CN114963579B - 一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,属于新能源技术领域。包括光伏光热辐射制冷装置、空气水双源复合热泵装置和储能装置;光伏光热辐射制冷装置包括集热机构,集热机构包括十片以上的光伏电池;空气水双源复合热泵装置包括室外水源换热器的制冷工质侧、室外空气源换热器、压缩机和室内空气换热器;储能装置包括储水罐、室外水源换热器的循环水侧和两个水泵;冬季,光伏光热辐射制冷装置、空气水双源复合热泵装置和储能装置实现采暖和发电;在夏季,光伏光热辐射制冷装置、空气水双源复合热泵装置和储能装置实现制冷和发电;在过渡季节,光伏光热辐射制冷装置的功能与普通光伏电池相同。
Description
技术领域
本发明属于新能源技术领域,具体为一种以太阳辐射、太空冷源和空气能为能量来源的,具有冬季采暖、夏季供冷以及全年发电功能的季节性可调控式综合建筑供能***。
背景技术
为了实现我国提出的“双碳”目标,利用可再生能源进行建筑供能是未来建筑领域的重要发展方向之一。太阳能光伏光热一体化综合利用(Photovoltaic/Thermal,PV/T)技术可以同时为建筑提供热能和电能,易与建筑相结合,减少了太阳能利用装置的占地面积。同时天空辐射制冷(Radiation cooling, RC)是一种利用宇宙微波背景辐射(可等效为约3K的冷源)的可再生式被动制冷技术。其利用了8-13μm的“大气窗口”波段将地表常温物体的能量和外太空进行交换,避免了传统制冷工质的污染和额外能量消耗,是一种在未来有广泛应用前景的绿色制冷方式。
但由于我国东部地区具有冬冷夏热的特点,全年存在不同形式的能量需求,使得PV/T装置在非采暖季(通常为5 - 9月)的太阳能集热功能与实际的能量需求相矛盾,产生了大量的夏季“废热”。而且,夏季较高的集热温度(>50℃)会削弱光伏电池的发电能力,甚至造成永久性损坏。同理,天空辐射制冷技术在冬季产生的冷量也无法利用,同样存在能量供需的季节性矛盾。
为了解决上述问题,有必要对上述基于太阳辐射和太空冷源的能量转换装置的全年利用策略进行优化改进。
发明内容
为了实现能量产出与需求的匹配性,解决全年能量供需的季节性矛盾问题,本发明提供一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***。
一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***包括光伏光热辐射制冷装置5、空气水双源复合热泵装置和储能装置;
所述光伏光热辐射制冷装置5包括集热机构和铜管保温支撑机构;
所述集热机构包括集热板512、十片以上的光伏电池511、矩形框架和柔性盖板55;所述集热板512设于矩形框架内,十片以上的光伏电池511均布设于集热板512的顶面;所述柔性盖板55的一端设于卷轴56上,柔性盖板55的另一端上均布设有卡扣54;卷轴56设于矩形框架的长度方向的一端,柔性盖板55通过卷轴56展开时,柔性盖板55的两侧边沿矩形框架两侧的密封槽523展开,覆盖住光伏电池511,柔性盖板55上均布的卡扣54均卡设在矩形框架的长度方向的另一端上;所述矩形框架的长度方向的两端分别通过铰链设有上风板513和下风板51,矩形框架的宽度方向的两端分别通过铰链设有左风板58和右风板518;
所述铜管保温支撑机构包括保温板515、四根以上的铜管522和集管524;所述四根以上的铜管522固定设于集热板512的底面上,四根以上的铜管522的一端分别固定连通着集管524,其中一半数量铜管522的另一端分别连通着出水管53,另一半数量铜管522的另一端分别连通着进水管52;保温板515固定设于集热板512底面下方,保温板515平行于集热板512,保温板515和集热板512之间形成空气流道521;
与上风板513对应的为上风口519,与下风板51对应的为下风口516,与左风板58对应的为左风口517,与右风板518对应的为右风口520;所述上风板513的下端、下风板51的下端、左风板58的下端和右风板518的下端根据需求实现对空气流道521的开启或关闭;
