[发明专利]一种风光互补制热系统

说明书

本发明公开了一种风光互补制热系统，包括风能收集装置、空气动力加热炉和PV/T集热器；所述空气动力加热炉内设置有节流孔板和轴流叶片；所述风能收集装置的动力输出端与轴流叶片的动力输入端配合连接；所述轴流叶片驱动空气动力加热炉内的空气穿过节流孔板摩擦升温；所述空气动力加热炉的出气端与PV/T集热器的进气端连通；通过风能与光能有机结合来提高空气能热泵的入口温度，从而提高空气能热泵低温条件下的能效系数和工作的可靠性和热量利用效率。

技术领域

本发明涉及风能利用领域、太阳能利用领域和空气能利用领域，具体涉及一种风光互补制热系统。

背景技术

当前能源和环境问题日益严重，各类清洁能源得到迅速发展。空气能作为一种无污染、易获取、不枯竭的能源，已被广泛应用于热水、采暖、制冷等多个领域。

空气能热泵就是一种节能、环保、经济的设备，但该类设备普遍存在低温环境适应性差的问题，在寒冷地区热效率很低甚至不能适用。目前国内空气加热方面的最新趋势主要是采用电机驱动叶轮旋转空气动力加热炉，叶轮与空气摩擦产生热量，使空气加热，同时利用叶轮的旋转推动炉腔内的空气循环流动，从而使整个炉腔内的温度不断上升，实现加热。实际运用证明，空气动力加热炉具有热效率高、能耗低、温控精度高、炉内温度场均匀、无须电热元件、设备安全性好等诸多优点。空气动力加热炉和产生热能的方法(专利号：200910021648.6)以及一种空气动力加热炉(专利号：201721740321.0)，均是以电机驱动作为加热炉的动力源，电能消耗大，节能效果并不明显；而一种风能制热系统(专利号：201820126602.5)则单纯依靠风能制热，受风速影响较大，空气温升小，实用性有限。同时，喷气增焓空调机组(专利号：CN201710042227.6)则单纯地利用空气与冷媒流动进行热交换，节能效果有限。

考虑到目前国内对于空气能热泵提效方式以电能为主，耗能过大的缺陷，结合我国风能、太阳能资源相对丰富的特点，有必要发明一种综合利用太阳能光伏、光电效应及风能，热效率高的风光互补制热系统。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种综合利用太阳能光伏、光电效应及风能，热效率高的风光互补制热系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种风光互补制热系统，包括风能收集装置、空气动力加热炉和PV/T集热器；所述空气动力加热炉内设置有节流孔板和轴流叶片；所述风能收集装置的动力输出端与轴流叶片的动力输入端配合连接；所述轴流叶片驱动空气动力加热炉内的空气穿过节流孔板摩擦升温；所述空气动力加热炉的出气端与PV/T集热器的进气端连通。

进一步地，所述PV/T集热器包括吸热板和太阳能电池板；所述吸热板贴合设置在太阳能电池板下方；所述吸热板对应太阳能电池板之间间隙的部分设置有吸热材料；所述吸热板背向太阳能电池板的一侧上设置有导热管组；所述空气动力加热炉的出气端具体与导热管组连通；所述空气动力加热炉的出气端还设置有半导体加热器；所述半导体加热器的电力输入端与太阳能电池板的电力输出端电性连接。

进一步地，所述风能收集系统包括第一传动轴和旋转叶片；若干所述节流孔板在空气动力加热炉内沿其高度方向间隔分布；所述空气动力加热炉内还设置有第二传动轴；所述第一传动轴与第二传动轴之间通过增速调节器配合连接；所述第二传动轴沿空气动力加热炉高度方向设置，贯穿节流孔板；若干所述轴流叶片安装在第二传动轴上，与相邻节流孔板之间的间隙对应。

进一步地，所述旋转叶片为弯叶垂直轴式升力型，驱动空气动力加热炉内的空气沿高度方向向下流动。