專利名稱：太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能建筑系統(tǒng)，具體是一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術：
當前，大部分使用的空調(diào)技術是一種以電能為動力，把室內(nèi)熱量加以吸收排除到室外的循環(huán)系統(tǒng)。這種空調(diào)將室內(nèi)的熱量收集后，釋放到大氣中，進一步提高了大氣的高溫，空調(diào)裝的愈多，城市的大氣溫度會愈高，則熱島效應會愈強烈。另外，制冷循環(huán)介質(zhì)氟里昂等氟化物的廣泛使用，導致了大氣臭氧層的破壞，惡化了生態(tài)環(huán)境也是眾所周知的。近幾年來，取代氟里昂的工作介質(zhì)已廣泛應用于新型空調(diào)，但耗能嚴重的問題依然存在，在世界能源日益緊張的今天，采用更為節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)是人類的共同需要。利用太陽能作為能源的節(jié)能建筑系統(tǒng)，既創(chuàng)造了室內(nèi)宜人的溫度，滿足日常熱水需求，又能降低大氣的環(huán)境溫度，還減弱了城市中的熱島效應。更為可取的是，既節(jié)約了能源，還不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質(zhì)。然而在實際運用中，由于太陽輻射會隨季節(jié)變化，特別是在陰天和冬天，太陽輻射能就會不足，進而使得節(jié)能建筑系統(tǒng)達不到相應效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型提出的一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)對自然能源利用程度高，可解決現(xiàn)有節(jié)能建筑系統(tǒng)由于太陽輻射能不足造成效果差的情況。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，包括太陽能光電系統(tǒng)和與太陽能光電系統(tǒng)連接的智能控制系統(tǒng)，還包括冷熱源復合系統(tǒng)，所述冷熱源復合系統(tǒng)分別與太陽能光電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)連接，所述冷熱源復合系統(tǒng)包括太陽能集熱子系統(tǒng)、與所述太陽能集熱子系統(tǒng)分別連接的熱泵制熱子系統(tǒng)和儲/換熱子系統(tǒng)，所述太陽能集熱子系統(tǒng)連接有制冷子系統(tǒng)，所述制冷子系統(tǒng)連接有空調(diào)子系統(tǒng)，所述空調(diào)子系統(tǒng)與儲/換熱子系統(tǒng)連接，所述儲/換熱子系統(tǒng)連接有熱水輸配子系統(tǒng)，所述熱水輸配子系統(tǒng)與熱泵制熱子系統(tǒng)連接。進一步的，所述的太陽能集熱子系統(tǒng)包括太陽能集熱器和太陽能熱水箱，所述太陽能集熱器與所述太陽能熱水箱串聯(lián)成閉合回路；所述熱泵制熱子系統(tǒng)包括熱泵機組，所述熱泵機組的一端與所述太陽能熱水箱連接；所述儲/換熱子系統(tǒng)包括采暖水箱，所述采暖水箱與太陽能熱水箱連接。進一步的，所述的熱泵機組包括空氣源熱泵和水源熱泵。采用本實用新型的有益效果在于在冷熱源復合系統(tǒng)中設置熱泵機組，熱泵機組采用雙蒸發(fā)、雙冷凝技術，其可實現(xiàn)對空氣中的熱能量和水中的熱能量的搬運，使冷熱源復合系統(tǒng)能最大化的吸取自然能，提高了系統(tǒng)制冷和供熱的能效比值，從而減少對市電的消耗。本技術方案以太陽能為主要能源，輔以空氣熱能，使系統(tǒng)充分利用自然能，且保證了系統(tǒng)常年運行的有效性。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)的方框示意圖；圖2為本實用新型一種具體實施例的結(jié)構示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，如圖1所示，其包括太陽能光電系統(tǒng)I和智能控制系統(tǒng)2，所述智能控制系統(tǒng)2與太陽能光電系統(tǒng)I連接，其還包括冷熱源復合系統(tǒng)3，所述冷熱源復合系統(tǒng)3分別與太陽能光電系統(tǒng)1、智能控制系統(tǒng)2連接，所述冷熱源復合系統(tǒng)3包括太陽能集熱子系統(tǒng)31、與所述太陽能集熱子系統(tǒng)31分別連接的熱泵制熱子系統(tǒng)32和儲/換熱子系統(tǒng)34，所述太陽能集熱子系統(tǒng)31還連接有制冷子系統(tǒng)35，所述制冷子系統(tǒng)35還連接有空調(diào)子系統(tǒng)36，所述空調(diào)子系統(tǒng)36還與儲/換熱子系統(tǒng)34連接，所述儲/換熱子系統(tǒng)34連接有熱水輸配子系統(tǒng)33，所述熱水輸配子系統(tǒng)33還與熱泵制熱子系統(tǒng)32連接。