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基于光伏光热的热泵系统、控制方法、设备及存储介质技术方案

技术编号:44319253 阅读:8 留言:0更新日期:2025-02-18 20:30
本发明专利技术实施例涉及光热利用领域,公开一种基于光伏光热的热泵系统、控制方法、设备及存储介质。其中,热泵系统包括:光热蒸发组件、压缩机以及冷凝器;所述光热蒸发组件包括依次串联的光伏光热组件和蒸发器所形成的主路管道,以及与所述主路管道连通的旁路管道;控制器,与所述主路管道和所述旁路管道控制连接,用于通过调整所述主路管道和所述旁路管道的导通状态,控制冷媒可切换的流经所述光伏光热组件和/或蒸发器。本发明专利技术提供的热泵系统及控制方法解决了环境影响而导致发热量波动大的技术问题,至少可以达到能够灵活利用光伏光热组件与蒸发器进行换热,适应不同环境,以高效稳定地为客户提供热能,并避免光伏光热组件表面产生凝露水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及光热利用,特别涉及一种基于光伏光热的热泵系统、控制方法、设备及存储介质


技术介绍

1、光伏发电在使用过程中存在需要解决的关键问题:理论上来说,日照条件越好,太阳光越大,投入到光伏板的辐照能量越多,那么光伏板的发电量越多,但是光伏板存在发电效率随自身温度上升而显著下降的不利现象,而日照条件越好会导致光伏组件的工作温度显著上升,从而大幅降低其发电效率。

2、现有技术中,通常将光伏光热组件与热泵循环装置连接,利用热泵循环装置中的蒸发器、冷凝器以及压缩器对冷媒进行换热处理,持续性进行发电以及热能利用。但是由于天气变换的影响,光伏光热组件在全天以及全年运行过程中温度会发生显著的变化,从而导致制冷剂状态的显著变化,现有技术中通常只依赖于热泵循环装置中的蒸发器进行换热处理,受环境影响可能导致发热量波动大,且可能导致光伏光热组件表面产生凝露水,进而影响发电效率,导致运行不稳定的问题。


技术实现思路

1、本专利技术实施方式的目的在于至少提供一种基于光伏光热的热泵系统、控制方法、设备及存储介质,至少可以解决环境影响而导致发热量波动大的技术问题,至少可以达到能够灵活利用光伏光热组件与蒸发器进行换热,适应不同环境,避免光伏光热组件表面产生凝露水,实现高效稳定地为客户提供热能的效果。

2、为解决上述技术问题,本申请的至少一个实施例提供了一种基于光伏光热的热泵系统,包括:沿内置冷媒的循环方向依次连通设置的光热蒸发组件、压缩机以及冷凝器;所述光热蒸发组件包括按内置冷媒的流经方法依次串联的光伏光热组件和蒸发器所形成的主路管道,以及与所述主路管道连通的旁路管道;

3、控制器,与所述主路管道和所述旁路管道控制连接,用于通过调整所述主路管道和所述旁路管道的导通状态,控制冷媒可切换的流经所述光伏光热组件和/或蒸发器,以改变冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径。

4、本申请的至少一个实施例还提供了一种热泵系统的控制方法,适用于前述的基于光伏光热的热泵系统,所述方法包括以下步骤:

5、获取当前环境信息以及所述光伏光热组件温度;

6、根据所述当前环境信息以及所述光伏光热组件温度控制冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径;其中,所述冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径包括:冷媒流经所述光伏光热组件和/或蒸发器。

7、本申请的至少一个实施例还提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述的热泵系统的控制方法。

8、本申请的至少一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的热泵系统的控制方法。

9、本申请的实施例提供的基于光伏光热的热泵系统、控制方法、设备及存储介质,相对于现有技术而言,通过由光热光伏组件与蒸发器组合形成光热蒸发组件,使得环境产生变化时,能够利用控制器调整所述主路管道和所述旁路管道的导通状态,控制冷媒可切换的流经所述光伏光热组件和/或蒸发器,以改变冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径,使得冷媒的流经路径适应环境变化,能够灵活利用光伏光热组件与蒸发器进行换热,高效稳定地为客户提供热能,并且充分利用光伏光热组件产生的热量,避免光伏光热组件表面产生凝露水影响其发电效率的问题;同时,光伏光热组件与蒸发器串联,只需控制旁路管道与主路管道的导通状态,即可调整光热蒸发组件的换热效率,控制方式简单,并能确保了冷媒充分的正向流动,避免产生回流现象,保证热量的稳定输出。

10、另外,所述旁路管道包括:

11、并联于所述光伏光热组件两端的第一旁路管道,以及并联于所述蒸发器两端的第二旁路管道;

12、所述控制器,用于控制所述光伏光热组件的第一冷媒入口、所述蒸发器的第二冷媒入口、所述第一旁路管道和所述第二旁路管道的导通状态,以控制冷媒可切换的流经所述光伏光热组件和/或蒸发器,以改变冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径。

13、另外,所述光热蒸发组件还包括:

