本技術(shù)涉及新能源綜合利用的，尤其涉及一種基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、可再生能源是滿足日益增長(zhǎng)的全球能源需求的最可行選擇之一，特別是在熱水行業(yè)。在當(dāng)今所有可再生能源中，太陽(yáng)能是最豐富、取之不盡、用之不竭、最環(huán)保的能源。因此，太陽(yáng)能是減少全球能源需求，特別是供暖和制冷需求的最具吸引力的選擇之一。太陽(yáng)能熱水器使用方便，被我國(guó)大多數(shù)地區(qū)的家庭廣泛使用。

2、然而，現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器在高寒地區(qū)的使用中存在嚴(yán)重的凍堵問(wèn)題，極大的限制了太陽(yáng)能熱水器的推廣使用。光伏電熱水器是一種新興的太陽(yáng)能熱水器，但是光伏發(fā)電目前最高光電轉(zhuǎn)換效率僅為20％左右，其余70％以上的能量都以熱能的形式散失在大氣中，光伏系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率一般為80％左右，其余20％也以熱損失的形式散失在大氣中。導(dǎo)致太陽(yáng)能光伏電熱水器成本高昂。因此，若將光伏發(fā)電技術(shù)、熱泵集熱技術(shù)和被動(dòng)式太陽(yáng)房結(jié)構(gòu)結(jié)合，使用光伏組件發(fā)出的電能，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，將熱能品質(zhì)提升并加以儲(chǔ)存，能夠大大降低生活用熱水的制取成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)蓄熱，降低生活用熱水的制取成本。

2、為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)于，包括蓄熱罐、換熱管路和太陽(yáng)房，蓄熱罐具有進(jìn)液管路和排液管路，通過(guò)設(shè)置的太陽(yáng)房與換熱管路和蓄熱罐相互配合將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)化熱能的存儲(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、能耗低。

4、具體的，太陽(yáng)房包括兩張保溫板，兩張保溫板相互連接形成“l(fā)”形骨架，且其中一張平行于地面，“l(fā)”形骨架具有一個(gè)斜口和兩個(gè)處于垂直面的端口，端口和斜口均通過(guò)透光玻璃閉合形成一密閉集熱空間，且斜口的受光面朝向南方，集熱空間通過(guò)換熱管路與蓄熱罐連接，具體的，換熱管路包括循環(huán)管和依次設(shè)于循環(huán)管上的直流壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥，冷凝器置于蓄熱罐內(nèi)，蒸發(fā)器設(shè)于集熱空間內(nèi)，太陽(yáng)房還包括光伏組件、儲(chǔ)能電池以及用于控制直流壓縮機(jī)和儲(chǔ)能電池工作狀態(tài)的控制器；光伏組件的電源輸出端連接控制器，控制器具有多個(gè)電源輸出端，分別與直流壓縮機(jī)和儲(chǔ)能電池連接，儲(chǔ)能電池的電源輸出端連接控制器的另一電源輸入端，本實(shí)用將光伏發(fā)電技術(shù)、熱泵集熱技術(shù)和被動(dòng)式太陽(yáng)房結(jié)構(gòu)結(jié)合，使用光伏組件發(fā)出的電能，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，將熱能品質(zhì)提升并加以儲(chǔ)存，能夠大大降低生活用熱水的制取成本。

5、優(yōu)選的，光伏組件也設(shè)于“l(fā)”形骨架的斜口處，并與“l(fā)”形骨架的斜口處的透光玻璃共同形成集熱空間，進(jìn)一步的利用光伏組件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱能。

6、優(yōu)選的，還包括用于放置儲(chǔ)能電池的保溫箱，保溫箱內(nèi)具有溫度調(diào)控機(jī)構(gòu)，溫度調(diào)控機(jī)構(gòu)連接控制器，保證儲(chǔ)能電池的運(yùn)行環(huán)境，還包括運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括用于檢測(cè)蓄熱罐內(nèi)部液體水溫的第一溫度傳感器和液位高度的液位計(jì)，用于檢測(cè)保溫箱內(nèi)部溫度的第二溫度傳感器，用于監(jiān)測(cè)光伏伏電池組件輸出功率和儲(chǔ)能電池狀態(tài)的檢測(cè)器，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、檢測(cè)器和液位計(jì)均連接控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

7、優(yōu)選的，循環(huán)管的表面和蓄熱罐的表面均設(shè)有保溫層，提高防冰凍能力，減少熱能的損耗。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

9、本實(shí)用將光伏發(fā)電技術(shù)、熱泵集熱技術(shù)和被動(dòng)式太陽(yáng)房結(jié)構(gòu)結(jié)合，使用光伏組件發(fā)出的電能，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，將熱能品質(zhì)提升并加以儲(chǔ)存，能夠大大降低生活用熱水的制取成本。

技術(shù)特征：

1.一種基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，包括蓄熱罐(1)、換熱管路(2)和太陽(yáng)房(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱管路(2)包括循環(huán)管(21)和依次設(shè)于循環(huán)管(21)上的直流壓縮機(jī)(22)、蒸發(fā)器(23)、冷凝器(24)和節(jié)流閥(25)，所述冷凝器(24)置于蓄熱罐(1)內(nèi)，所述蒸發(fā)器(23)設(shè)于集熱空間(34)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)管(21)的表面敷設(shè)有保溫層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)房(3)還包括光伏組件(31)、儲(chǔ)能電池(35)以及用于控制直流壓縮機(jī)(22)和儲(chǔ)能電池(35)工作狀態(tài)的控制器(36)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏組件(31)也設(shè)于“l(fā)”形骨架的斜口處，并與“l(fā)”形骨架的斜口處的透光玻璃(33)共同形成集熱空間(34)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于放置所述儲(chǔ)能電池(35)的保溫箱(4)，所述保溫箱(4)內(nèi)具有溫度調(diào)控機(jī)構(gòu)，溫度調(diào)控機(jī)構(gòu)連接控制器(36)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，還包括運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括用于檢測(cè)蓄熱罐(1)內(nèi)部液體水溫的第一溫度傳感器和液位高度的液位計(jì)，用于檢測(cè)保溫箱(4)內(nèi)部溫度的第二溫度傳感器，用于監(jiān)測(cè)光伏組件(31)輸出功率和儲(chǔ)能電池(35)狀態(tài)的檢測(cè)器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、檢測(cè)器和液位計(jì)均連接控制器(36)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱罐(1)具有進(jìn)液管路和排液管路。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱罐(1)的表面也設(shè)置有保溫層。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)一種基于被動(dòng)式太陽(yáng)能利用的光伏熱泵熱水系統(tǒng)，包括蓄熱罐、換熱管路和太陽(yáng)房；所述太陽(yáng)房包括兩張保溫板，兩張所述保溫板相互連接形成“L”形骨架，且其中一張平行于地面，“L”形骨架具有一個(gè)斜口和兩個(gè)處于垂直面的端口，所述端口和斜口均通過(guò)透光玻璃閉合形成一密閉集熱空間，且斜口的受光面朝向南方，所述集熱空間通過(guò)換熱管路與蓄熱罐連接。本技術(shù)通過(guò)設(shè)置的太陽(yáng)房通過(guò)與換熱管路和蓄熱罐相互配合將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，并實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)化熱能的存儲(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、能耗低。

技術(shù)研發(fā)人員：董曉冬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西藏自治區(qū)能源研究示范中心
技術(shù)研發(fā)日：20240201
技術(shù)公布日：2024/11/14