所述柔性盖板55实现透过0.3~2.5μm的太阳辐射和8~13μm的红外辐射;
所述空气水双源复合热泵装置包括室外水源换热器7的制冷工质侧、室外空气源换热器3、室外换热器四通阀2、压缩机四通阀8、压缩机9和室内空气换热器10;
所述室外水源换热器7的制冷工质侧出口连通着室外换热器四通阀2的第三阀口23,室外水源换热器7的制冷工质侧进口连通串联的室外空气源换热器3连通着室外换热器四通阀2的第四阀口24;室外换热器四通阀2的第二阀口22连通着压缩机四通阀8的第四压缩阀口84;压缩机四通阀8的第一压缩阀口81连通着压缩机9的进口,压缩机9的出口连通着压缩机四通阀8的第二压缩阀口82;压缩机四通阀8的第三压缩阀口83连通着着室内空气换热器10的进口,室内空气换热器10的出口通过节流阀1连通着室外换热器四通阀2的第一阀口21;
所述储能装置包括储水罐4、循环水泵6、室外水源换热器7的循环水一侧和室外水源循环水泵11;
所述储水罐4的一侧设有上进水口41和下出水口42,储水罐4的另一侧设有上出水口43和下进水口44;储水罐4的下出水口42连通着循环水泵6的进水口;所述室外水源换热器7的循环水侧进口连通着储水罐4的上出水口43,室外水源换热器7的循环水侧出口和储水罐4的下进水口44之间串联着室外水源循环水泵11;所述循环水泵6的出水口连通着光伏光热辐射制冷装置5的进水管52,光伏光热辐射制冷装置5的出水管53连通着储水罐4的上进水口41;
在冬季,光伏光热辐射制冷装置5和储能装置进行采暖和发电,此时,柔性盖板55和空气流道521关闭,实现隔热保温,从而将能量储存在储能装置中,同时,根据实际的发电量和用电负荷为空气水双源复合热泵装置和用户提供电能;
在夏季,光伏光热辐射制冷装置5白天进行发电,此时,柔性盖板55和空气流道521打开,以降低光伏电池温度,避免电池过热;在夏季的夜间,所述空气水双源复合热泵装置与储能装置产生能量交换,利用夜间天空辐射制冷效应对储能装置进行降温,此时柔性盖板55和空气流道521关闭,以避免冷量损失,使得储水罐4的温度低于环境温度,同时根据实际的发电量和用电负荷为空气水双源复合热泵装置和用户提供电能;
在过渡季节,不需要供热或供冷时,光伏光热辐射制冷装置5上的柔性盖板55和空气流道521打开,为光伏电池降温;此时,所述光伏光热辐射制冷装置5的功能与普通光伏电池相同。
进一步的技术方案如下:
所述保温板515内侧面的四外角处分别通过支撑块固定连接着集热板512底面,使保温板515位于集热板512底面下方;保温板515的内侧面上均布设有六只以上的支撑柱514,六只以上的支撑柱514高度低于四块支撑块,分别支撑着集热板512底面上的四根以上的铜管522。
所述上风板513下端的两侧、下风板51下端的两侧、左风板58下端的两侧和右风板518下端的两侧均分别设有固定扣510;与每块风板上的一对固定扣510对应的所述矩形框架上分别设有一对固定栓59;所述固定栓59为杆状,一端固定连接着矩形框架,另一端固定连接着固定扣510时,对应的风板呈打开状;另一端与固定扣510脱开时,风板将对应的风口关闭。
所述铜管522共六根,沿长度方向平行固定于集热板512底面上;六根铜管522的一端分别固定连通着集管524,集管524垂直于铜管522,三根铜管522的另一端分别连通着出水管53的一端,另三根铜管522的另一端分别连通着进水管52的一端;出水管53的另一端和进水管52的另一端均位于所述矩形框架同侧外部。
所述室外水源换热器7为板式换热器。
所述室外空气源换热器3和室内空气换热器10均为翅片式换热器。
所述空气水双源复合热泵装置的工质为目前常用制冷工质R22。
所述节流阀1为热力膨胀阀或浮球式膨胀阀。
本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1.本发明通过将一种具有特殊结构的PV/T装置(光伏光热辐射制冷装置5)与天空辐射制冷、双源热泵技术相结合,设计了一种季节性可调控式的综合供能***。克服了传统PV/T装置在夏季产生的“季节性废热”问题,也避免了其对光电效率的不利影响。具体是:光伏光热辐射制冷装置5上的柔性盖板55和空气流道521可以根据不同季节的实际需要选择是否打开,这样既可以在冬季进行太阳能集热,也可以在夏季时增强光伏电池散热,从而避免电池温度过高造成的效率下降或永久性物理损坏。相对于传统的PV/T装置,光伏光热辐射制冷装置5还可以根据当地地理特征进行多档位调节,使其适应不同的气候条件。
