太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括帶有集熱腔的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件形成的安裝陣列、熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群、載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、熱水儲(chǔ)水箱、太陽(yáng)能循環(huán)泵等。安裝陣列通過(guò)太陽(yáng)能循環(huán)泵與載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐構(gòu)成循環(huán)回路，將電池組件產(chǎn)生的熱量送到載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐中。熱泵機(jī)組以載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐為低溫?zé)嵩瓷a(chǎn)生活熱水，并存儲(chǔ)于水箱中供用戶使用。沒(méi)有太陽(yáng)輻射且熱水儲(chǔ)量少時(shí)，熱泵機(jī)組通過(guò)一個(gè)風(fēng)冷蒸發(fā)器從空氣中吸熱生產(chǎn)熱水。當(dāng)水箱滿水且達(dá)到溫度上限后，載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐中多余的熱量通過(guò)一個(gè)風(fēng)冷散熱器散掉，以保證電池板發(fā)電效率。冬季夜間電池組件溫度低時(shí)，系統(tǒng)對(duì)電池組件實(shí)施防凍保護(hù)。該系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的熱電綜合利用，提高太陽(yáng)能熱電綜合利用率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種利用熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏太陽(yáng)能組件同時(shí)生產(chǎn)電能和熱能的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，具體涉及一種帶有熱泵裝置的太陽(yáng)能光伏熱電聯(lián)產(chǎn)裝置及其優(yōu)化的工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)近年來(lái)發(fā)展和推廣應(yīng)用都非常迅速，受到世界各國(guó)政府和產(chǎn)業(yè)界的廣泛重視，目前的太陽(yáng)能光伏發(fā)電使用晶體硅電池板，根據(jù)其工作原理，在光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于禁帶寬度效應(yīng)，只有能量大于其半導(dǎo)體材料禁帶寬度的部分光子能量能夠轉(zhuǎn)化為電能，因此工業(yè)生產(chǎn)的晶體硅太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)化效率大約在15%左右，其余的太陽(yáng)輻射能量則沒(méi)有被利用，因此太陽(yáng)能的整體利用率不高。在不能轉(zhuǎn)化成電能的這部分太陽(yáng)輻射能量中，有相當(dāng)一部分會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚瑢?dǎo)致光伏電池板的溫度升高，而光伏電池板的溫度升高會(huì)導(dǎo)致其電能轉(zhuǎn)換率下降，太陽(yáng)能輻射的整體利用率進(jìn)一步降低。為了解決這一問(wèn)題，出現(xiàn)了將熱能和電能分別采集并同時(shí)利用的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件，進(jìn)而可構(gòu)成同時(shí)生產(chǎn)電能和熱能的太陽(yáng)能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
[0003]這種熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)有圖1所示的幾種設(shè)計(jì)方案:
[0004]1)如圖1匕)所示的設(shè)計(jì)方案是在光伏發(fā)電組件101的向光面設(shè)置一個(gè)由透明玻璃蓋板(即透明白玻璃蓋板103和分頻玻璃104)所構(gòu)造的夾層(相當(dāng)于太陽(yáng)能集熱腔102),在夾層內(nèi)通入純水或特殊的光線分頻介質(zhì)，依靠該液體層將可以轉(zhuǎn)變成電能以外的其他太陽(yáng)能頻譜截留下來(lái)并轉(zhuǎn)變成熱能，剩余的可轉(zhuǎn)變成電能的部分達(dá)到電池板表面并轉(zhuǎn)變成電能，控制液體層的溫度不超過(guò)301來(lái)控制電池板的溫度，進(jìn)而達(dá)到保證光伏發(fā)電效率的目的。這種方案雖然使光伏發(fā)電的效率得以保證，但由于所生產(chǎn)的熱能溫度太低，沒(méi)有利用價(jià)值，如果提高液體的集熱溫度，則又降低了光伏發(fā)電的效率。此外，該方案使用的液體在冬季夜晚可能出現(xiàn)結(jié)凍的問(wèn)題，從而導(dǎo)致電池板損壞。
`[0005]2)如圖1 (10所示的設(shè)計(jì)方案是在光伏電池組件的背光面設(shè)置一個(gè)冷卻夾套(相當(dāng)于太陽(yáng)能集熱腔102),在其中通入冷卻液來(lái)控制電池板的溫升。相比于圖1匕)所示的設(shè)計(jì)方案，此方案對(duì)冷卻液的品質(zhì)要求不高，還可使用防凍液防止冬季夜間電池板凍壞；同時(shí)，冷卻夾套可以用低成本的材料和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。由于熱量要通過(guò)電池板傳給集熱腔內(nèi)的冷卻液，所以該方案所產(chǎn)生的液體溫升更小，所采集的熱量更加難以被利用。同時(shí)，由于電池板基材的導(dǎo)熱性差，所以電池板的溫度高于圖1匕)所示的設(shè)計(jì)方案，這不利于提高光伏發(fā)電的效率。
[0006]3)如圖1 ((3)所示的設(shè)計(jì)方案是將圖1 (￡1)和圖1 (10所示的設(shè)計(jì)方案結(jié)合起來(lái)，在電池組件的向光面和背光面同時(shí)設(shè)置太陽(yáng)能集熱腔102和冷卻夾套(另一太陽(yáng)能集熱腔102),這種方案一般在兩個(gè)夾套中通入同一種介質(zhì)，即圖1匕)所示的方案所述的純水或特殊的光線分頻介質(zhì)。這一方案理論上講更有利于降低電池板溫度而保證發(fā)電效率，但仍然沒(méi)有解決輸出熱能品位太低，難以被利用的問(wèn)題。[0007]4)如圖1 ((1)和(6)所示的設(shè)計(jì)方案是采用聚光元件105將更多的太陽(yáng)能聚集并投射到光伏發(fā)電組件101的受光面上，從而利用較小的電池板面積產(chǎn)生更多的電能，由于聚光兀件105的成本低于晶體娃電池板的成本,因此聚光光伏發(fā)電方案有一定的成本構(gòu)成優(yōu)勢(shì)。聚光光伏發(fā)電方案中，單位面積電池板表面所接受的太陽(yáng)能為自然光照的數(shù)倍，因此其溫升會(huì)更高，導(dǎo)致發(fā)電效率下降。因此，這種聚光光伏發(fā)電裝置一般是熱電聯(lián)產(chǎn)的，集熱方式與前三種方案相同。與前三種方案一樣，為了保證光伏電池板處于高發(fā)電效率的溫度區(qū)間，這種方案所產(chǎn)生的熱能仍然因?yàn)闇囟忍投y以被利用。
