[实用新型]一种新型太阳能与地热能复合的可再生能源系统

说明书

本实用新型提供一种新型太阳能与地热能复合的可再生能源系统，包括带冷却槽道的太阳能光伏板、水泵一、地源热泵、地埋管换热器、光伏逆变器，太阳能光伏板的冷却水进水侧与地埋管换热器相连，太阳能光伏板的冷却水出水侧通过阀门一与水泵一相连，水泵一出水通过阀门三与地源热泵冷源侧相连，地埋管换热器的进水侧与地源热泵相连，地埋管换热器的出水侧与太阳能光伏板相连，太阳能光伏板冷却水进出水端设置旁通管一，地源热泵冷源侧进出水端设置旁通管二，旁通管一上设置阀门二，旁通管二上设置阀门四，太阳能光伏板产生的电能通过光伏逆变器并入电网或储存在铅蓄电池中。

技术领域

本实用新型涉及一种涉及光伏发电、地源热泵技术的复合应用。

背景技术

太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源，也是一种能够规模应用的现实能源，可用来进行独立发电和并网发电，具有无污染、维护方便、使用寿命长等优点。太阳能光伏板的温度是影响其能效和使用寿命的重要因素。研究数据表明，电池温度每上升1℃，晶硅电池的光电转化效率就会下降约0.4%，非晶硅电池大约会下降0.1%。另外，电池在达到其运行温度上限后，电池温度每上升10℃，晶硅电池的老化速率将增加一倍。因此，降低光伏板的温度对提高太阳能电池的效率和使用寿命非常重要。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种地源热泵与光伏发电复合的可再生能源系统，既能提高光伏电池的发电效率，又能提高地源热泵系统的能效比。

本实用新型提供的技术方案是：

一种新型太阳能与地热能复合的可再生能源系统，包括带冷却槽道的太阳能光伏板、水泵一、地源热泵、地埋管换热器、光伏逆变器，太阳能光伏板的冷却水进水侧与地埋管换热器相连，太阳能光伏板的冷却水出水侧通过阀门一与水泵一相连，水泵一出水通过阀门三与地源热泵冷源侧相连，地埋管换热器的进水侧与地源热泵相连，地埋管换热器的出水侧与太阳能光伏板相连，太阳能光伏板冷却水进出水端设置旁通管一，地源热泵冷源侧进出水端设置旁通管二，旁通管一上设置阀门二，旁通管二上设置阀门四，太阳能光伏板产生的电能通过光伏逆变器并入电网或储存在铅蓄电池中。

本实用新型的有益效果是：

1）完全采用可再生能源进行发电及供暖，大大减少化石燃料的使用量，进而减少城市的碳排量。

2）光伏发电过程中产生的冷却水进入地源热泵的冷源侧为用户供暖，既提高了光伏板的发电效率又提高了地源热泵的能效比。

3）可利用地埋管换热器进行季节性储能，便于夏热冬冷地区使用。

4）与传统光伏电池冷却系统相比，本专利既避免了冷却水直接外排造成的环境污染，又充分利用冷却水中的低品位热能。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作进一步详细的描述，

一种新型太阳能与地热能复合的可再生能源系统，包括带冷却槽道的太阳能光伏板1、水泵一2、地源热泵3、地埋管换热器4、光伏逆变器5，太阳能光伏板5的冷却水进水侧11与地埋管换热器4相连，太阳能光伏板5的冷却水出水侧12通过阀门一V1与水泵一2相连，水泵一2出水通过阀门三V3与地源热泵3冷源侧相连，地埋管换热器4的进水侧41与地源热泵3相连，地埋管换热器1的出水侧42与太阳能光伏板1相连，太阳能光伏板1冷却水进出水端设置旁通管一13，地源热泵冷源侧进出水端设置旁通管二31，旁通管一13上设置阀门二V2，旁通管二31上设置阀门四V4，太阳能光伏板1产生的电能通过光伏逆变器5并入电网或储存在铅蓄电池中。优先采用光伏电池来为地源热泵提供电能，当光伏电池的电能不足时，再采用市电。

本专利共分为以下几个运行模式：

本专利共分为以下几个运行模式：

1、储能模式。关闭阀门二V2及阀门三V3，阀门一V1、阀门四V4打开，经光伏板后的冷却水直接通过水泵一2打入地埋管换热器4中，使地埋管周围的土壤升温，产生的热能被储存在土壤中，经冷却后的水又重新回到光伏板内，进行冷却。2、释能模式。关闭阀门一V1及阀门四V4，阀门二V2、阀门三V3打开，储存在土壤中的热能将中介水加热后，通过水泵一2进入地源热泵3的冷端作为热源为用户提供热能。3、边储能边供能模式。关闭阀门二V2及阀门四V4，阀门一V1、阀门三V3打开。经光伏板冷却后的冷却水直接进入地源热泵3的冷端作为热源，通过水泵二6输送至用户给用户进行供能，地源热泵3冷端出水进入地埋管换热器4，加热地埋管周边土壤，剩余热能被储存在土壤中，经冷却的水重新回到光伏板内。