2.本发明提供的综合建筑供能***根据建筑全年实际的冷热需求进行合理的能量供应,不仅提升了传统的太阳能PV/T技术在我国东部地区与实际能量需求的供需匹配性,增加了PV/T装置可利用的时间范围和全年利用效率,也拓宽了光伏电池的光谱响应范围,从而降低了PV/T装置的应用成本。在改善原有PV/T装置存在夏季废热缺点的同时,并不会影响光伏电池原有的发电性能。
3.本发明综合建筑供能***在冬季保持PV/T装置的太阳能集热效果,通过捕获太阳辐射来收集热能,可以使得热泵的性能系数提高为传统空气源热泵的两倍以上,弥补传统的以单一空气源为能量来源的热泵装置在环境温度过低时性能的大幅下降以及冬季结霜等缺点,提高了室内热环境的舒适度。还利用了PV/T表面在“大气窗口”具有较高发射率的特点与天空辐射制冷相结合,相对于传统压缩式制冷空调可以提高夏季制冷性能50%以上。利用不同能量转换装置进行优势互补,提高了不同能量转换装置之间的耦合程度,从而实现了全年综合能源利用效率的提升,具有极大的推广意义。
附图说明
图1为本发明中***在冬季供热时的运行示意图;
图2为本发明中***在夏季制冷时的运行示意图;
图3为光伏光热辐射制冷装置结构示意图;
图4为集热结构和风门结构示意图;
图5为保温板和支撑结构示意图;
图6为下风口和左风口开启状态示意图;
图7为上风口和右风口开启状态示意图;
图8为图3的横截示意图;
图9为集热板剖开的俯视图;
图10为集热板背部铜管、进水口和出水口结构示意图;
图11为光伏光热辐射制冷装置在冬季工作的示意图;
图12为光伏光热辐射制冷装置在春季、秋季降低温度的示意图;
图13为光伏光热辐射制冷装置在春季、秋季进一步降低温度的示意图;
图14为光伏光热辐射制冷装置在夏季工作的示意图。
上图中序号:节流阀1、室外换热器四通阀2、第一阀口21、第二阀口22、第三阀口23、第四阀口24、室外空气源换热器3、储水罐4、上进水口41、下出水口42、上出水口43、下进水口44、光伏光热辐射制冷装置5、下风板51、进水管52、出水管53、卡扣54、柔性盖板55、卷轴56、铰链57、左风板58、固定栓59、固定扣510、光伏电池511、集热板512、上风板513、支撑柱514、保温板515、下风口516、左风口517、右风板518、上风口519、右风口520、空气流道521、铜管522、密封槽523、集管524、循环水泵6、室外水源换热器7、压缩机四通阀8、第一压缩阀口81、第二压缩阀口82、第三压缩阀口83、第四压缩阀口84、压缩机9、室内空气换热器10、室外循环水泵11。
具体实施方式
下面将结合附图,通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
参见图1,一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***包括光伏光热辐射制冷装置5、空气水双源复合热泵装置和储能装置。
参见图3和图4,太阳能光伏光热辐射制冷装置5包括集热机构和铜管保温支撑机构。
集热机构包括集热板512、十片以上的光伏电池511、矩形框架和柔性盖板55。
集热板512固定安装于矩形框架内,十片以上的光伏电池511均布安装于集热板512的顶面。柔性盖板55的一端固定安装于卷轴56上,柔性盖板55的另一端上均布安装有卡扣54。卷轴56固定安装于矩形框架的长度方向的一端,柔性盖板55通过卷轴56展开时,柔性盖板55的两侧边沿矩形框架两侧的密封槽523展开,覆盖住光伏电池511,柔性盖板55上均布的卡扣54均卡设在矩形框架的长度方向的另一端上。
参见图4,矩形框架的长度方向的两端分别通过铰链57安装有上风板513和下风板51,矩形框架的宽度方向的两端分别通过铰链57安装有左风板58和右风板518。
