[实用新型]一种光伏驱动电加热与热泵联合热水系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种光伏驱动电加热与热泵联合热水系统，属于太阳能热利用技术领域。

背景技术

能源问题是人类发展面临的一个重大问题。随着城市发展步伐的加快，高层建筑越来越多。普通的太阳能热水器虽然效率比较高，但与高层建筑不易结合且不安全，已不能满足高层建筑的热水供应，而单一的电加热热水器及空气源热泵热水器的使用存在着高能耗的缺点，这势必给用电高峰期增加用电负荷，难以满足社会节能减排的趋势。而光伏热水器尽管效率比较低，但电池组件易与高层建筑结合，安装方便且安全，并能增加建筑美感，同时在辐照较好时能满足热水供应，相比而言有着一定的优势。针对辐照低的情况，光伏热水器则不能满足热水的供应。空气源热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体，达到加热水的目的，有着较高的COP，一般为3.5。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术存在的缺陷，提出一种易与高层建筑结合， 在不同的辐照情况下都能满足用户热水供应的光伏驱动电加热与热泵联合热水系统

一种光伏驱动电加热与热泵联合热水系统，包括太阳电池、太阳能控制器、直流电热管、换热储水箱、冷媒连接管、空气源热泵主机、蓄电池组、太阳能逆变器，所述太阳电池经太阳能控制器①路是连接到直流电热管；太阳能控制器②路经太阳能逆变器、空气源热泵主机由冷媒连接管连接到换热储水箱；太阳能控制器③路连接到蓄电池组。

所述太阳电池为多组太阳电池串联。

所述直流电热管安装在换热储水箱下部内胆壁上。

所述系统在辐照度高的情况下，太阳电池经太阳能控制器实现太阳电池最大功率的输出。太阳能控制器①路连接到直流电热管，实现对换热储水箱中的水加热；太阳能控制器②路通过太阳能逆变器将直流电转化成交流电为空气源热泵主机供电，空气源热泵主机通过冷媒连接管连接换热储水箱进行换热加热；太阳能控制器③路连接到蓄电池组，将多余的电储存在蓄电池组内。在辐照度低的情况下，蓄电池组将储存的电能通过太阳能控制器①路、②路分别为直流电热管、空气源热泵主机供电，实现对换热储水箱内的水加热，满足高层用户热水需求。

本实用新型的有益效果是：该系统分两部分，第一部分是太阳电池经太阳能控制器驱动直流电热管加热热水系统，第二部分是太阳电池构成的独立光伏系统和空气源热泵组成的热水系统，两者相互联系，相互补充。在辐照度高的情况下，太阳能控制器①路通过太阳电池发电驱动直流电热管加热；太阳能控制器②路通过太阳能电池发电经太阳能逆变器驱动空气源热泵与换热储水箱换热加热；太阳能控制器③路将多余的电能存储在蓄电池组内。这种将太阳电池所发直流电通过太阳能控制器为直流电热管供电实现最大功率的输出，不仅实现了高层建筑热水供应，而且提高了电池利用效率，降低了系统成本。在辐照度低的情况下，蓄电池组将储存的电能通过太阳能控制器①路、②路分别为直流电热管、空气源热泵主机供电，实现对换热储水箱内的水加热，满足高层用户热水需求。两者结合起来不论辐照度高还是低都能满足热水供应，缓解了电力使用高峰期的压力，克服了热泵热水器高能耗的缺点，实现环保、节能。

附图说明

 图1 是一种光伏驱动电加热与热泵联合热水系统的结构示意图。

图中 1.太阳电池，2.太阳能控制器，3.直流电热管，4.换热储水箱，5.冷媒连接管，6.空气源热泵主机，7.蓄电池组，8.太阳能逆变器。

具体实施方式

如图1所示，一种光伏驱动电加热与热泵联合热水系统，包括太阳电池（1）、太阳能控制器（2）、直流电热管（3）、换热储水箱（4）、冷媒连接管（5）、空气源热泵主机（6）、蓄电池组（7）、太阳能逆变器(8)，所述太阳电池（1）经太阳能控制器（2）①路是连接到直流电热管（3）；太阳能控制器（2）②路经太阳能逆变器（8）、空气源热泵主机（6）由冷媒连接管（5）连接到换热储水箱（4）；太阳能控制器（2）③路连接到蓄电池组（7）。

所述太阳电池（1）为多组太阳电池（1）串联。

所述直流电热管（3）安装在换热储水箱（4）下部内胆壁上。

所述系统在辐照度高的情况下，太阳电池（1）经太阳能控制器（2）实现太阳电池（1）最大功率的输出。太阳能控制器（2）①路连接到直流电热管（3），实现对换热储水箱（4）中的水加热；太阳能控制器（2）②路通过太阳能逆变器（8）将直流电转化成交流电为空气源热泵主机（6）供电，空气源热泵主机（6）通过冷媒连接管（5）连接换热储水箱（4）进行换热加热；太阳能控制器（2）③路连接到蓄电池组（7），将多余的电储存在蓄电池组（7）内。在辐照度低的情况下，蓄电池组（7）将储存的电能通过太阳能控制器（2）①路、②路分别为直流电热管（3）、空气源热泵主机（6）供电，实现对换热储水箱（4）内的水加热，满足高层用户热水需求。