混合能源采暖制冷系统技术方案

一种混合能源采暖制冷系统，包括：谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、具有制热功能和制冷功能的空气能热泵、远程智能控制系统、生活热水洗浴系统、以及水管系统；远程智能控制系统控制谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、空气能热泵、生活热水洗浴系统、以及水管系统；谷电锅炉在第一时段通过电网电能对水管系统接入的水进行加热；平板太阳能集热器在第二时段通过太阳能对水管系统接入的水进行加热；空气能热泵在第三时段通过空气能对水管系统接入的水进行加热。在第二时段和第三时段之间的重叠时段，空气能热泵采用平板太阳能集热器产生的热能作为低温热源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能技术以及热泵
，尤其涉及一种混合能源采暖制冷系统。
技术介绍
在全球能源、环境压力日益严峻的今天，建筑物的制冷与采暖消耗着巨大的能源，传统化石能源(煤炭、石油、天然气)正面临人类的透支消费需求而日益枯竭、并且同时严重污染的人类的生产环境、人类经济生活正面临一个是否可以持续生存与发展的严峻能源、环境忧患的生存环境，清洁能源可循环利用与开发给人类的发展找到希望与生机，一场全球性的新能源革命在高速推进。我国是能源消耗大国、特别建筑能耗日益严峻的今天，建筑发展的速度和数量却加快了脚步，建筑能耗在社会总能耗中的比例在我国已达到34％。全国每年建筑能耗约1.6亿吨～2.3亿吨标准煤，其中50％～60％用于建筑空调和采暖。同时，我国面临环境污染与能源枯竭的危机，开发新能源和采用节能技术是寻求解决建筑能耗的两大途径。太阳能是绿色能源中最重要的能源。我国太阳能资源十分丰富，年日照时间为2500小时的地区占国土面积的2/3以上，华东地区高达2300--2600小时，开发利用太阳能潜力巨大。空气能热泵作为节能设备具有独特优势，它可以节省高能量能源(高碳能源)，降低化石类能源的消耗，减少环境污染。但是，太阳能因直接受太阳辐射的影响只能间歇运行或者配备辅助热源。随着热水器系统的不断发展，超大采光面积、大吨位储水箱的大型太阳能热水工程有着越来越多的使用。目前市场上大型太阳能热水工程的控制系统大部分只具有温度和水位显示功能，而且分段显示，对温度的控制即使具有辅助加热功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费大量的电能。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够发挥太阳能和空气源热泵各有优缺点的混合能源采暖制冷系统，所述系统取长补短地利用房顶屋面大面积铺设太阳能光伏发电板，将目前已经日益成熟的太阳能光伏发电能量转换到空气能热泵、制冷空调就解决了冬季采暖、夏季制冷的节能、环保大忧患。为实现上述目的，本专利技术提供了一种混合能源采暖制冷系统，包括：谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、具有制热功能和制冷功能的空气能热泵、远程智能控制系统、生活热水洗浴系统、以及水管系统；其中，远程智能控制系统控制谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、空气能热泵、生活热水洗浴系统、以及水管系统；其中，谷电锅炉在第一时段通过电网电能对水管系统接入的水进行加热；平板太阳能集热器在第二时段通过太阳能对水管系统接入的水进行加热；空气能热泵在第三时段通过空气能对水管系统接入的水进行加热。在本专利技术的较佳实施方式中，第一时段、第二时段和第三时段之间存在重叠时段。在本专利技术的较佳实施方式中，在第二时段和第三时段之间的重叠时段，空气能热泵采用平板太阳能集热器产生的热能作为低温热源。在本专利技术的较佳实施方式中，经过加热的水通过水管系统存入储能水箱并随后提供给生活热水洗浴系统，或者经过加热的水通过水管系统直接提供给生活热水洗浴系统。在本专利技术的较佳实施方式中，太阳能光伏发电模块板用于将太阳能转换成电能，并且利用产生的电能为空气能热泵供电。在本专利技术的较佳实施方式中，太阳能光伏发电模块板利用产生的电能为工业环境及办公环境供电。在本专利技术的较佳实施方式中，根据安装混合能源采暖制冷系统的地区的太阳辐射强度、平板太阳能集热器需要产生的热水平均耗热量、以及平板太阳能集热器的单位面积的日平均得热量来确定平板太阳能集热器的面积。在本专利技术的较佳实施方式中，第一时段为电价较低的时段。在本专利技术的较佳实施方式中，第二时段为太阳辐射强度大于预定强度的时段。通过利用本专利技术，空气源热泵和太阳能热两种能源结合的综合系统在应用于建筑物供暖空调(及生活热水)时既可以直接将热泵系统作为太阳能热利用的辅助，也可以将太阳能产生的热能作为热泵循环的低温热源，从而最低限度地消耗常规能源，最大限度地利用绿色生态可再生能源(太阳能、空气低焓能)解决建筑物供暖、制冷消耗，实现建筑物的节能环保，同时满足室内较高的舒适性的要求。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是根据本专利技术优选实施例的混合能源采暖制冷系统的系统框图。