[发明专利]小型家用太阳能热电冷多联产系统

说明书

本发明公开了一种小型家用太阳能热电冷多联产系统，本系统中光伏组件的电能经太阳能充电控制器向蓄电池充电，蓄电池输出端连接逆变器输入端提供电能，平板型太阳能集热器中换热介质进口和出口连接螺旋盘管两端，自来水水源经单向阀供于储热水箱内，储热水箱内储存的水经单向阀及混水阀流入地热管作为热源，地热管输出端经回水泵及四通阀、单向阀连接压缩式热泵输入端，储热水箱内自来水连接吸收式制冷机和压缩式热泵的输入端，吸收式制冷机和压缩式热泵的输出端连接储水罐输入端，储水罐内水经四通阀及换热器与自来水水源换热后经单向阀输入储热水箱内。本系统满足能量的梯级利用，达到能量最大利用效率及节能环保、能量联产、多级利用的目的。

技术领域

本发明涉及太阳能集热技术领域，尤其涉及一种小型家用太阳能热电冷多联产系统。

背景技术

目前，太阳能利用主要分为光热利用以及光伏利用，太阳能集热技术的利用在日常家庭生活中占有愈发重要的地位，常用的太阳能集热器为一般的小型家庭用户提供日常所需的热能，然而由于太阳能的间歇性及辐射密度不均匀性，在日照条件不充足的时候，单一太阳能集热器装置无法满足用户的需求。为此将压缩式热泵及吸收式制冷机与该太阳能集热器结合使用，以满足不同天气条件下的用户需求。光伏利用是指光伏组件吸收太阳辐射产生电能的过程，在这个过程中，光伏组件的温度会逐渐升高，当温度达到45℃以上时，光电转化效率会被大大降低，电性能也随之降低，因此需要外界的辅助将产生的多余热量消耗，使光伏组件保持在一个相对稳定的的工作温度范围内。通过集热器利用光伏组件的余热不仅可以保证电性能的稳定，还可以增加热效率，能够提升系统的整体性能。而针对冬季，尤其是我国北方一些家庭普遍使用的空调室外换热器容易在寒冷的环境中结霜，影响工作性能；制冷机内的循环质量流量较小，无法满足环境需求；当较多大功率家用电器同时使用时，耗费过多电量成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小型家用太阳能热电冷多联产系统，本系统可以充分利用可再生无污染的太阳能及集热系统中光伏组件的余热，满足能量的梯级利用，达到能量的最大利用效率以及节能环保、能量联产、多级利用的目的，适应季节需求制冷或制热，有效利用能量与资源。

为解决上述技术问题，本发明小型家用太阳能热电冷多联产系统包括带有光伏组件的平板型太阳能集热器、太阳能充电控制器、蓄电池、逆变器、内置螺旋盘管的储热水箱、混水阀、地热管、回水泵、自来水水源、换热器、吸收式制冷机、压缩式热泵和储水罐，所述光伏组件的电能经所述太阳能充电控制器向所述蓄电池充电，所述蓄电池输出端连接所述逆变器输入端，所述逆变器输出端提供电能，所述平板型太阳能集热器换热介质进口和出口分别连接所述螺旋盘管两端，所述自来水水源经单向阀提供所述储热水箱内自来水，所述储热水箱内自来水经单向阀及混水阀提供所述地热管热源，所述地热管输出端经回水泵及四通阀、单向阀连接所述压缩式热泵输入端，所述储热水箱内自来水分别连接所述吸收式制冷机和压缩式热泵的输入端，所述吸收式制冷机和压缩式热泵的输出端分别连接所述储水罐输入端，所述储水罐内水经四通阀及所述换热器与所述自来水水源换热后经单向阀输入所述储热水箱内。上述所有设备裸露环境中的循环回路外侧均包覆保温层，用于有效的减少热量向环境中散失。

进一步，所述平板型太阳能集热器和螺旋盘管内的换热介质是自来水或导热油。

进一步，本系统还包括PID调节器，所述PID调节器调节所述平板型太阳能集热器与螺旋盘管内换热介质的流量。

进一步，本系统还包括浮球阀，所述浮球阀设于所述储热水箱内用于检测储热水箱内水位。

进一步，本系统还包括电加热器，所述电加热器用于加热经所述混水阀输出至所述地热管的自来水。

进一步，本系统还包括第一温控器、第二温控器和第三温控器，所述第一温控器控制由所述储热水箱经单向阀输出至所述混水阀的自来水温度，所述第二温控器控制由四通阀输出至所述换热器的自来水温度，所述第三温控器控制由所述储热水箱传输至所述压缩式热泵的自来水温度。