太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统技术方案

技术编号:41965271 阅读:9 留言:0更新日期:2024-07-10 16:47
本技术涉及太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,所述一体化暖、冷系统的结构及连接关系包括:太阳能光伏光热组件依序与并网逆变器、交流汇流柜、光伏智能电表、市电电网、电网智能电表、配电柜、设备智能控制柜连接;设备智能控制柜分别与温控微型循环泵、超导热管换热器、水源热泵、空气能双源热泵连接;太阳能光伏光热组件、温控微型循环泵、超导热管换热器、水源热泵依序连接;等等。本技术构成一个完整的发电、制热、制冷、储能系统,可广泛地用于所有建筑体型(民用、工商业、工业、军队)集中供暖、制冷和生活热水供给,可实现光伏发电自发自用,余电上网,降低区域输电网和配电网的压力和安全的显著效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光伏光热一体化组件发电、制冷和废热综合利用新能源,特别是一种太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统


技术介绍

1、全球气候变暖和能源危机对人类生存发展提出严峻挑战,新能源技术是21世纪经济发展中最具决定力的五大
之一,而太阳能是一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,具有无噪声、无污染、零排放、故障率低和维护简便等优点。目前随着乡村振兴和城市化进程加快,居民建筑供暖、制冷和生活热水负荷在消耗着数量可观的常规能源。

2、本技术课题组在申报专利前,对我国寒冷地区供暖情况作了全面的考察和调研,科考线路为:昆明——西昌——康定——理塘——新龙——甘孜——石渠——玉树——称多——囊谦——杂多——治多——曲麻莱——格尔木——茫崖——若羌——民丰——和田——喀什——阿克苏——库车——吐鲁番——乌鲁木齐——阿勒泰——哈巴河——布尔津——哈密——敦煌——酒泉——嘉峪关——张掖——武威——兰州——西安——成都——昆明。本次科考总行程12541公里,通过这次科考基本了解了我国寒冷地区的供暖及供冷背景现状,如下:

3、我国寒冷地区市级以上城市集中供暖基本普及,但没有覆盖。用能情况基本上是烧煤、燃气和电网电力,新能源综合供暖利用基本上还是空白。县级以下乡、镇、村集中供暖几乎是空白点,居民供暖各自为阵,烧煤、烧柴、烧牛粪和电网电力供暖。总的来说,乡、镇、村供暖还比较落后和破坏生态环境。

4、本次考察组印象最深的还是玉树州称多县、襄谦县、杂多县、治多县、曲麻莱县及所辖各乡、村居民供暖情况,他们为保护三江源(长江、黄河、澜沧江)的源头汇水区,被誉为“中华水塔”他们提出的口号是“冰天雪地、也是金山银山”令考察组成员非常感动。当地居民每年有七个月都在零度以下生活,供暖情况非常落后。另外,西北部地区夏天比较热,气温都在35度左右,需要空调制冷,本技术为供暖、制冷双向系统,冬季供暖,夏季供冷的同时将产生的废热收集为免费的生活热水。

5、为解决建筑供暖、制冷和生活热水消耗巨量的常规能源。本技术目的是提供太阳能光伏光热组件产生的直流电,通过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电,供给系统负载使用,余电并入市电电网。太阳能电池发电产生的废热和太阳能光伏光热组件空腔闷晒产生的热能,经过超导热管换热器和水源热泵转换成低品位热水,通过空气能双源热泵加热至55℃热水供暖和生活热水。从而实现光伏光热双效太阳能采集的功能,达到发电、热水联产的目的。


技术实现思路

1、在深入调查的基础上,为克服目前某些地区仍不能很好地使用冷、热水的困境,故开发一套太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统。

2、本技术采用如下技术方案实现。

3、一种太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,本技术所述一体化暖、冷系统的结构及连接关系包括:

4、太阳能光伏光热组件1依序与并网逆变器4、交流汇流柜5、光伏智能电表6、市电电网7、电网智能电表8、配电柜9、设备智能控制柜10连接;

5、设备智能控制柜10分别与温控微型循环泵11、超导热管换热器12、水源热泵13、空气能双源热泵19连接;

6、太阳能光伏光热组件1、温控微型循环泵11、超导热管换热器12、水源热泵13依序连接;

7、空气能双源热泵19分别与恒温热水箱14和恒温冷水箱23连接;

8、水源热泵13、恒温热水箱14、智能供暖水表15、供暖盘管16、用户冬季供暖装置17、供暖回水装置18依序连接;

