一种光伏太阳能热泵发电热水系统的制作方法
一种光伏太阳能热泵发电热水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合型的热水系统，特别是一种转化效率高耗能低的光伏太阳能热栗发电热水系统。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏发电是近些年发展较为迅速的一种发电形式。但是绝大部分的太阳辐射能量没有转化为电能，而是转化为热能或以电磁波形式辐射出去，使太阳能光伏电池温度升高。光伏电池的温度升高，效率反而降低。
[0003]太阳能热栗是一种把太阳能作为低位热源的特殊热栗，能够为用户提供高品位的生活热水，并以其节能、高效等诸多优点引起了人们的重视。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种光伏太阳能热栗发电热水系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种光伏太阳能热栗发电热水系统，包括集热蒸发器、风冷式蒸发器、光伏板、气液分离器、变频压缩机、水冷式冷凝器、热力膨胀阀、水栗、第一截止阀和第二截止阀;所述第一截止阀、热力膨胀阀、水冷式冷凝器的热水管路、变频压缩机以及气液分离器依次连通，集热蒸发器的两端分别连接第一截止阀和气液分离器从而构成闭合环路;所述风冷式蒸发器与集热蒸发器并联连接，第二截止阀位于风冷式蒸发器的进水管路上;水栗连接在水冷式冷凝器的冷水管路的进口上;所述光伏板连接在风冷式蒸发器一侧。
[0006]本发明中，所述风冷式蒸发器出口的制冷剂管路与集热蒸发器出口的制冷剂管路汇合后连接到热力膨胀阀。
[0007]本发明中，所述风冷式蒸发器为管板式蒸发器。
[0008]本发明中，所述管板式蒸发器由两个以上金属板构成，金属板的表面焊接有蛇形环绕的制冷剂管路，每块金属板之间依靠制冷剂管路连接。
[0009]本发明中，所述管板式蒸发器的每个金属板上都开有矩形孔道。
[0010]本发明中，所述矩形孔道为14个，分为两行，每行7个，平行设置在每个金属板上。
[0011]本发明中，所述光伏板的吸热板直接作为太阳能光伏板封装中的背板，光伏板的吸热板底部与风冷式蒸发器的金属板焊接连接，金属板的长边和吸热板的长边相对应焊接。
[0012]本发明中，所述集热蒸发器为太阳能集热器和热栗蒸发器组合成的一个部件。
[0013]本发明中，所述水冷式冷凝器为盘管式水冷冷凝器。
[0014]与现有技术相比，本发明具有的优点:
[0015]在太阳辐射充足的情况下，制冷剂液体经热力膨胀阀节流后等分成两股进入集热/蒸发器和风冷式蒸发器，风冷式蒸发器相当于安装在光伏板底部的翅片板，并且光伏板底部被风冷式蒸发器的金属板隔成多个空气流道，光伏板的热量一部分传递给风冷式蒸发器，另一部分热量被空气带走，从而降低自身温度提高光电转换效率;制冷剂液体在风冷式蒸发器的一级金属板盘管中既吸收光伏板传递的热量又吸收空气中的热量，而后进入下一级金属板的盘管中继续吸热，保证了内部制冷剂完全蒸发;光伏板产生的电能储存在蓄电池里，到需要用时再从蓄电池取电。在太阳辐射不足的情况下，通过关小第一截止阀并开大第二截止阀的方式，使制冷剂液体更多的进入风冷式蒸发器，较少的制冷剂液体进入集热/蒸发器中吸收太阳辐射能;太阳辐射不足，光伏板传递给风冷式蒸发器金属板的热量不是很多，因此风冷式蒸发器中的制冷剂液体更多的吸收空气的热量蒸发。在阴雨天或夜晚无太阳的情况下，关闭第一截止阀，热力膨胀阀节流后的制冷剂液体全部进入到风冷式蒸发器，风冷式蒸发器吸收空气中的热量作为热栗的低位热源;风冷式蒸发器的每个金属板都开有14个空气流通的矩形孔道，使空气与风冷式蒸发器表面更充分的接触，增大了对流换热系数有利于制冷剂液体吸热气化。因此，该光伏太阳能热栗发电热水系统，可以实现全季节全天候的高效运行。在有太阳的情况下，不仅能提供生活热水也能产生电能，在无太阳的情况下，能够提供生活热水。
[0016]太阳能热栗系统中工质直接在集热器/蒸发器内蒸发吸热，既可以吸收太阳辐射能也可以吸收周围空气中的热能，大大提高了系统在不同工况下连续运行的可靠性和稳定性;集热/蒸发器将太阳能集热器与热栗蒸发器合二为一，节省了太阳能集热器与热栗循环之间的换热设备，不仅使结构紧凑，而且可以有效提高集热器性能和热栗供热性能;太阳能热栗系统集热器管道中流动的是制冷剂而非水，可有效避免冬季的冻管问题。