智能控制系統(tǒng)2是冷熱源復合系統(tǒng)3、太陽能光電系統(tǒng)I的集控系統(tǒng)和指揮中樞，其通過信號采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息交換及處理，向各系統(tǒng)中的熱行元器件發(fā)出指令，是系統(tǒng)實現(xiàn)能量梯級利用，達到高能效比及安全、可靠、穩(wěn)定運行的智能保障，是整個系統(tǒng)的核心及關鍵部件。太陽能光電系統(tǒng)I吸收太陽輻射發(fā)電，為冷熱源復合系統(tǒng)3供電，冷熱源復合系統(tǒng)3是基于太陽能的冷熱源系統(tǒng)，實現(xiàn)制冷和供熱的目的。如圖2所示，所述的太陽能集熱子系統(tǒng)31包括太陽能集熱器312和太陽能熱水箱311，所述太陽能集熱器312與所述太陽能熱水箱311串聯(lián)成閉合回路，太陽能集熱器312吸收太陽輻射，從而為太陽能熱水箱311提供熱能。所述熱泵制熱子系統(tǒng)32包括熱泵機組321，所述熱泵機組321的一端與所述太陽能熱水箱311連接，所述熱泵機組321另一端與熱水輸配子系統(tǒng)33連接。所述儲/換熱子系統(tǒng)34包括采暖水箱341，所述采暖水箱341與太陽能熱水箱311連接。熱泵機組321是冷熱源復合系統(tǒng)3的核心部件，熱泵機組321為能采用雙蒸發(fā)、雙冷凝技術，所述的熱泵機組321為雙源式熱泵機組，其包括空氣源熱泵和水源熱泵?？諝庠礋岜幂o助水源熱泵來實現(xiàn)能量的“搬運”，使冷熱源復合系統(tǒng)3能最大化的吸取自然能，從而減少對市電的消耗。[0019]進一步的，所述的熱水輸配子系統(tǒng)33包括生活熱水箱331，生活熱水箱331的一端與采暖水箱341回路連接；生活熱水箱331的另一端與熱泵機組321連接。作為生活熱水來源，生活熱水箱331與外部自來水管路和用水管路連接。為避免自然能供應不上致使系統(tǒng)無法正常工作的情況，熱水輸配子系統(tǒng)33還包括電加熱器332，該電加熱器332設置于生活熱水箱331與采暖水箱341連接的回路中。當生活熱水箱331無法從采暖水箱341和熱泵機組321獲得足夠的熱量時，電加熱器332工作，從而保證生活熱水供應。所述制冷子系統(tǒng)35包括制冷機組351，所述制冷機組351與所述太陽能熱水箱311呈回路連接，所述制冷機組351為吸收式制冷機組。太陽能集熱器312可采用超導熱管或真空管集熱器，可為太陽能熱水箱311提供高熱量，進而使太陽能熱水箱311的高溫熱水來驅(qū)動吸收式制冷機工作。所述的吸收式制冷機組包括間歇式吸收制冷機，由于太陽能熱源有間隔性和不穩(wěn)定性等因素，因此采用儲冷槽將系統(tǒng)間續(xù)制取的冷凍水先行存放在儲冷槽內(nèi)，保證在太陽輻射不足的情況下同樣可以制冷，從而達到節(jié)約能源的目的。所述的空調(diào)子系統(tǒng)36包括采暖地板363、風機盤管362和空氣除濕機361，所述空氣除濕機361與所述制冷機組351連接，所述采暖地板363、風機盤管362與所述采暖水箱341連接，所述風機盤管362還與空氣除濕機361連接。該系統(tǒng)夏天通過制冷機組351制冷，向室內(nèi)進行空氣除濕和空調(diào)制冷，提供干爽、低溫的舒適的環(huán)境；冬天從采暖水箱341取熱，由輸送管道流經(jīng)風機盤管362或采暖地板363的采暖盤管，向室內(nèi)提供暖風或直接地板采暖，確保人們生活空間舒適的環(huán)境溫度。所述太陽能光電系統(tǒng)I包括太陽能電池板11、逆變器14、蓄電池組13和切換開關16，所述太陽能電池板11連接有直流控制開關12，所述直流控制開關12與所述逆變器14連接，所述逆變器14還連接有交流控制開關15，所述交流控制開關15通過切換開關16與冷熱源復合系統(tǒng)3連接，所述切換開關16還連接市電，所述蓄電池組13接入直流控制開關12與逆變器14間的連接線路。太陽能電池板11產(chǎn)生的直流電力通過逆變器14轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，然后向用電負荷供電，同時多余的電量又向蓄電池組13充電。在無日照的情況下，通過逆變器14由蓄電池組13向用電負荷供電，當蓄電池組13的電力不足時，自動切換到市電，由市電提供電能。本實用新型的建筑節(jié)能系統(tǒng)分夏季和冬季兩種工作模式。夏季工作模式由太陽能集熱器312收集太陽輻射能以高溫熱水的形式儲存于太陽能熱水箱311內(nèi)，達到80°C 90°C時，驅(qū)動吸收式制冷機工作，在保證即時取用的同時，將多余的冷量用儲冷槽存放起來供晚間或陰天使用。同時太陽能熱水箱311通過其內(nèi)置的換熱盤管向生活熱水箱331提供熱量，此時太陽能熱水箱311的水溫會進一步下降，當下降到45°C時，其不足以向生活熱水箱331換熱時，啟動熱泵機組321，此時為水源熱泵工況工作模式，由熱泵機組321將太陽能熱水箱311內(nèi)的低品位熱量“搬運”至生活熱水箱331，直至將太陽能熱水箱311的水溫降至15°C，為次日更高效的吸收太陽輻射做好準備。冬天工作模式熱泵機組321優(yōu)先啟動水源熱泵工作方式，優(yōu)先從太陽能熱水箱311中提取熱量來制備生活熱水及采暖用熱水；當太陽能熱水箱311中水溫降至5°C時再切換至空氣源熱泵工作方式，繼續(xù)制備熱水。