[0008]因此，基于上述幾種熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件所構(gòu)造的太陽(yáng)能光伏熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，最大的問(wèn)題是其所生產(chǎn)的熱能溫度太低，難以被利用；而提高產(chǎn)熱溫度則又會(huì)降低光伏發(fā)電的效率，違背了這種系統(tǒng)的構(gòu)造初衷。同時(shí)，這種系統(tǒng)還存在冬季夜間結(jié)凍損壞的危險(xiǎn)。本發(fā)明因此而來(lái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明目的在于提供一種帶有熱泵裝置的太陽(yáng)能光伏熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，能夠使太陽(yáng)能光伏熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的光伏電池組件穩(wěn)持在較低的工作溫度，保證較高的光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)又能使系統(tǒng)的產(chǎn)熱溫度提升到501以上，使所產(chǎn)熱能具有利用價(jià)值。
[0010]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0011]一種太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件陣列、載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、太陽(yáng)能循環(huán)泵，載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐上的第一循環(huán)出液口、太陽(yáng)能循環(huán)泵、電池組件陣列、載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐上的第一循環(huán)回液口通過(guò)管道依次連接，其特征在于:所述系統(tǒng)中設(shè)有熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群和熱水儲(chǔ)水箱，所述熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群的第一進(jìn)口通過(guò)儲(chǔ)罐循環(huán)泵與載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐上的第二循環(huán)出液口相連、熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群的第一出口與載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐上的第二循環(huán)回液口相連、熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群的第二進(jìn)口通過(guò)機(jī)組循環(huán)泵與所述熱水儲(chǔ)水箱上的循環(huán)出水口相連、熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群的第三進(jìn)口與自來(lái)水管道相連、熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群的第二出口與所述水箱的循環(huán)回水口相連。
[0012]優(yōu)選的，所述熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件陣列中，沿載熱介質(zhì)流向末端電池組件的集熱腔出口端設(shè)有集熱腔溫度傳感器，所述載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)罐溫度傳感器，所述水箱內(nèi)設(shè)有水箱水溫傳感器和水箱水位傳感器，所述各傳感器與系統(tǒng)集中控制器件連接。
[0013]優(yōu)選的，所述熱泵機(jī)組包括機(jī)組電動(dòng)三通閥、四通換向閥、壓縮機(jī)、冷凝器、冷媒膨脹元件、風(fēng)冷蒸發(fā)器、液冷蒸發(fā)器；四通換向閥的第一接口與壓縮機(jī)的出口相連、四通換向閥的第二接口與機(jī)組電動(dòng)三通閥的出口相連、四通換向閥的第三接口與壓縮機(jī)的進(jìn)口相連、四通換向閥的第四接口與冷凝器的冷媒側(cè)進(jìn)口相連；冷凝器的冷媒側(cè)出口與冷媒膨脹元件的進(jìn)口相連，冷媒膨脹元件的出口同時(shí)與液冷蒸發(fā)器的冷媒側(cè)進(jìn)口及風(fēng)冷蒸發(fā)器的冷媒側(cè)進(jìn)口相連，液冷蒸發(fā)器及風(fēng)冷蒸發(fā)器的冷媒側(cè)出口、分別與機(jī)組電動(dòng)三通閥的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口相連；冷凝器的水側(cè)進(jìn)口同時(shí)與機(jī)組第二進(jìn)口和第三進(jìn)口相連，機(jī)組第二進(jìn)口對(duì)應(yīng)的支路上設(shè)有一段小口徑節(jié)流管及與其串聯(lián)的單向閥，所述節(jié)流管與單向閥串聯(lián)體的兩端跨接有第一電磁閥；機(jī)組第三進(jìn)口對(duì)應(yīng)的支路上設(shè)有第二電磁閥，第二電磁閥與冷凝器之間設(shè)有水流量調(diào)節(jié)閥；冷凝器的水側(cè)出口與機(jī)組第二出口相連，液冷蒸發(fā)器的熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口與機(jī)組第一進(jìn)口相連，液冷蒸發(fā)器的熱源側(cè)介質(zhì)出口與機(jī)組第一出口相連；冷凝器的水側(cè)出口處設(shè)有熱泵出水溫度傳感器，風(fēng)冷蒸發(fā)器上設(shè)有除霜傳感器，所述各傳感器與熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器相連；所述熱泵機(jī)組內(nèi)的電動(dòng)三通閥、四通換向閥、壓縮機(jī)、第一電磁閥、第二電磁閥、水流量調(diào)節(jié)閥、風(fēng)機(jī)受控于所述機(jī)組內(nèi)置控制器；所述機(jī)組內(nèi)置控制器與所述系統(tǒng)集中控制器件之間有電連接及信號(hào)連接。
[0014]優(yōu)選的，在所述熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件中，在光伏發(fā)電部件的向光面和背光面至少有一處設(shè)有太陽(yáng)能集熱腔，所述太陽(yáng)能集熱腔設(shè)有載熱介質(zhì)進(jìn)口和出口 ；設(shè)在光伏發(fā)電部件向光面的太陽(yáng)能集熱腔由透明白玻璃蓋板和分頻玻璃間隔一夾層組成，在集熱腔內(nèi)使用透明載熱流體。
[0015]優(yōu)選的，所述熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件中還包括聚光元件，所述聚光元件將光線聚集并均勻投射到所述光伏發(fā)電部件的光線接收表面上。
[0016]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)中在太陽(yáng)能循環(huán)泵與電池組件陣列入口之間還設(shè)置系統(tǒng)電動(dòng)三通閥、風(fēng)冷散熱器及與其配套的散熱風(fēng)機(jī)，所述系統(tǒng)電動(dòng)三通閥的進(jìn)口與所述太陽(yáng)能循環(huán)泵的出口相連，所述系統(tǒng)電動(dòng)三通閥的兩個(gè)出口與電池組件陣列的進(jìn)口之間并列設(shè)有一根連通管和一個(gè)風(fēng)冷散熱器。
[0017]以上所述一種太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的工作方法如下:
[0018]控制關(guān)系:所述系統(tǒng)中的機(jī)組循環(huán)泵、儲(chǔ)罐循環(huán)泵、太陽(yáng)能循環(huán)泵、系統(tǒng)電動(dòng)三通閥、散熱風(fēng)機(jī)受控于所述系統(tǒng)集中控制器件，所述系統(tǒng)集中控制器件與各熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器之間有電連接及信號(hào)連接。
