[实用新型]太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用领域，特别是一种将热泵热水装置与太阳能光伏发电组件结合为一体，利用太阳能同时高效输出电能和热能的装置。

背景技术

随着能源技术和环保技术的不断发展，将太阳能发电、光热利用与热泵技术结合起来最大限度地提高太阳能系统的利用效率和稳定性，满足建筑的能源供应和健康舒适环境的需求正成为一种趋势。

目前，太阳能光伏主要存在光电转换效率较低和发电成本相对较高的问题。而太阳能热水器由于受太阳能热流密度低、季节和天气影响的原因，使太阳能直接热利用系统在应用上受到一定的限制。热泵技术则利用少量高品位电能作为驱动能源，从低温热源高效吸取低品位热能，并将其传输给高温热源，从而将能质系数低得能源转为能质系数高的能源。因此，将太阳能热利用与热泵技术有机结合起来，以太阳能作为热泵系统的低温热源，既能提高系统的整体性能利用效率，又能有效克服太阳能的稀薄性和间歇性的缺点，同时可以减少集热组件的尺寸和体积。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种制热效率远高于电热水器和燃气热水器，短时间内加热能力较高，同时能有效提高光伏电池的光电转换效率的太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置，由压缩机、冷凝器、储液器、热力膨胀阀、太阳能光伏集热板、水泵、水箱以及连接管道组成，太阳能光伏集热板的正面为光伏电池，太阳能光伏集热板的夹层中设有蒸发盘管，压缩机的吸气口与太阳能光伏集热板内蒸发盘管的制冷剂出口相连，压缩机的排气口与冷凝器的制冷剂入口相连，冷凝器的制冷剂出口经储液器与热力膨胀阀连接，热力膨胀阀的另一端连接太阳能光伏集热板内蒸发盘管的制冷剂入口；冷凝器的水入口和出口分别与水箱连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于采用上述结构，将热泵热水装置与太阳能光伏组件有机结合，既充分利用太阳能输出高品位的电能，也有效低利用其转换的热能，实现太阳能光电、光热的多梯度的综合利用；制冷剂直接在太阳能光伏集热板中吸收热能蒸发，大大降低了光伏电池的工作温度，提高了光伏电池的效率；利用制冷剂在低温下蒸发吸收太阳辐射能，通过压缩机升温升压后在冷凝器中放出热量，获取热水，该热水装置的效率远高于电热水器和燃气热水器，而且短时间内加热的能力较高，可连接提供热水。本实用新型结构合理，构思巧妙，获取的热水可用于建筑物供暖和生活热水的供应，具有广泛的市场价值和巨大的市场潜力。

附图说明

附图1为本实用新型太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置的结构示意图。

图中各标号分别是：（1）压缩机，（2）冷凝器，（3）储液器，（4）热力膨胀阀，（5）太阳能光伏集热板，（6）水泵，（7）水箱，（8）蒸发盘管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明：

参看图1，本实用新型一种太阳能热泵制热与光伏发电一体化装置，由压缩机1、冷凝器2、储液器3、热力膨胀阀4、太阳能光伏集热板5、水泵6、水箱7以及连接管道组成，太阳能光伏集热板5的正面为光伏电池，太阳能光伏集热板5的夹层中设有蒸发盘管8，压缩机1的吸气口与太阳能光伏集热板5内蒸发盘管8的制冷剂出口相连，压缩机1的排气口与冷凝器2的制冷剂入口相连，冷凝器2的制冷剂出口经储液器3与热力膨胀阀4连接，热力膨胀阀4的另一端连接太阳能光伏集热板5内蒸发盘管8的制冷剂入口；冷凝器2的水入口和出口分别与水箱7连接。

本实用新型工作时，太阳能光伏集热板5表面的光伏电池将一部分太阳能转换为电能输出；同时，制冷剂液体在太阳能光伏集热板5的蒸发盘管8中吸收太阳能辐射能而汽化，制冷剂气体进入压缩机1，升温升压后进入冷凝器2中放热冷凝为高温高压的液体，放出的热量被水吸收，水的温度升高后进入水箱中，经过冷凝器2冷凝后的高温高压液体制冷剂流经储液器3，再进入热力膨胀阀4降温降压后变成低温低压液体流入太阳能光伏集热板，形成一个循环，从而达到设计的目的。

本实用新型所例举的实施例并非对自己的限定，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案范围内。