優(yōu)先使用太陽能并且在太陽能熱水箱311內(nèi)蒸發(fā)吸熱，因蒸發(fā)溫度較高，系統(tǒng)能效比也大幅提高，且穩(wěn)定性也會更強。當太陽能利用完后再利用空氣能，當遇極端天氣時，兩者均不能滿足使用要求，智能控制系統(tǒng)2即可及時啟動電加熱器332進行電加熱輔助供熱。本實用新型具有高效節(jié)能、安全環(huán)保、智能運行等優(yōu)點，且對建筑的設計要求較低，便于實施，系統(tǒng)裝置設計合理，有利于太陽能與建筑一體化技術的推廣。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，包括太陽能光電系統(tǒng)和與太陽能光電系統(tǒng)連接的智能控制系統(tǒng)，其特征在于還包括冷熱源復合系統(tǒng)，所述冷熱源復合系統(tǒng)分別與太陽能光電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)連接，所述冷熱源復合系統(tǒng)包括太陽能集熱子系統(tǒng)、與所述太陽能集熱子系統(tǒng)分別連接的熱泵制熱子系統(tǒng)和儲/換熱子系統(tǒng)，所述太陽能集熱子系統(tǒng)連接有制冷子系統(tǒng)，所述制冷子系統(tǒng)連接有空調(diào)子系統(tǒng)，所述空調(diào)子系統(tǒng)與儲/換熱子系統(tǒng)連接，所述儲/換熱子系統(tǒng)連接有熱水輸配子系統(tǒng)，所述熱水輸配子系統(tǒng)與熱泵制熱子系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能集熱子系統(tǒng)包括太陽能集熱器和太陽能熱水箱，所述太陽能集熱器與所述太陽能熱水箱串聯(lián)成閉合回路；所述熱泵制熱子系統(tǒng)包括熱泵機組，所述熱泵機組的一端與所述太陽能熱水箱連接；所述儲/換熱子系統(tǒng)包括采暖水箱，所述采暖水箱與太陽能熱水箱連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的熱泵機組包括空氣源熱泵和水源熱泵。
4.根據(jù)權利要求2所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的熱水輸配子系統(tǒng)包括生活熱水箱，所述生活熱水箱分別與采暖水箱、熱泵機組呈回路連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的熱水輸配子系統(tǒng)還包括電加熱器，該電加熱器設置于生活熱水箱與采暖水箱連接的回路中。
6.根據(jù)權利要求2所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述制冷子系統(tǒng)包括制冷機組，所述制冷機組與所述太陽能熱水箱呈回路連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述制冷機組為吸收式制冷機組。
8.根據(jù)權利要求6所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的空調(diào)子系統(tǒng)包括采暖地板、風機盤管和空氣除濕機，所述空氣除濕機與所述制冷機組連接，所述采暖地板、風機盤管均與所述采暖水箱連接，所述風機盤管還與空氣除濕機連接。
9.根據(jù)權利要求1所述的太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能光電系統(tǒng)包括太陽能電池板、逆變器、蓄電池組和切換開關，所述太陽能電池板連接有直流控制開關，所述直流控制開關與所述逆變器連接，所述逆變器還連接有交流控制開關，所述交流控制開關通過切換開關與冷熱源復合系統(tǒng)連接，所述切換開關還連接市電，所述蓄電池接入所述直流開關與逆變器的連接線路。
專利摘要本實用新型涉及太陽能建筑系統(tǒng)，目的是提供一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)。一種太陽能熱泵與光電結(jié)合的建筑節(jié)能系統(tǒng)，包括太陽能光電系統(tǒng)和與太陽能光電系統(tǒng)連接的智能控制系統(tǒng)，其還包括冷熱源復合系統(tǒng)，所述冷熱源復合系統(tǒng)分別與太陽能光電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)連接，所述冷熱源復合系統(tǒng)包括太陽能集熱子系統(tǒng)、與所述太陽能集熱子系統(tǒng)分別連接的熱泵制熱子系統(tǒng)和儲/換熱子系統(tǒng)。本實用新型在建筑節(jié)能系統(tǒng)中實現(xiàn)了太陽能熱泵與光電的結(jié)合，是一種高效節(jié)能、安全環(huán)保、運行穩(wěn)定且便于實施推廣的新型太陽能建筑節(jié)能系統(tǒng)。
文檔編號F24D17/02GK202869082SQ20122051503
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權日2012年10月9日
發(fā)明者陳黎, 王天倫 申請人:昆明金利馬熱力設備有限公司