CN202004690U - 光伏发电供热*** - Google Patents

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Abstract

一种光伏发电供热***，包括依次电连接的太阳能光伏电池板、光伏发电控制器、直流交流逆变器和空气热泵***，空气热泵***包括热泵压缩机、热水交换器、冷媒过滤器、节流式膨胀阀、空气换热器、温度传感器和用于控制热泵压缩机工作的温度控制器，热水交换器设置有换热管，热泵压缩机、热水交换器的换热管、冷媒过滤器、节流式膨胀阀和空气换热器依次通过管路连接，空气换热器与热泵压缩机通过管路连接，温度控制器由直流交流逆变器供电，温度传感器设置于热水交换器内，且温度传感器与温度控制器电连接，热泵压缩机与温度控制器电连接。本实用新型可以给生活用水加热，同时可以给家庭用电设备供电，具有较高的能源利用率。

Description

光伏发电供热***
技术领域
本实用新型涉及一种新能源应用***，具体涉及一种利用太阳光能源进行发电、供热的***。
背景技术
在现有技术中，广泛使用的太阳能热水器是由阳光直接照射，将太阳能热水***的热水管内的水温升高，并储存起来，达到利用太阳能的作用。由于这种装置必须在室外安装，其与使用效果和气温有直接的关系。在春、秋、冬季被方地区使用效果较差，同时由于高层住宅的大量采用，这种热水装置的给水和回水管很难布置和安装。在冬季要保温，经常产生冻坏的现象，不得以采用电保温和电加热的方式维持使用，影响了能源的利用。
太阳能光伏***可以将太阳光转换为电能，其由硅太阳能电池板和蓄电池构成。在工作时，硅太阳能电池板在阳光照射下产生电能，用蓄电池将电能储存起来在晚上再用。然而，这种方式增加了电能转化为化学能再转换为电能的转换效率损失。由于蓄电池的使用年限较短，造成了这种太阳能光伏***的使用成本增加，限制了太阳能光伏发电***的推广和使用。
在现有技术中还没有一种将硅太阳能电池板发出的电能经过交直流逆变后直接通过空气热泵***给生活用水加热的太阳能光伏***。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种光伏发电供热***，该光伏发电供热***可以发电，同时可以给生活用水加热，具有较高的能源利用率。
本实用新型的目的是通过以下方案来实现的：一种光伏发电供热***，包括依次电连接的太阳能光伏电池板、光伏发电控制器、直流交流逆变器和空气热泵***，所述空气热泵***包括热泵压缩机、热水交换器、冷媒过滤器、节流式膨胀阀、空气换热器、温度传感器和用于控制热泵压缩机工作的温度控制器，所述热水交换器设置有换热管，所述热泵压缩机、所述热水交换器的换热管、所述冷媒过滤器、所述节流式膨胀阀和所述空气换热器依次通过管路连接，所述空气换热器与所述热泵压缩机通过管路连接，所述温度控制器与所述直流交流逆变器电连接，所述温度传感器设置于所述热水交换器内，且所述温度传感器与所述温度控制器电连接，所述热泵压缩机与所述温度控制器电连接。
所述光伏发电控制器还连接有蓄电池，所述蓄电池通过所述直流交流逆变器与用电设备电连接。
还包括与市电连接的智能双电源切换开关，所述智能双电源切换开关的输出端与所述温度控制器电连接。
所述智能双电源切换开关的输出端还与用电设备电连接。
本实用新型的优点在于：在本实用新型中，光照通过太阳能光伏电池板产生的电能，先不经过蓄电池转化与储存，而是直接经过直流交流逆变器产生220V交流电，采用220V交流电给空气热泵***供电，利用逆卡诺循环原理，使工作介质吸收空气中的低品位热能，经过热泵压缩机转化为高品位的热能，后将热水交换器水箱内的生活用水的温度升高并贮存起来。本实用新型能够有效提高能源的利用效益，同时还可以减少太阳能光伏发电装置蓄电池的使用数量和容量，把电能及时转化为热能，提高全***的能量利用率。直流交流逆变器转换的220V交流电还可以给用电设备供电。此外，本实用新型中的空气热泵***设置于室内，在冬天不会受到室外温度的影响，避免了设备被冻坏。同时也不必采用其他的给设备供暖的防冻设备，节省了外来能源。本实用新型安装、布置还较为简单、方便。
附图说明
图1为本实用新型的光伏发电供热***的结构框图；
图2为本实用新型的光伏发电供热***的结构示意图。