[0019]步驟(1)、參數(shù)設(shè)定:
[0020]在系統(tǒng)集中控制器件上，按照相應(yīng)參數(shù)的數(shù)值限定范圍，依次設(shè)定如下參數(shù):熱泵產(chǎn)水溫度TS=45~60°C，熱泵循環(huán)溫度TR=40~(TS-3) V，太陽(yáng)能集熱停止溫差Λ t2=2~5 °C，太陽(yáng)能集熱啟動(dòng)溫差A(yù)tl=A t2+ (2~8) °C，電池防凍啟動(dòng)溫度TD=5~8°C，電池防凍停止溫度TJ=8~12V，儲(chǔ)罐放熱啟動(dòng)溫度TQ=25~40°C，儲(chǔ)罐放熱停止溫度TZ= (TJ+3)~(TQ-5) °C，水箱水位下限Hl=20%~80%、水箱水位上限H2=H1~100%。
[0021]步驟(2)、參數(shù)測(cè)量:
[0022]集熱腔溫度傳感器測(cè)得電池組件太陽(yáng)能集熱腔內(nèi)的載熱介質(zhì)溫度Tl，儲(chǔ)罐溫度傳感器)測(cè)得載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐內(nèi)的載熱介質(zhì)溫度T2，水箱溫度傳感器測(cè)得水箱內(nèi)的水溫T3，水箱水位傳感器測(cè)得水箱內(nèi)的水量H (滿水時(shí)為100%)。
[0023]步驟(3 )、電池組件發(fā)電:
[0024]有光照的情況下，電池組件陣列產(chǎn)生電能并輸出。
[0025]步驟(4 )、電池組件產(chǎn)熱:
[0026]當(dāng)T1-T2 ^ Atl時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制系統(tǒng)電動(dòng)三通閥的第一出口和其幾口接通，啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵；iTl-T2< At2時(shí)，關(guān)閉太陽(yáng)能循環(huán)栗;
[0027]步驟(5)、熱泵太陽(yáng)能產(chǎn)熱:
[0028]I)當(dāng)T2≥TQ，且H〈100%，且T3≥TR時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵太陽(yáng)能直熱產(chǎn)水功能；當(dāng)T2 < TZ，或H=100%時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵；
[0029]2)當(dāng)T2≥TQ，且H〈100%，且T3〈TR時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱功能；當(dāng)12 ( 12，或13 ^ 18時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵；
[0030]3)當(dāng)12≥％，且11=100%，且丁3〈1^時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱功能；當(dāng)13? 13，或??！〈100%時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵；
[0031]步驟“)、熱泵空氣能產(chǎn)熱:
[0032]1)當(dāng)且12〈％時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵空氣能直熱產(chǎn)水功能；當(dāng)?取，或12? 時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵；
[0033]2)當(dāng)!I≥!II，且丁2〈丁0，且丁3〈1'尺時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵空氣能循環(huán)加熱功能；當(dāng)13? 13，或！或12 ^ 10時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵；
[0034]步驟(7)、電池組件防凍保護(hù):
[0035]當(dāng)II≤10時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件，控制電動(dòng)三通閥的第一出口和進(jìn)口接通，啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵；當(dāng)II ^ XI時(shí)，再延時(shí)兩分鐘，關(guān)閉太陽(yáng)能循環(huán)。
[0036]步驟(8 )、儲(chǔ)罐低溫保護(hù):
[0037]當(dāng)12 了時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵儲(chǔ)罐低溫保護(hù)功能；當(dāng)12 ^ 12時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵；
[0038]步驟(9 )、電池組件散熱:
[0039]當(dāng)!1=100%，且13≥了3，且12≥601時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制系統(tǒng)電動(dòng)三通閥的第二出口和其進(jìn)口接通，啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵、散熱風(fēng)機(jī)；當(dāng)12?4000，或！！〈100%，或13〈13時(shí)，依次關(guān)閉太陽(yáng)能循環(huán)泵、散熱風(fēng)機(jī)。
[0040]以上所述熱泵機(jī)組的工作方法如下:
[0041]步驟(丨)、熱泵太陽(yáng)能直熱產(chǎn)水功能:
[0042]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥的第一進(jìn)口和其出口接通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵，打開(kāi)機(jī)組第二電磁閥，啟動(dòng)壓縮機(jī)，給水流量調(diào)節(jié)閥供電并根據(jù)熱泵出水溫度傳感器測(cè)得的熱泵出水溫度調(diào)節(jié)其開(kāi)度，使熱泵出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)、機(jī)組第二電磁閥，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵，將水流量調(diào)節(jié)閥斷電。
[0043]步驟(2).熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱功能:
[0044]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥的第一進(jìn)口和其出口接通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵，打開(kāi)機(jī)組第一電磁閥，啟動(dòng)壓縮機(jī)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)、機(jī)組循環(huán)泵，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵，關(guān)閉機(jī)組第二電磁閥。
[0045]步驟(3),熱泵儲(chǔ)罐低溫保護(hù)功能:
