[实用新型]相变储能真空管集热器热泵供热系统

说明书

一种相变储能真空管集热器热泵供热系统。该供热系统包括太阳能光伏发电组、相变储能真空管集热器、逆变器、热泵机组以及末端热负荷；所述太阳能光伏发电组包括多个太阳能光伏板，所有太阳能光伏板电性连接至所述逆变器，所述逆变器电性连接至电网；所述热泵机组的一侧设有蒸发器；所述热泵机组电性连接至所述逆变器；所述相变储能真空管集热器设置在所述太阳能光伏板的下方以吸收对应的太阳能光伏板底部高温空气中的热量，并加热循环空气作为所述热泵机组蒸发器侧的热源；所述热泵机组从所述逆变器获取电能来制取高温热水并供给至所述末端热负荷。提升了太阳能利用的可靠性和健壮性，为提升可再生能源利用率和节能减排做出较大的贡献。

技术领域

本申请涉及供热系统技术领域，具体涉及一种相变储能真空管集热器热泵供热系统。

背景技术

目前PVT热电联供系统实现光伏发电和供热，主要包括三个过程：太阳能光伏发电、光伏板加热循环水作为热泵热源和热泵机组产生热水，由于光伏板与热泵机组之间的循环水换热机理复杂，存在的问题和使用限制也比较多，主要包括：

1）水泵驱动水循环能耗大。为了提升换热性能，循环水管的局部管径较小，导致循环阻力大而使得循环水泵能耗较大，实际使用过程中热泵机组与太阳能光伏板的距离很大，也会造成水循环的阻力变大，进一步导致水泵能耗提高。

2）水系统跑冒滴漏概率高。随着运行时间增长，水系统发生跑冒滴漏是常见现象，水体软化、加药会增加系统维护成本。而且在严寒或寒冷地区使用现有PVT系统时，一旦发生停机或没有太阳辐射时，水系统极易发生冻涨冻裂事故导致系统破坏，因此需要加装辅热装置，使用区域受到很大限制。

3）热泵机组蒸发器侧水温低导致不能产生高温热水。由于水的比热大，从太阳能板吸热后温度上升有限，如果热泵机组生产高温热水，会导致压缩机压比增加，热泵性能系数COP下降严重，光伏侧吸收的能量会被压缩机增加的电耗抵消，系统能效下降。因此热泵机组以生产中低温热水为主，不能满不同温度的热水需求。

实用新型内容

本申请提供一种相变储能真空管集热器热泵供热系统，为一种高效可再生能源综合利用系统，把太阳能转化为电能和高品位的热能，满足末端电能、热能负荷需求的同时，实现太阳能大容量、长周期的储能，为太阳能高效综合利用能提供了富有前景的、可持续发展模式的新思路，有利于进一步推进分布式微型电网和热网的深度耦合和市场化能量流动。

本申请实施例提供一种相变储能真空管集热器热泵供热系统，包括太阳能光伏发电组、相变储能真空管集热器、逆变器、热泵机组以及末端热负荷；所述太阳能光伏发电组包括多个太阳能光伏板，所有太阳能光伏板电性连接至所述逆变器，所述逆变器电性连接至电网；所述热泵机组的一侧设有蒸发器；所述热泵机组电性连接至所述逆变器；所述相变储能真空管集热器设置在所述太阳能光伏板的下方以吸收对应的太阳能光伏板底部高温空气中的热量，并加热循环空气作为所述热泵机组蒸发器侧的热源；所述热泵机组从所述逆变器获取电能来制取高温热水并供给至所述末端热负荷。

在一些实施例中，所述相变储能真空管集热器设有多个，每个所述相变储能真空管集热器对应放置于一个太阳能光伏板的底部。

在一些实施例中，所述相变储能真空管集热器的位置与所述太阳能光伏板的位置重合，或者所述相变储能真空管集热器的面积小于等于所述太阳能光伏板的面积。

在一些实施例中，所述太阳能光伏板呈阵列式间隔排布。

在一些实施例中，所述相变储能真空管集热器设有空气加热腔以及设于所述空气加热腔内的相变蓄热管，所述相变蓄热管沿所述空气加热腔的延伸方向设置。

在一些实施例中，所述相变蓄热管为环形回路，所述相变蓄热管的两端伸出所述空气加热腔的外侧并设于所述热泵机组蒸发器侧。

在一些实施例中，所述相变储能真空管集热器热泵供热系统还包括热水箱；所述热泵机组通过管路连接至所述热水箱。