[发明专利]一种联合制热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体涉及一种太阳能光伏光热组件与空气源热泵联合制热水系统。

背景技术

随着世界光伏产业的快速发展，目前国家正在大力支持分布式光伏发电政策，同时随着居民对生活热水需求的不断增加，相应的生活热水的能耗也越来越多。尽管光伏发电技术不断成熟，使光伏电池的电效率有了很大的提高，但是光电效率的绝对数值依然较低，照射到光伏电池表面的太阳辐射能80%以上并未转化为电能，而是转化为光伏电池的热能损失掉了，而光伏电池的光电效率又随着工作温度的升高而降低。

为尽可能使光伏电池效率保持在较高水平，人们通过在光伏组件背面敷设流体通道带走热量以降低电池温度，这样既能维持电池温度，提高发电效率，又可提供热能利用率，此系统即为太阳能光伏光热一体化系统。该系统能够产生一些热水，但是由于太阳能受天气的变化影响很大，如若需要制取一定温度的热水供日常生活使用，那么辅助热源是必不可少的。目前许多太阳能热水系统采用电加热作为辅助热源，那样会消耗大量的电能。由于热泵的性能系数（COP）大于1，一般在2-6之间，因此用热泵作为辅助热源会大幅减少电力的消耗。

空气源热泵是一种环保、节能、结构简单及易于安装的热泵形式，但是其使用易受环境的影响，其供热能力和性能系数会随着室外温度的降低而降低，制冷量和制热量不易均衡。冬季还有室外结霜等问题，不适用于寒冷地区。但上海属于夏热冬冷地区，适宜使用空气源热泵。

由于过去存在上述的问题，常常导致能源利用率相对较低。现有太阳能热水(50～70℃)和光伏工程的转换效率分别仅约为40～80%和10～15%，能源浪费非常严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能光伏光热组件与空气源热泵联合制热水系统，使之不但能够提高光伏组件的发电效率，而且能够制取一定温度的生活热水供家庭日常生活使用，从而达到充分利用太阳能、节能环保的目的。

为达到上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种联合制热水系统，包括：

热水系统，所述热水系统包括储热水箱、集热泵、电磁流量计、太阳能光伏光热组件、空气源热泵和恒温水箱，所述储热水箱通过镀锌钢管依次顺序连接所述集热泵、所述电磁流量计和所述太阳能光伏光热组件后回到所述储热水箱；所述恒温水箱通过镀锌钢管依次顺序连接所述加热泵、所述空气源热泵后回到所述恒温水箱；所述储热水箱与所述恒温水箱之间通过镀锌钢管连接；

发电系统，所述发电系统包括信号线、直流防雷配电箱、逆变器和交流负载配电箱，所述太阳能光伏光热组件产生的电通过所述信号线依次顺序连接所述直流防雷配电箱、所述逆变器和所述交流负载配电箱。

进一步地，所述储热水箱里的低温水是自来水经过所述太阳能光伏光热组件加热得到的，所述恒温水箱里的水来自所述储热水箱。

优选地，所述太阳能光伏光热组件的背面设有流体通道。

由于采用了上述技术方案，本发明的优点在于：

1）能结合太阳能与空气源热泵的优点，在各种天气下最大程度地利用太阳能，产生一定温度的生活热水供家庭日常生活使用。

2）能提高光伏组件的发电效率，产生电能与市电并网供家庭负载设备使用。

3）使用空气源热泵作为辅助热源，节约电能，降低运行费用。

4）采用储热水箱和恒温水箱，有利于提高光伏光热（PV/T）组件和空气源热泵的运行效率。

附图说明

图1是本发明的系统结构原理示意图。

其中：1为集热泵；2为太阳能光伏光热组件；3为储热水箱；4为恒温水箱；5为加热泵；6为空气源热泵；7为逆变器。

具体实施方式

本发明联合制热水系统包括热水系统与发电系统，其中：

热水系统包括储热水箱、集热泵、电磁流量计、太阳能光伏光热组件、空气源热泵和恒温水箱，储热水箱通过镀锌钢管依次顺序连接集热泵、电磁流量计和太阳能光伏光热组件后回到储热水箱；恒温水箱通过镀锌钢管依次顺序连接加热泵、空气源热泵后回到恒温水箱；储热水箱与恒温水箱之间通过镀锌钢管连接；

发电系统包括信号线、直流防雷配电箱、逆变器和交流负载配电箱，太阳能光伏光热组件产生的电通过信号线依次顺序连接直流防雷配电箱、逆变器和交流负载配电箱。