[0046]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:給四通閥供電使其接口連通方式轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝唤涌诤偷诙涌谶B通、第三接口和第四接口連通，控制機(jī)組電動(dòng)三通閥的第一進(jìn)口和其出口連通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵、壓縮機(jī)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)、機(jī)組循環(huán)泵，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵，給四通閥斷電。
[0047]步驟“)、熱泵空氣能直熱產(chǎn)水功能:
[0048]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥的接口第二進(jìn)口和其出口接通，開(kāi)啟機(jī)組風(fēng)機(jī)，打開(kāi)機(jī)組第二電磁閥，啟動(dòng)壓縮機(jī)，給水流量調(diào)節(jié)閥供電并根據(jù)熱泵出水溫度傳感器測(cè)得的熱泵出水溫度調(diào)節(jié)其開(kāi)度，使熱泵出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)、機(jī)組第二電磁閥、機(jī)組風(fēng)機(jī)、將水流量調(diào)節(jié)閥斷電。
[0049]步驟(5),熱泵空氣能循環(huán)加熱功能:
[0050]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥的第二進(jìn)口和其出口接通、開(kāi)啟機(jī)組風(fēng)機(jī)，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵、打開(kāi)機(jī)組第一電磁閥、啟動(dòng)壓縮機(jī)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)、機(jī)組循環(huán)泵、機(jī)組第一電磁閥、機(jī)組風(fēng)機(jī)。
[0051]步驟“)、熱泵空氣能除霜:
[0052]當(dāng)熱泵機(jī)組正在運(yùn)行“熱泵空氣能產(chǎn)熱功能”，且除霜傳感器判斷符合風(fēng)冷蒸發(fā)器除霜啟動(dòng)條件時(shí)，給四通閥供電使其接口連通方式轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝唤涌诤偷诙涌谶B通、第三接口和第四接口連通，啟動(dòng)機(jī)組循環(huán)泵，關(guān)閉機(jī)組第一電磁閥、第二電磁閥；當(dāng)除霜傳感器判斷符合風(fēng)冷蒸發(fā)器除霜終止條件時(shí)，控制機(jī)組恢復(fù)到除霜前的工作模式。
[0053]本發(fā)明技術(shù)方案中太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括帶有集熱腔的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件形成的安裝陣列、熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群、載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、熱水儲(chǔ)水箱、太陽(yáng)能循環(huán)泵等。安裝陣列通過(guò)太陽(yáng)能循環(huán)泵與載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐構(gòu)成循環(huán)回路，將電池組件產(chǎn)生的熱量送到載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐中。熱泵機(jī)組以載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐為低溫?zé)嵩瓷a(chǎn)生活熱水，并存儲(chǔ)于水箱中供用戶使用。沒(méi)有太陽(yáng)輻射且熱水儲(chǔ)量少時(shí)，熱泵機(jī)組通過(guò)一個(gè)風(fēng)冷蒸發(fā)器從空氣中吸熱生產(chǎn)熱水。當(dāng)水箱滿水且達(dá)到溫度上限后，載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐中多余的熱量通過(guò)一個(gè)風(fēng)冷散熱器散掉，以保證電池板發(fā)電效率。冬季夜間電池組件溫度低時(shí)，系統(tǒng)對(duì)電池組件實(shí)施防凍保護(hù)。該系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的熱電綜合利用，提高太陽(yáng)能熱電綜合利用率。
[0054]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0055]一、將熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件集熱腔內(nèi)的載熱介質(zhì)作為熱泵裝置的低溫?zé)嵩?，通過(guò)熱泵蒸發(fā)器的吸熱，可使太陽(yáng)能載熱介質(zhì)的溫度始終維持在10?301之間，這是晶體硅材料光電轉(zhuǎn)換效率最高的工作溫度范圍，有利于提高整個(gè)裝置的發(fā)電效率。而傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件工作在40?551區(qū)間，導(dǎo)致其光電轉(zhuǎn)換效率降低。
[0056]二、靠熱泵裝置將電池組件所產(chǎn)生的30?401的熱能提升到50?601，從而使所生產(chǎn)的熱能具有了利用價(jià)值，如用于生活熱水的集中供應(yīng)等。而傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件所產(chǎn)生的30?401的熱能不具備使用價(jià)值。
[0057]三、當(dāng)太陽(yáng)輻射非常強(qiáng)，或者因用戶原因出現(xiàn)某一天或某一階段的用熱量減少時(shí)，熱水儲(chǔ)水箱會(huì)滿水并且溫度也會(huì)達(dá)到很高的數(shù)值，這種情況下，電池組件繼續(xù)采集的熱能會(huì)通過(guò)系統(tǒng)中專(zhuān)門(mén)設(shè)置的風(fēng)冷散熱器釋放到環(huán)境中，以控制電池組件的工作溫度不致太高，保證其發(fā)電效率。
[0058]四、在冬季沒(méi)有太陽(yáng)輻射的天氣以及寒冷的夜晚，當(dāng)環(huán)境溫度很低并導(dǎo)致電池組件內(nèi)的載熱介質(zhì)因散熱而溫度降至很低時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)控制其熱泵機(jī)組的特殊工作模式，可以將從水箱中取熱送至電池組件中的載熱介質(zhì)，防止電池組件及其循環(huán)回路裝置凍壞。而傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件及其系統(tǒng)不具備這一功能及相應(yīng)防凍熱量來(lái)源。
[0059]五、系統(tǒng)中所設(shè)置的特殊的熱泵機(jī)組在沒(méi)有太陽(yáng)輻射的情況下，可以從空氣中吸熱并生產(chǎn)熱水，從而保證用戶的全天候熱水供應(yīng)。而傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件及其系統(tǒng)在沒(méi)有太陽(yáng)輻射的情況下不能產(chǎn)生熱能。
[0060]六、通過(guò)預(yù)設(shè)在系統(tǒng)集中控制器件中的優(yōu)化的控制策略，能夠使系統(tǒng)在產(chǎn)熱時(shí)優(yōu)先并最大限度地利用太陽(yáng)能，只在太陽(yáng)能不足以提供用戶所必須的最少熱量時(shí)才啟動(dòng)空氣能產(chǎn)熱功能，能夠最大限度保證系統(tǒng)高的綜合能效比。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0061]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0062]圖1為熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件目前常用的幾種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖；
