[发明专利]基于斯特林机的光热光电联产能源梯级供暖系统

说明书

本申请提供了一种基于斯特林机的光热光电联产能源梯级供暖系统，其包括斯特林机、冷却塔、蓄热水箱、换热盘管和空气源热泵。其中，蓄热水箱和斯特林机首尾连接形成循环回路；冷却塔和斯特林机首尾连接形成循环回路，并且冷却塔和蓄热水箱并联设置；换热盘管设置在蓄热水箱中，换热盘管用于与供暖设备首尾连接成供暖循环回路；空气源热泵被设置在供暖循环回路中，并且空气源热泵被设置成能够在串联于和并联于供暖循环回路中切换，斯特林机和/或空气源热泵通过循环的水为供暖设备提供热量。本申请通过斯特林机实现光热光电联产，通过空气源热泵进行梯级能源补充，使得太阳能转化效率极高。

技术领域

本申请涉及建筑供暖领域，尤其涉及一种基于斯特林机的光热光电联产能源梯级供暖系统。

背景技术

冬季供暖主要以烧煤和天然气为主，能量消耗大，且燃烧过程中产生了大量的二氧化碳。若采用中央空调送暖风供暖，单位面积的耗电量较高。供暖在节能与低碳方向的努力主要是在系统优化和供暖设备改进上，从热量来源层面来看，仍然没有改变需要大量排放二氧化碳的事实。

现今少数别墅等住宅可通过光热系统供暖。大致工作原理为水为光伏板降温获得热量，然后将水储存在水箱中，供暖用水与水箱中的水经过热交换后在地暖盘管中流动以给室内供暖。或者，通过光电供暖系统，采用电加热或电驱动空气源热泵形式进行供暖。

然而此类利用可再生能源的供暖系统还在研究改进阶段，并未广泛投入实际使用中。能源形式的转换次数较多，供暖系统的工作效率较低。例如，光电效率通常为20％～30％。

发明内容

为了提高可再生能源的利用效率，本申请提供了一种基于斯特林机的光热光电联产能源梯级供暖系统。

该基于斯特林机的光热光电联产能源梯级供暖系统包括：

斯特林机、蓄热水箱，所述蓄热水箱和所述斯特林机首尾连接形成循环回路；

冷却塔，所述冷却塔和所述斯特林机首尾连接形成循环回路，并且所述冷却塔和所述蓄热水箱并联设置；

换热盘管，其设置在所述蓄热水箱中，所述换热盘管用于与供暖设备首尾连接成供暖循环回路；以及

空气源热泵，所述空气源热泵被设置在所述供暖循环回路中，并且所述空气源热泵被设置成能够在串联于和并联于所述供暖循环回路中切换，

所述斯特林机和/或所述空气源热泵通过循环的水为所述供暖设备提供热量。

在至少一个实施方式中，所述蓄热水箱与所述斯特林机形成的循环回路和所述冷却塔与所述斯特林机形成的循环回路被设置成能够根据参与循环的水温度来调节通断状态。

在至少一个实施方式中，所述蓄热水箱的用于连接于所述斯特林机的开口处设置有温度传感器，所述蓄热水箱和所述冷却塔的回水连接点上游或供水连接点下游设置有温度传感器。

在至少一个实施方式中，所述基于斯特林机的光热光电联产能源梯级供暖系统包括所述供暖设备，

所述供暖设备包括地暖，所述地暖包括地暖盘管，所述地暖盘管与所述换热盘管首尾连接成循环回路；并且/或者

所述供暖设备包括空调，所述空调包括风机盘管，所述风机盘管与所述换热盘管首尾连接成循环回路，

在所述供暖设备同时包括所述地暖盘管和所述风机盘管的状态下，所述地暖盘管和所述风机盘管并联设置。

在至少一个实施方式中，所述地暖盘管和/或所述风机盘管的上游连接点处设置有温度传感器。

在至少一个实施方式中，所述供暖循环回路中设置有阀门，所述空气源热泵并联于所述阀门，通过控制所述阀门的通断，使得所述空气源热泵在串联于和并联于所述供暖循环回路中切换。