明通过下述技术方案予以实现的：

一种太阳能风能互补供能的热泵干燥及供暖系统，包括太阳能光伏组件、风力发电系统、蓄电池、空气集热器、风机、控制器、热泵、干燥室和房屋，所述的太阳能光伏组件和风力发电系统的输出端分两个支路，支路②连接到蓄电池，该蓄电池与热泵相连，所述的热泵分两支路分别连接于房屋和干燥室，该两支路上分别设有风阀c和风阀d；支路①直接与热泵相连；所述的空气集热器分两个支路，支路③与热泵相连,该支路上设有风阀a，支路④直接连接干燥室,该支路上设有风阀b；所述的空气集热器上端出口设有风机；所述的太阳能光伏组件、风力发电系统与热泵之间设有控制器；所述的蓄电池与热泵之间也设有控制器；所述的管道外壁包覆保温材料。

而且，所述的热泵所需的电能由太阳能光伏组件和风力发电系统共同提供，白天太阳辐照度强时，风较小；夏季，太阳辐照度大而风小，此时主要是太阳能光伏组件发电，并将多余电能储存于蓄电池中。晚上太阳落山后，太阳辐照度很弱，但由于地表温差变化大而风能加强；冬季，太阳辐照度弱而风大，此时主要是风力发电系统发电，并将多余电能储存于蓄电池中，太阳能和风能的联合发电保证供电的连续性和稳定性；所述的热泵干燥及供暖系统是连续，稳定和可靠的，在白天或夏季，由太阳能光伏组件提供干燥所需电能，到了晚上或冬季，由风力发电系统提供干燥所需的电能，电能供应的连续和稳定可保证热泵干燥的连续性和稳定性，保证白天和夜间都能进行农产品的干燥；所述的热泵干燥及供暖系统在保证电能供应的连续性和稳定性的前提下，热泵可以直接利用环境介质中的能量（如空气、地下水、土壤或地表水等的能量）进行干燥、供暖或制冷。在冬季，热泵把环境介质中的热量提取出来，提高温度后，对农产品进行干燥或供给室内采暖；在夏季，则把室内的热量取出，释放到环境介质中，达到制冷目的。

本发明的有益效果是：

1、本发明充分利用风、光等自然资源，将太阳能和风能结合在一起发电，充分利用两者各自的长处，弥补各自的不足，无论白天还是黑夜都充分利用两者进行发电，满足热泵和风机的用电需求，无需市电，有效的提高太阳能和风能的综合利用率，节约能源。