[0064]圖3為本發(fā)明中熱泵機(jī)組的構(gòu)成示意圖； [0065]圖4為本發(fā)明中四通換向閥和機(jī)組電動(dòng)三通閥的接口編號(hào)示意圖；
[0066]圖5為本發(fā)明中載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐的接口編號(hào)示意圖；
[0067]圖6為本發(fā)明中熱泵機(jī)組冷凝器的接口編號(hào)示意圖；
[0068]圖7為本發(fā)明中熱泵機(jī)組液冷蒸發(fā)器的接口編號(hào)示意圖；
[0069]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；
[0070]圖9為本發(fā)明中系統(tǒng)電動(dòng)三通閥的接口編號(hào)示意圖；
[0071]圖10為本發(fā)明中熱泵機(jī)組在產(chǎn)熱工作模式下的冷媒循環(huán)流向示意圖；
[0072]圖11為本發(fā)明中熱泵機(jī)組在除霜和儲(chǔ)罐低溫保護(hù)工作模式下的冷媒循環(huán)流向示意圖；
[0073]其中:1.熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件陣列，2.電池組件集熱腔溫度傳感器，3.載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐，4.熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群，5.熱水儲(chǔ)水箱，6.水箱水溫傳感器，7.水箱水位傳感器，
8.機(jī)組循環(huán)泵，9.儲(chǔ)罐循環(huán)泵，10.儲(chǔ)罐溫度傳感器，11.太陽(yáng)能循環(huán)泵，12.系統(tǒng)電動(dòng)三通閥，13.散熱風(fēng)機(jī)，14.風(fēng)冷散熱器。
[0074]其中:101.光伏發(fā)電部件，102.太陽(yáng)能集熱腔，103.透明白玻璃蓋板，104.分頻玻璃，105.聚光元件。
[0075]其中:1a.電池組件載熱介質(zhì)進(jìn)口，lb.電池組件載熱介質(zhì)出口。
[0076]其中:3a.儲(chǔ)罐第一循環(huán)出液口，3b.儲(chǔ)罐第一循環(huán)回液口，3c.儲(chǔ)罐第二循環(huán)回液口，3d.儲(chǔ)罐第二循環(huán)出液口。
[0077]其中:4a.機(jī)組第一進(jìn)口，4b.機(jī)組第一出口，4c.機(jī)組第二出口，4d.機(jī)組第二進(jìn)口，4e.機(jī)組第三進(jìn)口。
[0078]其中:401.機(jī)組電動(dòng)三通閥，402.四通換向閥，403.壓縮機(jī)，404.冷凝器，405.環(huán)回水口。
121系統(tǒng)電動(dòng)三通閥第二出口，12(:.系統(tǒng)
-步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明:用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做中的條件。
I行說(shuō)明，帶有載熱介質(zhì)集熱腔的熱電聯(lián)產(chǎn)艮熱水機(jī)組構(gòu)成熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群4。載熱3液口，載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐3上的第一循環(huán)出液1'質(zhì)儲(chǔ)罐3上的第一循環(huán)回液口 36通過(guò)管設(shè)有熱水儲(chǔ)水箱5，熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群4的3上的第二循環(huán)出液口 3(1相連、第一出口丨連、熱泵機(jī)組4的第一進(jìn)口如和第一出口(1與機(jī)組第一出口仙相連。所述熱泵機(jī)組404的水側(cè)出口 404(1處設(shè)有熱泵出水溫度414，所述各傳感器405和414與熱泵機(jī)組I閥401、四通換向閥402、壓縮機(jī)403、第一,風(fēng)機(jī)415受控于所述機(jī)組內(nèi)置控制器。所習(xí)有電連接及信號(hào)連接，前者接受后者指令匕箱中取熱的冷媒反向循環(huán)工況，通過(guò)其節(jié)0
產(chǎn)型光伏電池組件形成安裝陣列1中設(shè)置伏發(fā)電部件101，在光伏發(fā)電部件101的向2，太陽(yáng)能集熱腔102設(shè)有液態(tài)載熱介質(zhì)進(jìn))所不，設(shè)在光伏發(fā)電部件101向光面的太皮璃104間隔一夾層組成，在太陽(yáng)能集熱腔所述分頻玻璃104均具有將無(wú)法轉(zhuǎn)化成電暫。如圖1(0所示，太陽(yáng)能集熱腔102也可一般的冷卻液或防凍液即可。如圖1化)、`吋，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控2，或11=100%時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱
系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制或0 13時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵
系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制或??！〈100%時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵
搭件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵空充集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，
充集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，`[0114]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制電動(dòng)三通閥401的接口 40匕和4010接通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵9，打開(kāi)機(jī)組第二電磁閥409，啟動(dòng)壓縮機(jī)403，給水流量調(diào)節(jié)閥411供電并根據(jù)熱泵出水溫度傳感器405測(cè)得的熱泵出水溫度調(diào)節(jié)其開(kāi)度，使熱泵出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值13±21范圍內(nèi)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)403、機(jī)組第二電磁閥409，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵9，將水流量調(diào)節(jié)閥411斷電。
[0115]步驟2、熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱功能:
[0116]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥401的接口 40匕和4010接通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵9，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵8，打開(kāi)機(jī)組第一電磁閥408，啟動(dòng)壓縮機(jī)403 ；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)403、機(jī)組循環(huán)泵8，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵9，關(guān)閉機(jī)組第二電磁閥409。