参见图6和图7,与上风板513对应的为上风口519,与下风板51对应的为下风口516,与左风板58对应的为左风口517,与右风板518对应的为右风口520。上风板513的下端、下风板51的下端、左风板58的下端和右风板518的下端根据需求实现对空气流道521的开启或关闭。
参见图4,上风板513下端的两侧、下风板51下端的两侧、左风板58下端的两侧和右风板518下端的两侧均分别固定安装有固定扣510。与每块风板上的一对固定扣510对应的矩形框架上分别安装有一对固定栓59。参见图8,固定栓59为杆状,一端固定连接着矩形框架,另一端固定连接着固定扣510时,对应的风板呈打开状,见图7;固定栓59的另一端与固定扣510脱开时,风板将对应的风口关闭,见图8。
参见图5,铜管保温支撑机构包括保温板515、六根铜管522和集管524。
参见图9和图10,六根铜管522沿长度方向平行固定安装于集热板512底面上;六根铜管522的一端分别固定连通着集管524,集管524垂直于铜管522,其中三根铜管522的另一端分别连通着出水管53的一端,另三根铜管522的另一端分别连通着进水管52的一端;出水管53的另一端和进水管52的另一端均位于所述矩形框架同侧外部。
参见图8,保温板515内侧面的四外角处分别通过支撑块固定连接着集热板512底面,使保温板515位于集热板512底面下方,保温板515和集热板512之间形成空气流道521。参见图5,保温板515的内侧面上均布设有八只支撑柱514,保温板515内侧面的四个角上分别安装有支撑块;八只支撑柱514的高度低于四块支撑块的高度,八只支撑柱514分别支撑着集热板512底面上的六根铜管522和集管524。
柔性盖板55实现透过0.3~2.5μm太阳辐射和8~13μm的红外辐射,在冬季,柔性盖板55展开密封住集热板512的顶面,形成空气夹层来实现保温;在夏季的白天,通过卷轴将柔性盖板55卷收在卷轴上,光伏电池511可以与环境进行直接热交换,实现降低光伏电池511的温度;在夏季的夜间,柔性盖板55展开密封住集热板512的顶面,形成空气保温夹层以实现较好的辐射制冷的效果。
参见图1,空气水双源复合热泵装置包括室外水源换热器7的制冷工质侧、室外空气源换热器3、室外换热器四通阀2、压缩机四通阀8、压缩机9和室内空气换热器10。空气水双源复合热泵装置的工质为目前常用制冷工质R22。室外空气源换热器3和室内空气换热器10均为翅片式换热器。
参见图1,室外水源换热器7为板式换热器。室外水源换热器7的制冷工质侧出口连通着室外换热器四通阀2的第三阀口23,室外水源换热器7的制冷工质侧进口连通串联的室外空气源换热器3连通着室外换热器四通阀2的第四阀口24。室外换热器四通阀2的第二阀口22连通着压缩机四通阀8的第四压缩阀口84;压缩机四通阀8的第一压缩阀口81连通着压缩机9的进口,压缩机9的出口连通着压缩机四通阀8的第二压缩阀口82;压缩机四通阀8的第三压缩阀口83连通着着室内空气换热器10的进口,室内空气换热器10的出口通过节流阀1连通着室外换热器四通阀2的第一阀口21。节流阀1为热力膨胀阀或浮球式膨胀阀。
参见图1,室外空气源换热器3内设有空气流道,与室外空气连通构成空气回路,从而进行热量交换。参见图1,储能装置包括储水罐4、循环水泵6、室外水源换热器7的循环水一侧和室外水源循环水泵11。
参见图1,储水罐4的一侧设有上进水口41和下出水口42,储水罐4的另一侧设有上出水口43和下进水口44;储水罐4的下出水口42连通着循环水泵6的进水口。室外水源换热器7的循环水侧进口连通着储水罐4的上出水口43,室外水源换热器7的循环水侧出口和储水罐4的下进水口44之间串联着室外水源循环水泵11。循环水泵6的出水口连通着光伏光热辐射制冷装置5的进水管52,光伏光热辐射制冷装置5的出水管53连通着储水罐4的上进水口41。
本发明综合建筑供能***的工作原理详细说明如下:
参见图1,在冬季供暖的情况下,本发明综合建筑供能***的工作模式叙述如下:
空气水双源复合热泵装置的制热循环工作模式:压缩机9吸入气态制冷剂(低温低压),压缩成气态制冷剂(高温高压)。气态制冷剂(高温高压)通过压缩机四通阀8的第一压缩阀口81和第三压缩阀口83进入室内空气换热器10,释放热量,变成液态制冷剂(低温高压)。液态制冷剂(低温高压)经节流阀1节流减压,变成液态制冷剂(低温低压)。液态制冷剂(低温低压)首先经过室外换热器四通阀2的第一阀口21和第四阀口24进入室外空气源换热器3,再进入室外水源换热器7,吸收空气和水的热量后变为气态制冷剂(低温低压),通过室外换热器四通阀2的第三阀口23和第二阀口22回到压缩机9,完成制热循环。
