[实用新型]太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却/供热系统，具体涉及一种太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统。

背景技术

目前我国各类太阳能光伏发电的设备生产及运行技术已经技术成熟，并且使用广泛。作为发电系统是极其方便清洁的太阳能使用方式。但是此种太阳能利用系统方式的缺陷是:系统的发电效率随着光伏板的工作温度变化,发电的效率也发生变化，每当工作温度升高1℃，发电效率就会下降0.4％。一般讲在当太阳能光照强度为1kW/m²时，0.8m²的太阳能光伏板在20-25℃工作温度时的发电量约计160W，剩余的太阳能转化为热量存储在光伏板中，致使太阳能光伏板在夏季时的工作温度可达到70℃以上，冬季的工作温度可达到50℃以上。基于以上运行状况可以看出,太阳能光伏板的实际发电效率会产生极大的下降，夏季时工作较正常温度升高了约50℃，其发电效率将下降50*0.4％＝20％；即使在冬季时工作较正常温度升高了约30℃，其发电效率将下降30*0.4％＝12％。可见太阳能光伏发电系统的热量聚集造成工作温度的上升，是影响其发电量的主要矛盾。

目前解决此项难题的主要技术是采用水冷式循环系统，将产生的热量通过冷却水排放到环境中。此种方式可以改善太阳能光伏板的工作温度，提高产电量；同时可以产生热水供热用户使用，使太阳能的单一发电利用方式改变为供热/发电综合利用方式。但是此种方式的缺陷有两点：其一是必须有热用户的存在，否则提取出的冷却热将不得不直接排放到大气中，尤其是在非采暖季节无热量需求时，造成太阳能的季节性浪费；其二是由于季节的影响，冷却水的温度不可能大幅度降低，如夏季的冷却水降温后的极限值还可能达到50℃以上，使太阳能光伏板的发电效率还有很大的损失。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统，克服现有技术中太阳能光伏板的工作温度受季节影响发电效率低、太阳能光伏板冷却热资源浪费、的问题。

一种太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统分别承担系统光伏发电和冷却供热的运行功能，本系统始终对太阳能光伏板实施冷却，确保太阳能光伏板的工作温度不受季节的影响，稳定控制在最佳工作温度下实施光电转化，以便确保太阳能光伏发电系统的发电效率得以最大化运行；同时热泵吸收的低质热量将稳定可控提质到高质热量，实施温度稳定的供热。具体的运行技术方案如下：

一种太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统，包括太阳能光伏板，设置于太阳能光伏板下方的工质蒸发器,工质蒸发器依次与三通换向阀、工质压缩机、工质冷凝器、电子膨胀阀形成循环回路，工质蒸发器上设有工质温度计，工质冷凝器中设有热水温度计，工质温度计、热水温度计和电子膨胀阀分别与主控机连接。

所述工质冷凝器设有供水口和回水口，与用户采暖设备相连。

所述工质为低沸点介质。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统，是一种全年季节可以使用冷却热的方法，冷却媒介循环热载体为一种低沸点介质。由此可实现循环介质的相变蒸发，可强烈吸收太阳能光伏板聚集的热量,并不受季节的影响,实现太阳能长时效多季节的最佳使用效果，使太阳能光伏板的工作温度低于环境温度,极大地改善其发电特性；同时吸取的热量可通过热泵方式,一年四季可产生稳定温度的热水,实现清洁供热的效果。本项技术可使原有不可控冷却型变更可控冷却型供热/供电型双功能型系统，使全时段全季节使用中的效果均达到最佳的工作温度，充分利用太阳能资源，同时实现节省矿物能源和保护环境的功效。

本项实用新型在确保太阳能光电系统最佳工作温度的同时，可继续回收冷却热量用于供热，使原有系统的太阳能利用率获得极大的提高，达到全年最佳太阳能光伏发电运行的模式，设备的年利用率亦将获得极大提高，由此会极大地增加年产能率，使太阳能全年的利用率达到最大化；同时可利用热泵提升能质，将较低温度的冷却热量提升到较高能质，达到生活和供热温度的需求，使低质热能在全年度期间也得到了回收利用。

附图说明

图1本实用新型太阳能光伏发电系统的热泵冷却/供热系统工艺流程图；

其中，1、太阳能光伏板2、工质蒸发器3、三通换向阀4、工质压缩机5、工质冷凝器6、电子膨胀阀7、回水口8、供水口9、主控机10、工质温度计11、热水温度计。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。