[发明专利]光伏光热空气源热泵冷暖系统

说明书

本发明一种光伏光热空气源热泵冷暖系统，包括：光伏光热联产装置阵列、电力系统、储热系统、空气源热泵系统、建筑冷暖末端系统；所述光伏光热联产装置阵列包括至少一个平行排列的光伏光热联产装置，以及连接管道；所述电力系统包括依次连接的接线盘、功率控制器、配电盘、电力计量器以及连接线路；所述储热系统包括：保温隔热墙、复合蓄热材料、换热器、储热系统管道；所述空气源热泵系统包括空气源热泵机组、以及其前端配置的空气加热器，以及风管道；所述空气加热器上设置有旁通，与所述储热系统相连；所述冷暖末端系统包括室内地板下铺设的辐射采暖系统。本发明综合利用太阳能，提高光伏发电效率，安装方便，易于加工。

技术领域

本发明涉及一种太阳能空气源热泵冷暖系统，尤其涉及一种光伏光热空气源热泵冷暖系统。

背景技术

空气具有内能，且空气具有很好的流动性，能够源源不断地传递热量，可以说空气中蕴含着无限的能量，从空气中提取低位热量极为方便。空气源热泵机组是利用电能驱动压缩机，同空气进行热交换，夏季制冷、冬季制热。但是冬季制热的功能一般是作为辅助功能的。空气源热泵标准工况为7℃，环境温度7℃以下，制热效率就会下降，使制冷剂常规机组在-5℃左右的时候，基本上无法工作。空气源热泵在我国长江中下游、华南及西南地区等非传统采暖区得到了广泛应用，以较低的能耗很好地满足了该地区冬季采暖的要求。但是，在华北地区和黄河流域，空气源热泵并没有得到大面积推广；在东北地区和西北地区，空气源热泵几乎没有使用。这是因为各地气温差距很大，空气源热泵的使用是有局限性、地域性的。

如长江流域地区，冬季气温约在0℃左右，但湿度很大，冬季空气源热泵制热运行容易结霜，随着结霜厚度增加，热泵效率下降，结霜加剧将导致热泵效率下降；结霜-效率下降，再结霜-效率再下降，热泵效率在恶性循环下迅速衰减。所以针对含湿量大空气源，必须采用除霜技术，如采用热气冲霜。

黄河流域地区，如山东、河南、安徽以及江苏北部地区，冬季不仅气温较低（冬季空气调节室外计算温度在-12℃～-5℃之间），而且空气相对湿度较大，空气源热泵机组容易结霜。

黄河以北、北京以南地区冬季气温比较低，如太原和石家庄冬季气温较低约为-14℃，湿度比较小；北京以北地区，如张家口冬季气温更低约为-18℃、呼和浩特约为-21℃。这些地区无法使用空气源热泵进行冬季采暖使用。

东北和西北地区大都属于严寒地区，最冷时气温可达在-25℃～-40℃之间，这些地区根本无法使用空气源热泵进行冬季采暖使用。

由于空气密度低，将空气中提取内能升温，空气源热泵机组需要消耗较多的电能。

如果能将太阳能光伏光热与空气源热泵相结合，结合地埋储热系统，可构成无污染、绿色节能、运行成本低的冷暖系统。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种光伏光热空气源热泵冷暖系统包括以下分系统：光伏光热联产装置阵列；电力系统；储热系统、空气源热泵系统、建筑冷暖末端系统。

所述光伏光热联产装置阵列包括至少一个平行排列的光伏光热联产装置，以及连接管道，其安装在建筑物屋顶。

所述电力系统包括依次连接的接线盘、功率控制器、配电盘、电力计量器以及连接线路。

所述储热系统埋设在冻土层以下，包括：保温隔热墙、复合蓄热材料、换热器、储热系统管道。

所述空气源热泵系统包括空气源热泵机组、以及其前端配置的空气加热器，风管道。

空气加热器与光伏光热联产装置阵列的连接管道、储热系统管道连接成一个循环闭路循环。

在空气加热器前配置旁通，在不需要加热时，收集的太阳热能储存到储热系统中。

所述建筑冷暖末端系统包括室内地板下铺设的辐射采暖系统。