参见图11,光伏光热辐射制冷装置5在冬季的具体工作情况说明如下:在白天太阳能辐照充足的条件下,此时透明的柔性盖板55覆盖住光伏电池511,四个风口均处于关闭状态,太阳透过柔性盖板55到达光伏电池511和集热板512,一部分太阳辐射被光伏电池511转换成电能供建筑使用,未转换成电能的太阳辐射被光伏电池511和集热板512吸收转换成热量。此时太阳能光伏光热辐射制冷装置5通过集热板512和光伏电池511上表面热损被柔性盖板55阻止。空气流道521关闭,而进水管52和出水管53开启,使得水箱中的水从进水管52进入铜管522,经过集热板512,将集热板512所吸收的太阳辐射转换成的热量转移到水中,被加热的水再经过出水管53,将热能储存在储水罐4中,完成一个循环。电能可以根据实际需要对本***中的用电设备(如循环水泵6、压缩机9等)进行供电,也可以输送至电网中,以降低***成本。在空气水双源复合热泵装置中,由于本***中室外空气源换热器3和室外水源换热器7为串联结构,因此添加室外换热器四通阀2以保证热泵的工质先行通过室外空气源换热器3。
在太阳辐照较弱或者没有辐照的条件下,***仍按上述工作模式运行,但此时光伏光热辐射制冷装置5无法进行集热,则可能造成储水罐4的温度低于环境温度。此时循环水泵6可根据实际情况进行打开或关闭:当水箱温度高于环境温度时,循环水泵6停止运行;当储水罐4温度低于环境温度时,循环水泵6继续运行,此时光伏光热辐射制冷装置5作为储水罐4与外界环境的热交换器,以提高储水罐4的水体温度,从而提高空气水双源复合热泵装置的供暖性能。
参见图2,在夏季制冷的情况下,本发明综合建筑供能***的工作模式叙述如下:
空气水双源复合热泵装置的制冷循环工作模式:压缩机9吸入气态制冷剂(低温低压),通过压缩,排出气态制冷剂(高温高压)。气态制冷剂(高温高压)通过压缩机四通阀8的第一压缩阀口81和第四压缩阀口84进入室外换热器四通阀2的第二阀口22和第四阀口24进入室外空气源换热器3,再进入室外水源换热器7,向空气和水排放热量后,变成液态制冷剂(中温高压)。液态制冷剂(中温高压)室外换热器四通阀2的第三阀口23和第一阀口21,再通过节流阀1,经过降压节流变成液态制冷剂(低温低压)。液态制冷剂(低温低压)通过室内空气换热器10,吸收空气中的热量,变成气态制冷剂(低温低压),通过压缩机四通阀8的第三压缩阀口83和第二压缩阀口82回到压缩机,完成制冷循环。
参见图14,光伏光热辐射制冷装置5在夏季的具体工作情况说明如下:在夏季白天工作时,夏季的太阳辐射和环境温度处于一年之中的最高值,但此时建筑中对热量的需求为一年之中的最低值,此时若不对太阳能光伏光热辐射制冷装置5进行散热,光伏电池511的温度会极高,长期处于高温下,会对光伏电池511造成永久性损害。因此,在夏季时,可将柔性盖板55通过卷轴56沿着密封槽523抽出,打开上风板513、下风板51、左风板58和右风板518,让上风口519、下风口516、左风口517和右风口520都处于开启的状态,使得空气流道521中的空气自然对流,光伏电池511和集热板512得到的热量通过空气流道521中的空气自然对流带走,此时太阳能光伏光热辐射制冷装置5与普通的光伏电池无异,发电效率也不会受到太阳能光伏光热辐射制冷装置5所堆积的‘废热’的影响。产生的电量可供本***其他用电设备使用或输送至电网,以降低***成本。在夏季夜间工作时,光伏光热辐射制冷装置5的上部柔性盖板和四周的空气流道关闭,循环水泵6打开,利用天空辐射制冷效应对储水罐4进行降温,使得储水罐4的温度低于环境温度,以提高空气水双源复合热泵装置的制冷性能。
在空气水双源复合热泵装置进行制冷循环工作时,储水罐4有限的储能容量可能会造成储水罐4内水温高于环境温度。此时,若太阳辐照条件较好,则复合热泵仅利用室外空气源换热器3进行冷凝换热,与传统空调的工作模式一致;若太阳辐照条件较差或无辐照,则可以利用光伏光热辐射制冷装置5作为空气-水双源复合热泵与环境之间的额外热交换器用于给储水罐4降温,以提高热泵的制冷性能。