在图2中：1-太阳能光伏电池板；2-光伏发电控制器；3-蓄电池；4-直流交流逆变器；5-智能双电源切换开关；6-灯具；7-电视机；8-风扇；9-热泵压缩机；10-热水交换器；11-出水管；12-供水管；13-冷媒过滤器；14-节流式膨胀阀；15-空气换热器；16-风扇；17-温度传感器；18-温度控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1、图2所示，一种光伏发电供热***，包括依次电连接的太阳能光伏电池板1、光伏发电控制器2、直流交流逆变器4和空气热泵***，空气热泵***包括热泵压缩机9、热水交换器10、冷媒过滤器13、节流式膨胀阀14、空气换热器15、温度传感器17和用于控制热泵压缩机9工作的温度控制器18，热水交换器10设置有换热管，热泵压缩机9、热水交换器10的换热管、冷媒过滤器13、节流式膨胀阀14和空气换热器15依次通过管路连接，空气换热器15与热泵压缩机9通过管路连接，温度控制器18与直流交流逆变器4电连接，温度传感器17设置于热水交换器10内，且温度传感器17与温度控制器18电连接，热泵压缩机9与温度控制器18电连接。
其中，热水交换器10由水箱、换热管构成，换热管位于水箱内，水箱连接有供水管12和出水管11，通过供水管12向水箱内通入生活用水，换热管内通入工作介质，温度传感器17设置于水箱内。
在本实用新型中，光伏发电控制器2还可以连接蓄电池3，蓄电池3通过直流交流逆变器4与灯具6、电视机7、电扇8等用电设备电连接。此外，空气换热器15旁侧还可以设置一个风扇16。蓄电池3用来储存多余的电能，用来给照明和一般电器提供电源，提高***的整体使用功能和效率，使全***的能效比达到2以上。
本实用新型还包括与市电连接的智能双电源切换开关5，智能双电源切换开关5的输出端与温度控制器18电连接。智能双电源切换开关5的输出端还与灯具6、电视机7、电扇8等用电设备电连接。
如图2所示，太阳能光伏电池板1在阳光照射后产生12V直流电，电流通过光伏发电控制器2进入直流交流逆变器4和照明用蓄电池3中，12V直流电在经过直流交流逆变器4后变为220V交流电给温度控制器18供电。温度传感器17检测到热水交换器10内的水温低于设定温度值时，温度控制器18控制热泵压缩机9工作，实现热泵功能。工作介质在空气换热器15中吸收热量后，通过热泵压缩机9进入到热水交换器10的换热管内，与热水交换器10水箱内的水进行热交换，使水箱内的水温升高，工作介质在热水交换器10中放热冷凝后进入冷媒过滤器13中过滤，后通过节流式膨胀阀14膨胀后重新回到空气换热器15中，吸收热量循环制热，不断的将热水换热器中的水加热。当热水换热器中的水升温达到设定的温度后，热泵压缩机9停止工作，多余的电能进入供给照明灯具6、电视机7、电扇8使用。在光伏电源能量用尽后，智能双电源切换开关5自动转为市电供电。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种光伏发电供热***，其特征在于：所述光伏发电供热***包括依次电连接的太阳能光伏电池板、光伏发电控制器、直流交流逆变器和空气热泵***，所述空气热泵***包括热泵压缩机、热水交换器、冷媒过滤器、节流式膨胀阀、空气换热器、温度传感器和用于控制热泵压缩机工作的温度控制器，所述热水交换器设置有换热管，所述热泵压缩机、所述热水交换器的换热管、所述冷媒过滤器、所述节流式膨胀阀和所述空气换热器依次通过管路连接，所述空气换热器与所述热泵压缩机通过管路连接，所述温度控制器与所述直流交流逆变器电连接，所述温度传感器设置于所述热水交换器内，且所述温度传感器与所述温度控制器电连接，所述热泵压缩机与所述温度控制器电连接。
2.按照权利要求1所述的光伏发电供热***，其特征在于：所述光伏发电控制器还连接有蓄电池，所述蓄电池通过所述直流交流逆变器与用电设备电连接。
3.按照权利要求1或2所述的光伏发电供热***，其特征在于：还包括与市电连接的智能双电源切换开关，所述智能双电源切换开关的输出端与所述温度控制器电连接。
4.按照权利要求3所述的光伏发电供热***，其特征在于：所述智能双电源切换开关的输出端还与用电设备电连接。
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