[实用新型]生活热水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源利用领域，特别涉及一种生活热水系统。

背景技术

日常生活中，人们经常用到热水。一般使用生活热水系统来获取热水，其通常采用电加热器加热自来水的方式生成热水，而电加热器需要消耗电能，而电能多数来自于化石燃料的燃烧。

光伏电池板是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电装置。太阳能发电是新兴的可再生能源技术。但是在太阳能电池将光能转换成电能的过程中，并不是将全部的光能都转换成电能。理论研究表明，单极单晶硅材料的太阳能电池在0℃时的转换效率的理论物理极限为30％。在光强一定的条件下，当硅电池自身温度升高时输出功率将下降。在实际应用中，标准条件下，晶体硅电池平均效率在15％上下。也就是说，太阳能电池只能将15％的光能转换成可用电能，其余的85％都被转化为热能。在转换过程中，随着热能的增加，电池温度不断升高，除了光电转换效率大大降低外，太阳能电池的使用寿命也将缩短。

地源热泵可以将陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能的转移。地源热泵技术是一项利用可再生能源、保护环境的可持续发展技术。

如何充分利用光伏电池板发电时产生的热能和浅层地热能，是一个技术难题。

实用新型内容

为了至少解决现有技术中存在的生活热水系统输出热水需要消耗通过化石燃料燃烧获得的电能，以及光伏电池板发电所产生的热能和浅层地热能不能充分利用的问题，本实用新型提供了一种生活热水系统，其包括，所述生活热水系统包括：供热水箱、第一换热器、第二换热器、第三换热器、太阳能光伏光热一体化子系统、地源热泵室外换热子系统和地源热泵室内换热子系统；所述供热水箱的冷源侧入口与自来水管道连接以接收自来水，所述供热水箱的冷源侧出口与热水管道连接以输出生活热水；所述太阳能光伏光热一体化子系统用于将太阳能转化成电能，并经所述第一换热器与所述供热水箱的第一热源侧输入输出口连接，以将太阳能转化成电能时所产生的热能传递给所述供热水箱内的自来水；所述地源热泵室外换热子系统经所述第二换热器与所述太阳能光伏光热一体化子系统连接，以在春季和秋季工况下通过阀门组将太阳能转化成电能时所产生的热能向土壤浅层补热；还与所述地源热泵室内换热子系统连接，以在冬季工况下通过所述阀门组将土壤浅层能量传递给所述地源热泵室内换热子系统；所述地源热泵室内换热子系统经所述第三换热器与所述供热水箱的第二热源侧输入输出口连接，以在冬季工况下通过所述阀门组将土壤浅层能量传递给所述供热水箱内的自来水。

在如上所述的生活热水系统中，优选地，所述阀门组包括：第一阀门至第六阀门共六个阀门，所述第一阀门的一端与所述第二换热器的冷源侧输入口连接，所述第一阀门的另一端与所述地源热泵室外换热子系统的流体出口连接，所述第二阀门的一端与所述第二换热器的冷源侧输出口连接，所述第三阀门连接于所述第二阀门的另一端与所述第一阀门的另一端之间，所述第二阀门的另一端分别与所述第四阀门的一端和所述第六阀门的一端连接，所述第四阀门的另一端与所述地源热泵室外换热子系统的流体进口连接，所述第六阀门的另一端与所述地源热泵室内换热子系统的地源侧流体进口连接，所述第五阀门连接与所述地源热泵室外换热子系统的流体进口和所述地源热泵室内换热子系统的地源侧流体出口之间。

在如上所述的生活热水系统中，优选地，所述生活热水系统还包括地源侧循环水泵，所述地源侧循环水泵连接于所述第四阀门的一端和所述第二阀门的另一端之间；所述地源侧循环水泵还与所述太阳能光伏光热一体化子系统连接，以使用所述太阳能光伏光热一体化子系统提供的电能。

在如上所述的生活热水系统中，优选地，所述太阳能光伏光热一体化子系统包括光伏发电设备、热传导设备、第四换热器和储热装置；所述光伏发电设备用于将太阳能转化成电能；所述热传导设备贴附于所述光伏发电设备的表面，以回收所述光伏发电设备将太阳能转化成电能时所产生的热能，并经所述第四换热器与所述储热装置连接；所述储热装置经所述第一换热器与所述供热水箱的第一热源侧输入输出口连接，还经所述第二换热器与所述地源热泵室外换热子系统连接。

在如上所述的生活热水系统中，优选地，所述热传导设备具有导热单元，所述导热单元包含多个导热件和一个流体通道；多个所述导热件以并排方式贴附于所述光伏发电设备的表面，任一所述导热件的一端与所述流体通道连接以加热所述流体通道内的流体；所述流体通道与所述第四换热器连接。