图2是根据本专利技术优选实施例的混合能源采暖制冷系统的具体示例的示意图。具体实施方式随着人们对获取生活用热水的要求日趋提高，具有间断性特点的太阳能难以满足全天候供热。要解决这一问题，热泵技术与太阳能利用相结合无疑是一种好的选择方法。热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过热泵做功，输出高位热能的设备，是一种节能、环保、清洁的采暖制冷和热水设备，是全世界倍受关注的新能源技术。其中，空气源热泵是以空气为热源，通过输入少量的高品位能源(电能)来实现低品位热能向高品位热能转移的热泵系统，但它在寒冷环境条件下不能高效、稳定、可靠地运行。根据本专利技术优选实施例的混合能源采暖制冷系统以太阳能热水器作为主要热源，空气源热泵热水器为辅助加热设备，对它们进行微电脑智能化联动控制，以达到太阳能和空气能互补的目的，并开发远程监控软件，在监控室的计算机上能实时了解显示热水器的工状态，并对其进行控制。该系统能满足阴雨天及冬季使用热水的要求，确保365天全天候全自动供应足量热水。下面将描述本专利技术的具体优选实施例。图1是根据本专利技术优选实施例的混合能源采暖制冷系统的系统框图。如图1所示，本专利技术优选实施例的混合能源采暖制冷系统包括：谷电锅炉10、太阳能光伏发电模块板20、储能水箱30、平板太阳能集热器40、具有制热功能和制冷功能的空气能热泵50、远程智能控制系统60、生活热水洗浴系统70、以及水管系统80。其中，远程智能控制系统通过有限连接或者诸如WIFI之类的无线连接控制谷电锅炉10、太阳能光伏发电模块板20、储能水箱30、平板太阳能集热器40、空气能热泵50、生活热水洗浴系统70、以及水管系统80。其中，谷电锅炉10在第一时段(电价较低的时段，例如晚上10点至第二天早6点)通过电网电能对水管系统80接入的水进行加热；平板太阳能集热器40在第二时段(例如，太阳辐射强度大于预定强度的时段)通过太阳能对水管系统80接入的水进行加热；空气能热泵50在第三时段通过空气能对水管系统80接入的水进行加热。在优选实施例中，第一时段、第二时段和第三时段之间存在重叠时段。换言之，同一时刻下，谷电锅炉10、平板太阳能集热器40和空气能热泵50中的两个或者全部同时对水进行加热。优选地，在第二时段和第三时段之间的重叠时段，空气能热泵采用平板太阳能集热器40产生的热能作为低温热源。经过加热的水通过水管系统80存入储能水箱30并随后提供给生活热水洗浴系统70，或者经过加热的水通过水管系统80直接提供给生活热水洗浴系统70。其中，太阳能光伏发电模块板20用于将太阳能转换成电能，并且利用产生的电能为空气能热泵50供电。此外，太阳能光伏发电模块板20利用产生的电能为工业环境及办公环境供电。例如，太阳能光伏发电模块板20产生的电能可用于冬季采暖、夏季制冷、建筑物照明、办公用电。优选地，根据安装混合能源采暖制冷系统的地区的太阳辐射强度、平板太阳能集热器40需要产生的热水平均耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合能源采暖制冷系统，其特征在于包括：谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、具有制热功能和制冷功能的空气能热泵、远程智能控制系统、生活热水洗浴系统、以及水管系统；其中，远程智能控制系统控制谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、空气能热泵、生活热水洗浴系统、以及水管系统；其中，谷电锅炉在第一时段通过电网电能对水管系统接入的水进行加热；平板太阳能集热器在第二时段通过太阳能对水管系统接入的水进行加热；空气能热泵在第三时段通过空气能对水管系统接入的水进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种混合能源采暖制冷系统，其特征在于包括：谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、具有制热功能和制冷功能的空气能热泵、远程智能控制系统、生活热水洗浴系统、以及水管系统；其中，远程智能控制系统控制谷电锅炉、太阳能光伏发电模块板、储能水箱、平板太阳能集热器、空气能热泵、生活热水洗浴系统、以及水管系统；其中，谷电锅炉在第一时段通过电网电能对水管系统接入的水进行加热；平板太阳能集热器在第二时段通过太阳能对水管系统接入的水进行加热；空气能热泵在第三时段通过空气能对水管系统接入的水进行加热。2.如权利要求1所述的混合能源采暖制冷系统，其特征在于，第一时段、第二时段和第三时段之间存在重叠时段。3.如权利要求1或2所述的混合能源采暖制冷系统，其特征在于，在第二时段和第三时段之间的重叠时段，空气能热泵采用平板太阳能集热器产生的热能作为低温热源。4.如权利要求1或2所述的混合能源采暖制冷系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪文，胡忠义，王林林，
申请(专利权)人：上海港旺实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31