9、恒温热水箱14、智能热水表20、供热水管21、用户生活热水供给端口22依序连接;

10、恒温冷水箱23依序与智能供冷水表24、供冷盘管25、用户夏季供冷气装置26、供冷回水装置27连接;

11、上述连接包括电缆连接或管道连接。

12、进一步为,本技术所述恒温热水箱14与供冷回水装置27连接。

13、进一步为,本技术所述恒温热水箱14与供暖回水装置18连接。

14、进一步为,本技术所述太阳能光伏光热组件1通过连接件与标准钢架2连接;所述标准钢架2固定设置在建筑屋顶3上。

15、进一步为,本技术所述太阳能光伏光热组件1包括太阳能电池28、吸热翅片29、超导热管30、铝合金真空边框31、保温材料32、边框底板33构成的一个封闭体;

16、所述太阳能电池28固定设置在铝合金真空边框31上部;

17、所述边框底板33固定设置在最底部,与铝合金真空边框31嵌合连接;

18、所述保温材料32固定贴附设置在边框底板33上部;

19、所述吸热翅片29、超导热管30固定设置在铝合金真空边框31的框体内部;

20、所述超导热管30包括端头横向设置的两根和纵向设置的多根构成,超导热管30之间相互连通;

21、所述吸热翅片29固定设置在纵向设置的超导热管30之间。

22、进一步为,本技术所述铝合金真空边框31构成的框体尺寸参数为:长2278mm、宽1134mm、高60mm。该尺寸依托现有太阳能电池规格设计,且在热效力产生、传递过程中适配性好。

23、本技术上述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统的使用方法,所述方法包括太阳能光伏光热组件1内的太阳能电池28吸收日照辐射能量产生直流电,直流电通过并网逆变器4转变成符合电网要求的交流电,交流电通过电缆分别连接交流汇流柜5、光伏智能电表6、市电电网7、电网智能电表8、配电柜9、设备智能控制柜10,设备智能控制柜10对系统设备运行进行控制和调节,将交流电分别供给温控微型循环泵11、超导热管换热器12、水源热泵13、空气能双源热泵19,设备负载用不完的电输入市电电网,出现极端天气情况系统设备用电由市电电网供给;

24、设备智能控制柜10连接温控微型循环泵11、超导热管换热器12、水源热泵13、空气能双源热泵19,通过手机移动网络连接设备智能控制柜10,分别实时远程监控设备的运行情况和故障,实现远程开机和关机。

25、进一步为,本技术所述使用方法包括太阳能光伏光热组件1内的太阳能电池28发电产生的废热和太阳能光伏光热组件1闷晒产生的热能,由太阳能光伏光热组件1空腔中的吸热翅片29、超导热管30空腔中的超导液循环吸收热能,经过温控微型循环泵11、超导热管换热器12和水源热泵13将热能转化成低品位热水,储存于恒温热水箱14,通过空气能双源热泵将低品位热水加热至55℃恒温热水。

26、进一步为,本技术所述使用方法包括超导热管换热器12内部设置电加热器,用于极寒天气加热换热器冷媒介质温度,温控微型循环泵11进入工作状态,快速融化太阳能光伏光热组件1表面的冰、雪(冰、雪太厚组件无法吸收光能),确保光伏电站在短时间内进入正常发电运行。

27、进一步为,本技术所述使用方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述一体化暖、冷系统的结构及连接关系包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述恒温热水箱(14)与供冷回水装置(27)连接。

3.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述恒温热水箱(14)与供暖回水装置(18)连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述太阳能光伏光热组件(1)通过连接件与标准钢架(2)连接;所述标准钢架(2)固定设置在建筑屋顶(3)上。

5.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述太阳能光伏光热组件(1)包括太阳能电池(28)、吸热翅片(29)、超导热管(30)、铝合金真空边框(31)、保温材料(32)、边框底板(33)构成的一个封闭体;

6.根据权利要求5所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述铝合金真空边框(31)构成的框体尺寸参数为:长2278mm、宽1134mm、高60mm。

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【技术特征摘要】

1.一种太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述一体化暖、冷系统的结构及连接关系包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述恒温热水箱(14)与供冷回水装置(27)连接。

3.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述恒温热水箱(14)与供暖回水装置(18)连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能、空气能、电网与建筑光电热储一体化暖、冷系统,其特征在于,所述太阳能光伏光热组件(...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄天宝陈冰胡睿单诚叶杨庄懿姜生斌李成李淞
申请(专利权)人:中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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