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专利号: 2019105796477
申请人: 唐山市同智科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 制冷或冷却;加热和制冷的联合系统;热泵系统;冰的制造或储存;气体的液化或固化
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光伏发电冷热能回收利用装置,包括光伏组件、热泵采热系统、蓄热器、室内用能换热器,其特征在于:光伏组件成排成组倾斜设置在封闭结构的密闭空间内,封闭结构包括设置在光伏组件四周与顶端上方的密封件、设置在光伏组件上方的能够展开或收起的保温膜组件,热泵采热系统包括对应光伏组件设置在密闭空间内的热泵蒸发器、设置在密闭空间外与热泵蒸发器连接的热泵压缩机、冷凝器,蓄热器通过外循环泵与室内用能换热器连接构成闭合回路;在采暖季节展开保温膜组件覆盖光伏组件及封闭光伏组件周边保温,通过热泵采热系统将光伏组件吸收的光热能采集,再通过蓄热器将热能蓄存起来,供室内取暖;在非采暖季节,收起保温膜组件打开光伏组件的密闭空间,以降低光伏组件和室内温度提高光伏发电效率、通过热泵采热系统和蓄热器在制冷高效时段将冷量存储供室内用冷。

2.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:光伏组件用于发电和热能转化元件成排倾斜设置,并且上下至少两排成一组安装。

3.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:在成排的光伏组件长度方向两侧及倾斜面顶端上方的密封件上均设置有可开启部。

4.根据权利要求3所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:可开启部为门、窗、活动百叶中的一种。

5.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:密封件为彩钢板、瓦板、透明阳光板、玻璃板和抗老化塑料膜中的一种。

6.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:保温膜组件包括呈对称设置在光伏组件左右或上下两侧密封件上的滑道、置于两滑道间的卷轴、缠绕在卷轴上的透明薄膜、与卷轴两端连接的驱动装置、驱动装置用于驱动卷轴沿滑道运动,透明薄膜一端固定在卷轴上,另一端固定在滑道终点一侧。

7.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:热泵蒸发器包含多组分散安装的蒸发换热器,每组蒸发换热器均含有上下至少两个并联排列的金属管翘片换热器和一对快速连接接头,热泵蒸发器组数与倾斜设置的光伏组件竖排数量相同并相互串接在一起,即光伏组件一个宽度安装一组蒸发换热器,安装在光伏组件倾斜面顶端空间内,并在蒸发换热器上部安装有轴流风扇组。

8.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置,其特征在于:蓄热器外部设置有保温层,内含有防冻剂的蓄能液体及放置少量相变球,蓄热能力达到十个小时以上用能量;冷凝器安装在蓄热器内部,蓄热器内部还安装有温度测点与各接口罐体,并装有蓄热液体内循环泵,内置的冷凝器进出口分别连接热泵压缩机一端和安装在光伏组件倾斜面上部的热泵蒸发器,通过冷凝器将热泵送来的热或冷能传给蓄热器存储;蓄热器下部外壳上还连接供室内冷热能的外循环泵的进出口、且外循环泵的的进出口对称布置;蓄热器还设置了蓄热介质的内循环泵,在热泵压缩机运行时一同运行,以强制蓄热器内部蓄热介质流动提高内置冷凝器换热效果。

9.一种光伏发电冷热能回收利用方法,使用如权利要求1-8任一项所述的光伏发电冷热能回收利用装置进行,其特征在于,包括如下步骤:(1)在冬季采暖季节,将光伏组件周边活动通风空间关闭,并将安装的透明保温膜覆盖在光伏组件上面保温,光伏组件吸收热能被封闭在光伏组件封闭结构中;

(2)在光伏组件发电时段全速运行热泵制热,用于即时的室内供暖及蓄能存储,在取暖循环泵停泵且蓄能器温度到达上限时停止热泵制热;

(3)白天光伏发电时段制取的热能占全天用热量60%以上,波谷时段约40%以下,发电时段以外波峰时段不制热:(a)采暖季发电时段比夜晚波谷时段启动和停止热泵制热温度值高2-25度;

(b)判断接近早上光伏发电开始时刻,越接近发电时刻,也越降低启停热泵制热温度控制值,直到接近当日日出前60分钟即使蓄能器内温度达不到停热泵的最低温度也停止热泵制热;

(c)在越接近热泵制热效率高效时段约自动调高蓄热温度,升高温度梯度温度值(1-3)度/小时;

(4)在非采暖季节,将光伏组件四周活动通风打开,光伏组件顶部透明保温膜覆盖卷到组件侧边卷轴上,以增加光伏组件散热提高发电效率:(a)利用夜晚低温及低谷电价时段制冷,并将冷能存储在蓄能器中,再用泵送到室内用冷,以充分提高热泵制冷效率和降低制冷成本;

(b)在中午光伏发电最高峰时段,也启动热泵制冷,以充分降低光伏发电对电网的影响,并因在启动热泵时会开安装在光伏组件组顶部的轴流风扇,而降低光伏组件温度,从而提高发电量。