参见图12和图13,在其他过渡季节,太阳辐照强度和环境温度有所上升,建筑中对热量的需求相比于冬季有所减少。此时,空气水双源复合热泵装置不运行,为了减少‘废热’并降低光伏电池的温度,可将柔性盖板55通过卷轴56沿着密封槽523抽出。此时一小部分光伏电池511和集热板512得到的热量通过光伏电池511和集热板512上表面散失到环境当中去,另一部分通过铜管522中的水收集进水箱当中,由于一部分热量散失,使得水箱中的水温不会太高,但也能满足建筑的需求,避免了太阳能光伏光热辐射制冷装置5中光伏电池511的效率受到较高环境温度和较高太阳辐射的影响。如果通过上述做法水箱中温度依旧较高,建筑无法将所有热量消耗完,热量堆积在太阳能光伏光热辐射制冷装置5中,形成‘废热’,从而使得光伏电池511的电效率降低。为了避免光电效率受到影响,可在上述基础上打开上风板513和下风板51将上风口519和下风口516开启,使得空气流道521中的空气自然对流,从而使得光伏电池511的温度进一步下降,减少 ‘废热’堆积。
本领域的技术人员容易理解,以上实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:包括光伏光热辐射制冷装置(5)、空气水双源复合热泵装置和储能装置;
所述光伏光热辐射制冷装置(5)包括集热机构和铜管保温支撑机构;
所述集热机构包括集热板(512)、十片以上的光伏电池(511)、矩形框架和柔性盖板(55);所述集热板(512)设于矩形框架内,十片以上的光伏电池(511)均布设于集热板(512)的顶面;所述柔性盖板(55)的一端设于卷轴(56)上,柔性盖板(55)的另一端上均布设有卡扣(54);卷轴(56)设于矩形框架的长度方向的一端,柔性盖板(55)通过卷轴(56)展开时,柔性盖板(55)的两侧边沿矩形框架两侧的密封槽(523)展开,覆盖住光伏电池(511),柔性盖板(55)上均布的卡扣(54)均卡设在矩形框架的长度方向的另一端上;所述矩形框架的长度方向的两端分别通过铰链设有上风板(513)和下风板(51),矩形框架的宽度方向的两端分别通过铰链设有左风板(58)和右风板(518);
所述铜管保温支撑机构包括保温板(515)、四根以上的铜管(522)和集管(524);所述四根以上的铜管(522)固定设于集热板(512)的底面上,四根以上的铜管(522)的一端分别固定连通着集管(524),其中一半数量铜管(522)的另一端分别连通着出水管(53),另一半数量铜管(522)的另一端分别连通着进水管(52);保温板(515)固定设于集热板(512)底面下方,保温板(515)平行于集热板(512),保温板(515)和集热板(512)之间形成空气流道(521);
与上风板(513)对应的为上风口(519),与下风板(51)对应的为下风口(516),与左风板(58)对应的为左风口(517),与右风板(518)对应的为右风口(520);所述上风板(513)的下端、下风板(51)的下端、左风板(58)的下端和右风板(518)的下端根据需求实现对空气流道(521)的开启或关闭;
所述上风板(513)下端的两侧、下风板(51)下端的两侧、左风板(58)下端的两侧和右风板(518)下端的两侧均分别设有固定扣(510);与每块风板上的一对固定扣(510)对应的所述矩形框架上分别设有一对固定栓(59);所述固定栓(59)为杆状,一端固定连接着矩形框架,另一端固定连接着固定扣(510)时,对应的风板呈打开状;另一端与固定扣(510)脱开时,风板将对应的风口关闭;
所述柔性盖板(55)实现透过0.3~2.5μm的太阳辐射和8~13μm的红外辐射;
所述空气水双源复合热泵装置包括室外水源换热器(7)的制冷工质侧、室外空气源换热器(3)、室外换热器四通阀(2)、压缩机四通阀(8)、压缩机(9)和室内空气换热器(10);
