[实用新型]基于渗透式热交换器的热泵太阳能光热光伏集成装置

说明书

本实用新型公开了一种基于渗透式热交换器的热泵太阳能光热光伏集成装置，包括太阳能光热光伏板，太阳能光热光伏板设有散热盘管，与压缩机、沙石分层热交换器、储液罐、膨胀阀构成热泵循环，沙石分层热交换器包括换热器壳体，换热器壳体内设有制冷剂管路，制冷剂入口和制冷剂出口分别设置于换热器壳体的底部和顶部，换热器壳体内设置的若干层带滤水通孔的分层隔板，制冷剂管路在分层隔板的上表面形成曲折盘管层，换热器壳体空间内填充沙石，顶部设置冷水喷淋管，换热器壳体的底部设有热水出口连接热水箱。本实用新型能够得到较好的热能富集效果，且大幅度的保证了光伏板的效率。

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光热光伏集成装置，特别是涉及一种基于渗透式热交换器的热泵太阳能光热光伏集成装置。

背景技术

现有技术中的光伏光热一体机装置，达到了发电和发热采暖两用功能。其主要结构为：光伏电池板，其下布置有吸热装置铝管，电池板外接控制器、逆变器和蓄电池组，铝管内装有水连接大水箱。该装置作用原理是：通过太阳光照射在光伏电池板上形成电流，从而再进行转换变为直流电或交流电。因为光伏板在工作时自身会产生热量，随着温度增加，会导致光电转换效率大幅降低。所以现有技术中在光板下设置光热板，通过光热板吸取热量起到了对光伏板降温作用。但是该结构的光伏光热一体机装置往往存在以下问题：光伏电池板发电所产生的热量被光热板吸收，从而光伏板冷却，提高发电效率，光热板内流经的冷却水进入水箱，水箱中的温度也有所上升。但是在环境温度较高，光照强烈的情况下，光伏电池板产生的热量大，而水箱散热慢，光伏电池板可能才工作很短的时间水箱内的水温就达到较高值，此时光热板的冷却作用大大减弱，光伏上所产生的热量就难以被吸收。采用基于热泵的冷却装置，以R134a作为冷媒吸收光伏板热量，然后在水箱中通过R134a的放热来加热水箱内的水，但是这存在一个问题，即当第一天运行结束水箱内水被加热后如果热水没有使用，经过一晚上，R134a冷媒已经自然散热冷却，第二天再次运行时，光伏板还未将R134a加热，但是在水箱内热水将反向加热温度较低的R134a，从而使得光伏板被R134a反向提升温度导致效率降低。因此存在一个问题是，采用流动补充的冷水吸收R134a从光伏板吸收的热量，不会产生热水反向加热的问题，但是由于水吸热时间短，提升温度有限，无法很好地利用热量。而采用水箱吸收R134a从光伏板吸收的热量则能使冷水升温至较高的温度，但是可能会产生反向加热问题。

实用新型内容

针对上述现有技术缺陷，本实用新型的任务在于提供一种基于渗透式热交换器的热泵太阳能光热光伏集成装置，解决热泵循环中冷媒可能被反向加热或者无法富集热量进行集中利用的问题。

本实用新型技术方案是这样的：一种基于渗透式热交换器的热泵太阳能光热光伏集成装置，包括太阳能光热光伏板、压缩机、沙石分层热交换器、储液罐、膨胀阀和热水箱，所述太阳能光热光伏板设有散热盘管，所述散热盘管的出口与所述压缩机的入口连接，所述压缩机的出口与所述沙石分层热交换器的制冷剂入口连接，所述沙石分层热交换器的制冷剂出口经过所述储液罐与所述膨胀阀连接，所述膨胀阀设置在所述散热盘管的入口处，所述沙石分层热交换器包括换热器壳体，所述换热器壳体内设有制冷剂管路，所述制冷剂管路连接于所述制冷剂入口与制冷剂出口之间，所述制冷剂入口设置于所述换热器壳体的底部，所述制冷剂出口设置于所述换热器壳体的顶部，所述换热器壳体内沿高度方向设有间隔设置的若干分层隔板，所述制冷剂管路在分层隔板的上表面形成曲折盘管层，所述分层隔板表面设有若干孔径小于0.2mm的滤水通孔，所述制冷剂管路与所述换热器壳体之间的空间内填充沙石，所述换热器壳体内位于最上层的所述曲折盘管层之上设有冷水喷淋管，所述换热器壳体的底部设有热水出口，所述沙石分层热交换器的热水出口连接所述热水箱。