[0117]步驟3、熱泵儲(chǔ)罐低溫保護(hù)功能:
[0118]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:給四通閥402供電使其接口連通方式轉(zhuǎn)變?yōu)?023和4026連通、402。和402(1連通，控制機(jī)組電動(dòng)三通閥401的接口 40匕和401。連通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵9，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵8、壓縮機(jī)403 ；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)403、機(jī)組循環(huán)泵8，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵9，給四通閥402斷電。
[0119]步驟4、熱泵空氣能直熱產(chǎn)水功能:
[0120]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥401的接口 40化和4010接通，開(kāi)啟機(jī)組風(fēng)機(jī)415，打開(kāi)機(jī)組第二電磁閥409，啟動(dòng)壓縮機(jī)403，給水流量調(diào)節(jié)閥411供電并根據(jù)熱泵出水溫度傳感器405測(cè)得的熱泵出水溫度調(diào)節(jié)其開(kāi)度，使熱泵出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)403、機(jī)組第二電磁閥409、機(jī)組風(fēng)機(jī)415、將水流量調(diào)節(jié)閥411斷電。
[0121]步驟5、熱泵空氣能循環(huán)加熱功能:
[0122]熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥401的接口 4016和401。接通、開(kāi)啟機(jī)組風(fēng)機(jī)415，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵8、打開(kāi)機(jī)組第一電磁閥408、啟動(dòng)壓縮機(jī)403 ；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)403、機(jī)組循環(huán)泵8、機(jī)組第一電磁閥408、機(jī)組風(fēng)機(jī)415。
[0123]步驟6、熱泵空氣能除霜功能:
[0124]當(dāng)熱泵機(jī)組正在運(yùn)行“熱泵空氣能產(chǎn)熱功能”，且除霜傳感器414判斷符合風(fēng)冷蒸發(fā)器除霜啟動(dòng)條件時(shí)，給四通閥402供電使其接口連通方式轉(zhuǎn)變?yōu)?023和4026連通、402(3和402(1連通，啟動(dòng)機(jī)組循環(huán)泵8，關(guān)閉機(jī)組第一電磁閥408、第二電磁閥409 ；當(dāng)除霜傳感器414判斷符合風(fēng)冷蒸發(fā)器除霜終止條件時(shí)，控制機(jī)組恢復(fù)到除霜前的工作模式。
[0125]實(shí)施例2:泛特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精明的保護(hù)范圍之內(nèi)。`
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件形成的安裝陣列(丄)、載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3^太陽(yáng)能循環(huán)泵(11),載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3)上的第一循環(huán)出液口(33).太陽(yáng)能循環(huán)泵〔10、電池組件陣列〔0、載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3)上的第一循環(huán)回液口(36)通過(guò)管道依次連接，其特征在于:系統(tǒng)中還設(shè)有熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群(4)和熱水儲(chǔ)水箱(5),所述熱泵機(jī)組并聯(lián)機(jī)群(4 )的第一進(jìn)口(如)通過(guò)儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9 )與載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3 )上的第二循環(huán)出液口(3(1)相連、第一出口(仙)與載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3)上的第二循環(huán)回液口(30相連、第二進(jìn)口( 4(0通過(guò)機(jī)組循環(huán)泵(8 )與所述水箱(5 )上的循環(huán)出水口( 53)相連、第三進(jìn)口( 46 )與自來(lái)水管道相連、第二出口(如)與所述水箱(5)上的循環(huán)回水口(56)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏電池組件陣列(1)中，沿載熱介質(zhì)流向末端電池組件的太陽(yáng)能集熱腔(102)出口端設(shè)有集熱腔溫度傳感器(2),所述載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3)內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)罐溫度傳感器(10),所述水箱(5)內(nèi)設(shè)有水箱水溫傳感器(6 )和水箱水位傳感器(7),所述各傳感器與系統(tǒng)集中控制器件連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述熱泵機(jī)組(4)包括電動(dòng)三通閥(401)、四通換向閥(402)、壓縮機(jī)(403)、冷凝器(404)、冷媒膨脹元件(410),風(fēng)冷蒸發(fā)器(412^液冷蒸發(fā)器(413):四通換向閥(402)的第一接口(4023)與壓縮機(jī)(403)的出口相連、第二接口(4026)與電動(dòng)三通閥(401)的出口(401(3)相連、第三接口(402(3)與壓縮機(jī)(403)的進(jìn)口相連、第四接口(402(1)與冷凝器(404)的冷媒側(cè)進(jìn)口(40?)相連；冷凝器(404)的冷媒側(cè)出口(4046)與冷媒膨脹元件(410)的進(jìn)口相連，冷媒膨脹元件(410)的出口同時(shí)與液冷蒸發(fā)器(413)的冷媒側(cè)進(jìn)口(4136)及風(fēng)冷蒸發(fā)器(412)的冷媒側(cè)進(jìn)口(412?)相連，液冷蒸發(fā)器(413)及風(fēng)冷蒸發(fā)器(412)的冷媒側(cè)出口 (413^), (412?)分別與電動(dòng)三通閥(401)的第一進(jìn)口(4013)和第二進(jìn)口(4016)相連；冷凝器(404)的水側(cè)進(jìn)口(40?)同時(shí)與機(jī)組第二進(jìn)口(4(1)和第三進(jìn)口(46)相連，機(jī)組第二進(jìn)口(4(1)對(duì)應(yīng)的支路上設(shè)有一段節(jié)流管(407 )及與節(jié)流管(407 )串聯(lián)的單向閥(406 )，所述節(jié)流管(407 )與單向閥(406 )串聯(lián)體的兩端跨接有第一電磁閥(408 ):機(jī)組第三進(jìn)口( 46 )對(duì)應(yīng)的支路上設(shè)有第二電磁閥(409 )，第二電磁閥(409 )與冷凝器(404)之間設(shè)有水流量調(diào)節(jié)閥(411):冷凝器(404)的水側(cè)出口(404(1)與機(jī)組第二出口(?)