[实用新型]风光能源热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型属于能源转换技术领域。

背景技术

近年来，随着对新能源需求的增加，可再生资源的减少，现行的热泵系统需要空气源、土壤源（地源）、水源等采集温度，高寒条件下由于可采集温度范围小，导致热泵能效比率降低至1左右，无法达到满意的节能效果。

发明内容

本实用新型的目的是为了实现光能→热能，风能→电能→热能的复合转化；形成一个封闭相对温场，提供稳定的热源输出的风光能源热泵系统。

本实用新型的光热发生器结构是：在底部镀锌铁板的四周边框通过铝合金边框围成，铝合金边框内侧是边框保温，底部镀锌铁板上是底部保温，在底部保温上是半导体纳米碳纤维场致发热层，在半导体纳米碳纤维场致发热层内部插有碳纳米管，半导体纳米碳纤维场致发热层上面是光致热场吸收体；在铝合金边框上安装有光强分析控制器；

光致热场吸收体：是由上层高硼硅超透单项滤膜玻璃、中层高硼硅超透单项滤膜玻璃和紫金靶向镀膜光热片构成，上层高硼硅超透单项滤膜玻璃与中层高硼硅超透单项滤膜玻璃、中层高硼硅超透单项滤膜玻璃与紫金靶向镀膜光热片之间分别构成一个密闭的真空腔；上层高硼硅超透单项滤膜玻璃的上表面是超透膜涂层，下表面是上层反射镀膜涂层；中层高硼硅超透单项滤膜玻璃的下表面是中层反射镀膜涂层；紫金靶向镀膜光热片是钢化高硼硅玻璃基料，其下表面是红外光致场涂层，在红外光致场涂层的外侧是UV光致热场涂层；

半导体纳米碳纤维场致发热层：是由光伏光热PV、围绕在碳纳米管上的铝导热片、碳纤维发热层、氧化锆毡层、聚氨酯保温层构成；

风力发电机组通过风力电能储存装置连接到光热发生器上，在接口处安装有光强分析控制仪，光热发生器通过管路连接在二级高温热泵系统上。

本实用新型具有结构简单，工作可靠，输出热能稳定等特点。利用风能、光能、热能，实现能量之间的转化，即当光线不足的时候，通过风能──电能──热能的转化，持续提供热源，具有复合多功能性。北方地区冬季冻土层厚约180CM,地源施工土方量大；高寒环境零下30℃空气源无法采集热能；水源则需要打深水井，北方很多区域属于地下贫水区；由此风光能源能够代替空气源地源和水源作为热泵的工作热源。热泵的冷凝器（温度采集器）处于封闭温场内， 提供给热泵系统工作，使热泵能效值处于6～8 之间，cop≥7达到高效节能、不受地域及环境影响的目的，延长热泵冷凝系统的使用寿命，具有安装快捷方便维护的特点。采用风能转化为电能进行蓄电存储和低压直流电源驱动纳米碳纤维半导体材料发热，实现风电热转换。采用微电子控制，依据光照强度调控电流量输出调节纳米碳纤维发热层的发热强度，从而实现风能、光能的互补转化温度控制。

附图说明

图1是本实用新型光热发生器结构示意图；

图2是本实用新型光热发生器中光致热场吸收体的结构示意图；

图3是本实用新型光热发生器中光致热场吸收体光传导示意图；

图4是本实用新型光热发生器整体分解图；

图5是本实用新型光热发生器中光致热场吸收体的上层高硼硅超透单项滤膜玻璃截面图；

图6是本实用新型光热发生器中光致热场吸收体的中层高硼硅超透单项滤膜玻璃截面图；

图7是本实用新型光热发生器中光致热场吸收体的紫金靶向镀膜光热片截面图；

图8是本实用新型风能、光能、热能转换原理结构图；

图9是本实用新型实验日太阳辐射强度图；

图10是环境温度和辐照强度的变化图；

图11是蒸发压力变化曲线图；

图12是系统压缩比的变化曲线；

图13是水温升高的对比曲线。

具体实施方式

本实用新型在底部镀锌铁板1的四周边框通过铝合金边框5围成，铝合金边框5内侧是边框保温3，底部镀锌铁板1上是底部保温2，在底部保温2上是半导体纳米碳纤维场致发热层4，在半导体纳米碳纤维场致发热层4内部插有碳纳米管7，半导体纳米碳纤维场致发热层4上面是光致热场吸收体6；在铝合金边框5上安装有光强分析控制器8；