所述室外水源换热器(7)的制冷工质侧出口连通着室外换热器四通阀(2)的第三阀口(23),室外水源换热器(7)的制冷工质侧进口连通串联的室外空气源换热器(3)连通着室外换热器四通阀(2)的第四阀口(24);室外换热器四通阀(2)的第二阀口(22)连通着压缩机四通阀(8)的第四压缩阀口(84);压缩机四通阀(8)的第一压缩阀口(81)连通着压缩机(9)的进口,压缩机(9)的出口连通着压缩机四通阀(8)的第二压缩阀口(82);压缩机四通阀(8)的第三压缩阀口(83)连通着着室内空气换热器(10)的进口,室内空气换热器(10)的出口通过节流阀(1)连通着室外换热器四通阀(2)的第一阀口(21);
所述储能装置包括储水罐(4)、循环水泵(6)、室外水源换热器(7)的循环水一侧和室外水源循环水泵(11);
所述储水罐(4)的一侧设有上进水口(41)和下出水口(42),储水罐(4)的另一侧设有上出水口(43)和下进水口(44);储水罐(4)的下出水口(42)连通着循环水泵(6)的进水口;所述室外水源换热器(7)的循环水侧进口连通着储水罐(4)的上出水口(43),室外水源换热器(7)的循环水侧出口和储水罐(4)的下进水口(44)之间串联着室外水源循环水泵(11);所述循环水泵(6)的出水口连通着光伏光热辐射制冷装置(5)的进水管(52),光伏光热辐射制冷装置(5)的出水管(53)连通着储水罐(4)的上进水口(41);
在冬季,光伏光热辐射制冷装置(5)和储能装置进行采暖和发电,此时,柔性盖板(55)和空气流道(521)关闭,实现隔热保温,从而将能量储存在储能装置中,同时,根据实际的发电量和用电负荷为空气水双源复合热泵装置和用户提供电能;
在夏季,光伏光热辐射制冷装置(5)白天进行发电,此时,柔性盖板(55)和空气流道(521)打开,以降低光伏电池温度,避免电池过热;在夏季的夜间,所述空气水双源复合热泵装置与储能装置产生能量交换,利用夜间天空辐射制冷效应对储能装置进行降温,此时柔性盖板(55)和空气流道(521)关闭,以避免冷量损失,使得储能装置温度低于环境温度,同时根据实际的发电量和用电负荷为空气水双源复合热泵装置和用户提供电能;
在过渡季节,不需要供热或供冷时,光伏光热辐射制冷装置(5)上的柔性盖板(55)和空气流道(521)打开,为光伏电池降温;此时,所述光伏光热辐射制冷装置(5)的功能与普通光伏电池相同。
2.根据权利要求1所述的一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:所述保温板(515)内侧面的四外角处分别通过支撑块固定连接着集热板(512)底面,使保温板(515)位于集热板(512)底面下方;保温板(515)的内侧面上均布设有六只以上的支撑柱(514),六只以上的支撑柱(514)高度低于四块支撑块,分别支撑着集热板(512)底面上的四根以上的铜管(522)。
3.根据权利要求1所述的一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:所述铜管(522)共六根,沿长度方向平行固定于集热板(512)底面上;六根铜管(522)的一端分别固定连通着集管(524),集管(524)垂直于铜管(522),三根铜管(522)的另一端分别连通着出水管(53)的一端,另三根铜管(522)的另一端分别连通着进水管(52)的一端;出水管(53)的另一端和进水管(52)的另一端均位于所述矩形框架同侧外部。
4.根据权利要求1所述的一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:所述室外水源换热器(7)为板式换热器。
5.根据权利要求1所述的一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:所述室外空气源换热器(3)和室内空气换热器(10)均为翅片式换热器。
6.根据权利要求1所述的一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:所述空气水双源复合热泵装置的工质为制冷工质R22。
7.根据权利要求1所述的一种发电采暖制冷季节性可调控的综合建筑供能***,其特征在于:所述节流阀(1)为热力膨胀阀或浮球式膨胀阀。
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