14、第一控制阀,安装于所述第一冷媒入口,用于控制流入所述光伏光热组件的冷媒;

15、第二控制阀,安装于所述第二冷媒入口,用于控制流入所述蒸发器的冷媒;

16、第三控制阀,安装于所述第一旁路管道上,用于控制流经所述第一旁路管道的冷媒;

17、第四控制阀,安装于所述第二旁路管道上,用于控制流经所述第二旁路管道的冷媒;

18、所述控制器,用于控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀的导通状态,以控制冷媒可切换的流经所述光伏光热组件和/或蒸发器,以改变冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径。

19、另外,所述控制器控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀的导通状态,具体包括:

20、用于控制所述第一控制阀关闭、所述第二控制阀打开、所述第三控制阀打开、所述第四控制阀关闭,以控制冷媒在所述光热蒸发组件中流经所述第一旁路管道和所述蒸发器形成的通路;以及,

21、用于控制所述第一控制阀打开、所述第二控制阀关闭、所述第三控制阀关闭、所述第四控制阀打开,以控制冷媒在所述光热蒸发组件中流经所述光伏光热组件和所述第二旁路管道形成的通路;以及,

22、用于控制所述第一控制阀打开、所述第二控制阀打开、所述第三控制阀关闭、所述第四控制阀关闭,以控制冷媒在所述光热蒸发组件中流经所述光伏光热组件和所述蒸发器形成的通路。

23、另外,所述光伏光热组件包括至少两个相互并联的光伏光热件;各个所述光伏光热件的输入端上均设有膨胀阀;

24、所述控制器与各所述膨胀阀控制连接,用于通过控制各所述膨胀阀的导通状态,以调整冷媒流经的所述光伏光热件的数量。

25、另外,还包括第一节流控制件与第二节流控制件;所述第一节流控制件设置于所述蒸发器的冷媒入口,用于对待进入所述蒸发器的冷媒进行压强和流量控制;所述第二节流控制件设置于所述冷凝器的冷媒出口,用于对所述冷凝器输出的冷媒进行压强和流量控制。

26、另外,所述当前环境信息包括太阳辐照度以及环境露点温度;所述根据所述当前环境信息以及所述光伏光热组件温度控制冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径,包括:

27、当所述太阳辐照度等于零时,控制冷媒在所述光热蒸发组件中只流经所述蒸发器;

28、当所述太阳辐照度大于零时,根据所述光伏光热组件温度、环境露点温度以及系统中冷媒的蒸发温度控制冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径。

29、另外,所述根据所述光伏光热组件温度、环境露点温度以及管路中冷媒的蒸发温度控制冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径,包括:

30、当所述光伏光热组件温度小于环境露点温度时,控制冷媒在所述光热蒸发组件中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,包括:沿内置冷媒的循环方向依次连通设置的光热蒸发组件、压缩机以及冷凝器;所述光热蒸发组件包括按内置冷媒的流经方法依次串联的光伏光热组件和蒸发器所形成的主路管道,以及与所述主路管道连通的旁路管道;

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述旁路管道包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述光热蒸发组件还包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述控制器控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀的导通状态,具体包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述光伏光热组件包括至少两个相互并联的光伏光热件;各个所述光伏光热件的输入端上均设有膨胀阀;

6.根据权利要求1所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,还包括第一节流控制件与第二节流控制件;所述第一节流控制件设置于所述蒸发器的冷媒入口,用于对待进入所述蒸发器的冷媒进行压强和流量控制;所述第二节流控制件设置于所述冷凝器的冷媒出口,用于对所述冷凝器输出的冷媒进行压强和流量控制。

7.一种热泵系统的控制方法,其特征在于,适用于权利要求1-6中任意一项所述的基于光伏光热的热泵系统,所述方法包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的一种热泵系统的控制方法,其特征在于,所述当前环境信息包括太阳辐照度以及环境露点温度;所述根据所述当前环境信息以及所述光伏光热组件温度控制冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径,包括:

9.根据权利要求8所述的一种热泵系统的控制方法,其特征在于,所述根据所述光伏光热组件温度、环境露点温度以及管路中冷媒的蒸发温度控制冷媒在所述光热蒸发组件中的流经路径,包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括:

11.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至9中任一项所述的热泵系统的控制方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,包括:沿内置冷媒的循环方向依次连通设置的光热蒸发组件、压缩机以及冷凝器;所述光热蒸发组件包括按内置冷媒的流经方法依次串联的光伏光热组件和蒸发器所形成的主路管道,以及与所述主路管道连通的旁路管道;

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述旁路管道包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述光热蒸发组件还包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述控制器控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀的导通状态,具体包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,所述光伏光热组件包括至少两个相互并联的光伏光热件;各个所述光伏光热件的输入端上均设有膨胀阀;

6.根据权利要求1所述的一种基于光伏光热的热泵系统,其特征在于,还包括第一节流控制件与第二节流控制件;所述第一节流控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵志刚李伟进黄猛黄振宇陈金奇李晨辉
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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