相連，液冷蒸發(fā)器(413)的熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)口(413(3)與機(jī)組第一進(jìn)口(?)相連，液冷蒸發(fā)器(413)的熱源側(cè)介質(zhì)出口(413(1)與機(jī)組第一出口(仙)相連4^^^(404)的水側(cè)出口(404(1)處設(shè)有熱泵出水溫度傳感器(405),風(fēng)冷蒸發(fā)器(412)上設(shè)有除霜傳感器(414),所述各傳感器(405)和(414)與熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器相連；所述熱泵機(jī)組(4)內(nèi)的電動(dòng)三通閥(401)、四通換向閥(402 )、壓縮機(jī)(403 )、第一電磁閥(408^第二電磁閥(409^水流量調(diào)節(jié)閥〔410、風(fēng)機(jī)(415)受控于所述機(jī)組內(nèi)置控制器；所述機(jī)組內(nèi)置控制器與所述系統(tǒng)集中控制器件之間有電連接及信號(hào)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件(1)的光伏發(fā)電部件(101)的向光面和背光面至少有一處設(shè)有太陽(yáng)能集熱腔(102),所述太陽(yáng)能集熱腔(102)設(shè)有載熱介質(zhì)進(jìn)口(匕)和出口(16)；設(shè)在光伏發(fā)電部件 (101)向光面的太陽(yáng)能集熱腔由透明白玻璃蓋板(103)和分頻玻璃(104)間隔一夾層組成，在太陽(yáng)能集熱腔(102)內(nèi)使用透明載熱流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:在所述的熱電聯(lián)產(chǎn)型光伏電池組件(1)還設(shè)置有聚光元件(105),所述聚光元件(105)將光線聚集并均勻投射到所述光伏發(fā)電部件(103)的光線接收表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)中在太陽(yáng)能循環(huán)泵(11)與電池組件陣列(1)入口之間還設(shè)置電動(dòng)三通閥(12^風(fēng)冷散熱器(14)及與其配套的散熱風(fēng)機(jī)(13),所述電動(dòng)三通閥(12)的進(jìn)口(120)與所述太陽(yáng)能循環(huán)泵(11)的出口相連，所述電動(dòng)三通閥(12 )的兩個(gè)出口( 123 )、( 126 )與電池組件陣列(1)的進(jìn)口之間并列設(shè)有連通管和風(fēng)冷散熱器(“)。
7.一種采用權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的方法，所述太陽(yáng)能熱泵熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中機(jī)組循環(huán)泵(8^儲(chǔ)罐循環(huán)泵(幻、太陽(yáng)能循環(huán)泵〔10、電動(dòng)三通閥(12〉、散熱風(fēng)機(jī)(13)受控于所述系統(tǒng)集中控制器件，所述系統(tǒng)集中控制器件與各熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器之間有電連接及信號(hào)連接；其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟〔0、參數(shù)設(shè)定: 在系統(tǒng)集中控制器件上，按照相應(yīng)參數(shù)的數(shù)值限定范圍，依次設(shè)定如下參數(shù):熱泵產(chǎn)水溫度13=45~601，熱泵循環(huán)溫度1歸40~(13-3) V，太陽(yáng)能集熱停止溫差八^2=2~51，太陽(yáng)能集熱啟動(dòng)溫差八0=八12+(2~8) I，電池防凍啟動(dòng)溫度10=5~8。?！姵胤纼鐾Ｖ箿囟?1=8~121，儲(chǔ)罐放熱啟動(dòng)溫度10=25~401，儲(chǔ)罐放熱停止溫度12=(11+3)~(10-5) I，水箱水位下限111=20%~80%、水箱水位上限！12印1~100% ； 步驟(2^參數(shù)測(cè)量: 集熱腔溫度傳感器(2)測(cè)得太陽(yáng)能集熱腔(103)內(nèi)的載熱介質(zhì)溫度II，儲(chǔ)罐溫度傳感器(10)測(cè)得載熱介質(zhì)儲(chǔ)罐(3)內(nèi)的載熱介質(zhì)溫度12，水箱溫度傳感器(6)測(cè)得水箱(5)內(nèi)的水溫！'3，水箱水位傳感器(7)測(cè)得水箱(5)內(nèi)的水量!I (滿水時(shí)為100%)； 步驟(3?、電池組件發(fā)電: 有光照的情況下，電池組件陣列(1)產(chǎn)生電能并輸出； 步驟“)、電池組件產(chǎn)熱: 當(dāng)11-12 ?八0時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制電動(dòng)三通閥(12)的接口(123)和(120)接通，啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵(11):當(dāng)11-12 ( “2時(shí)，關(guān)閉太陽(yáng)能循環(huán)泵(11)； 步驟(5^熱泵太陽(yáng)能產(chǎn)熱: 1)當(dāng)12≥10，且!！〈100%，且13≥II？時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵太陽(yáng)能直熱產(chǎn)水功能；當(dāng)12 ( 12，或!1=100%時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵； 2)當(dāng)12≥10，且?。　?00%，且13〈狀時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱功能；當(dāng)12 ( 12，或13 ^ 18時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵； 3)當(dāng)12≥10，且11=100%，且13〈13時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱功能；當(dāng)13 ^ 13，或??！〈100%時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵； 步驟“)、熱泵空氣能產(chǎn)熱: 1)當(dāng)狀犯，且12〈10時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵空氣能直熱產(chǎn)水功能；當(dāng)?取，或12? 時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵； 2)當(dāng)H≥H1，且T2〈TQ，且T3〈TR時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵空氣能循環(huán)加熱功能；當(dāng)了3 3TS，或H〈H1，或T2 STQ時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵； 步驟(7)、電池組件防凍保護(hù): 當(dāng)Tl≤TD時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件，控制電動(dòng)三通閥(12)的接口(12a)和(12c)接通，啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵(11);當(dāng)Tl≥TJ時(shí)，再延時(shí)兩分鐘，關(guān)閉太陽(yáng)能循環(huán)泵(11)； 步驟(8)、儲(chǔ)罐低溫保護(hù): 當(dāng)T2 ≤TJ時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，啟動(dòng)熱泵儲(chǔ)罐低溫保護(hù)功能；當(dāng)T2 ≥TZ時(shí)，系統(tǒng)集中控制器件通知熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器，關(guān)閉熱泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法中當(dāng)系統(tǒng)中在太陽(yáng)能循環(huán)泵(11)與電池組件陣列(1)入口之間還設(shè)置電動(dòng)三通閥(12)、風(fēng)冷散熱器(14)及與其配套的散熱風(fēng)機(jī)(13)，還需進(jìn)行步驟(9):電池組件散熱的步驟: 當(dāng)H=100%，且T3≥TS，且T2≥60°C時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制系統(tǒng)電動(dòng)三通閥(12)的接口( 12b)和(12c)接通，啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵(11 )、散熱風(fēng)機(jī)(13);當(dāng)T2〈40°C，*H〈100%，*T3〈TS時(shí)，依次關(guān)閉太陽(yáng)能循環(huán)泵(11 )、散熱風(fēng)機(jī)(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法中熱泵機(jī)組按照以下工作過(guò)程的一種或者兩種以上的方式次序進(jìn)行: (1)、熱泵太陽(yáng)能直熱產(chǎn)水: 熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制電動(dòng)三通閥(401)的接口(401a)和(401c)接通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9 )，打開(kāi)機(jī)組第二電磁閥(409 )，啟動(dòng)壓縮機(jī)(403 )，給水流量調(diào)節(jié)閥(411)供電并根據(jù)熱泵出水溫度傳感器(405)測(cè)得的熱泵出水溫度調(diào)節(jié)其開(kāi)度，使熱泵出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值TS±2°C范圍內(nèi)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)(403)、機(jī)組第二電磁閥(409)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9 )，將水流量調(diào)節(jié)閥(411)斷電； (2)、熱泵太陽(yáng)能循環(huán)加熱: 熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥(401)的接口(401a)和(401c)接通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9)，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵(8)，打開(kāi)機(jī)組第一電磁閥(408)，啟動(dòng)壓縮機(jī)(403);熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)(403)、機(jī)組循環(huán)泵(8)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9)，關(guān)閉機(jī)組第二電磁閥(409)。 (3)、熱泵儲(chǔ)罐低溫保護(hù): 熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:給四通閥(402)供電使其接口連通方式轉(zhuǎn)變?yōu)?402a)和(402b)連通、(402c)和(402d)連通，控制機(jī)組電動(dòng)三通閥(401)的接口(401a)和(401c)連通，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件開(kāi)啟儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9 )，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵(8 )、壓縮機(jī)(403 );熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)(403)、機(jī)組循環(huán)泵(8)，通過(guò)系統(tǒng)集中控制器件關(guān)閉儲(chǔ)罐循環(huán)泵(9),給四通閥(402)斷電； “)、熱泵空氣能直熱產(chǎn)水: 熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥(401)的接口( 40)和(401。)接通，開(kāi)啟機(jī)組風(fēng)機(jī)(415 )，打開(kāi)機(jī)組第二電磁閥(409),啟動(dòng)壓縮機(jī)(403),給水流量調(diào)節(jié)閥(411)供電并根據(jù)熱泵出水溫度傳感器(405)測(cè)得的熱泵出水溫度調(diào)節(jié)其開(kāi)度，使熱泵出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值13± 21范圍內(nèi)；熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)(403?、機(jī)組第二電磁閥(409?、機(jī)組風(fēng)機(jī)(415?、將水流量調(diào)節(jié)閥(411)斷電； (5).熱泵空氣能循環(huán)加熱: 熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)開(kāi)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:控制機(jī)組電動(dòng)三通閥(401)的接口( 40)和(401。)接通、開(kāi)啟機(jī)組風(fēng)機(jī)(415 )，開(kāi)啟機(jī)組循環(huán)泵(8^打開(kāi)機(jī)組第一電磁閥(408^啟動(dòng)壓縮機(jī)(403):熱泵機(jī)組內(nèi)置控制器接收來(lái)自系統(tǒng)集中控制器件的相應(yīng)關(guān)機(jī)信號(hào)，依次執(zhí)行如下動(dòng)作:關(guān)閉壓縮機(jī)(403^機(jī)組循環(huán)泵 “)、熱泵空氣能除霜: 當(dāng)熱泵機(jī)組正在運(yùn)行“熱泵空氣能產(chǎn)熱功能”，且除霜傳感器(414)判斷符合風(fēng)冷蒸發(fā)器除霜啟動(dòng)條件時(shí)，給四通閥(402 )供電使其接口連通方式轉(zhuǎn)變?yōu)?4023)和(402? )連通、(402。)和(402(1)連通，啟動(dòng)機(jī)組循環(huán)泵(8 )，關(guān)閉機(jī)組第一電磁閥(408 )、第二電磁閥(409)；當(dāng)除霜傳感器(414 )判斷符合風(fēng)冷蒸發(fā)器除霜終止條件時(shí)，控制機(jī)組恢復(fù)到除霜前的工作模式。
【文檔編號(hào)】F25B27/00GK103836835SQ201310743435
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】高秀峰, 賀國(guó)凌, 李震, 齊寶金, 李云 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)蘇州研究院