[0017]变频压缩机通过变频控制器改变压缩机的转速，从而可以在太阳能辐照和周围空气中温度波动较大的情况下，使压缩机功率与蒸发器热负荷更好的匹配，提高了整个太阳能热栗的C0P。同时，变频压缩机还有一个优点是，驱动电机启动电流小，不会对电网造成大的冲击。
[0018]风冷式蒸发器采用管板式蒸发器，直接利用蒸发器的面积，暴露在空气中，与空气自然对流完成蒸发吸热过程，无需风机强制对流换热，节省了电能。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0020]图1为本发明总体结构示意图。
[0021 ]图2为图1中管板式蒸发器结构示意图。
[0022]图3为风冷式蒸发器和管板式蒸发器详细示意图。
[0023]图4为风冷式蒸发器和管板式蒸发器总体示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1?图4所示，本发明提供了一种光伏太阳能热栗发电热水系统，该系统基于热栗循环的工作原理，将太阳辐射能、光伏板的热量和空气的热量传递给制冷剂工质，输出高品位热能产生热水供生活使用，并且能够用来发电。
[0025]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种光伏太阳能热栗发电热水系统，包括集热蒸发器1、风冷式蒸发器2、光伏板3、气液分离器4、变频压缩机5、水冷式冷凝器
6、热力膨胀阀7、水栗8、第一截止阀9和第二截止阀10;所述第一截止阀9、热力膨胀阀7、水冷式冷凝器6的热水管路、变频压缩机5以及气液分离器4依次连通，集热蒸发器1的两端分别连接第一截止阀9和气液分离器4从而构成闭合环路;所述风冷式蒸发器2与集热蒸发器1并联连接，第二截止阀10位于风冷式蒸发器2的进水管路上;水栗8连接在水冷式冷凝器6的冷水管路的进口上;所述光伏板3连接在风冷式蒸发器2—侧。水冷式冷凝器6内设有热水管路和冷水管路，两者不交叉，但是相互贴合，从而热水管路将冷水管路内的水加热。
[0026]所述风冷式蒸发器2出口的制冷剂管路与集热/蒸发器1出口的制冷剂管路汇合后依次与变频压缩机5、制冷剂管路、水冷式冷凝器6和热力膨胀阀7连接。
[0027]所述热力膨胀阀7的出口管路分成两支，一支与集热/蒸发器1连接，另一支与风冷式蒸发器2连接。
[0028]所述风冷式蒸发器2为管板式蒸发器。
[0029]所述管板式蒸发器由多个金属板11构成，金属板11的表面焊接有蛇形环绕的制冷剂管路12，每块金属板11之间依靠制冷剂管路12连接。
[0030]所述管板式蒸发器的多个金属板11都开有14个矩形孔道13。
[0031]所述太阳能光伏板3的吸热板铝板直接作为太阳能光伏板封装中的背板， 太阳能光伏板3的吸热板铝板底部焊接有风冷式蒸发器2的金属板11，金属板11的长边和吸热板的长边相对应焊接。
[0032]所述集热/蒸发器1为太阳能集热器和热栗蒸发器组合成的一个部件。
[0033]所述水冷式冷凝器6为盘管式水冷冷凝器。
[0034]实施例
[0035]参照附图1，上述一种光伏太阳能热栗发电热水系统，由集热/蒸发器1、风冷式蒸发器2、光伏板3、气液分离器4、变频压缩机5、水冷式冷凝器6、热力膨胀阀7、水栗8、第一截止阀9和第二截止阀10构成。集热/蒸发器1与风冷式蒸发器2并联连接，集热/蒸发器1的出口管路和风冷式蒸发器2的出口管路汇合后进入气液分离器4，气液分离器4的出口与变频压缩机5的进气口连接，变频压缩机5的出气口与水冷式冷凝器6连接，水冷式冷凝器6出口与热力膨胀阀7连接，热力膨胀阀7的出口管路分成了两支管路，一支经第一截止阀9与集热/蒸发器1连接，另一支经第二截止阀10与风冷式蒸发器2连接，构成了一个闭合的热栗循环制冷剂回路;用户的冷水管路经水栗8进入水冷式冷凝器6，水冷式冷凝器6出口的热水管路回流到用户。
[0036]参照附图2，风冷式蒸发器2由四个金属板14构成，金属板14的表面焊接有制冷剂盘管11，金属板14之间依靠制冷剂管路连接，每个金属板14上面都开有14个矩形孔道15。
[0037]参照附图3和4，太阳能光伏板3的吸热板铝板16直接作为太阳能光伏板3封装中的背板，太阳能光伏板3的吸热板铝板16底部焊接有风冷式蒸发器2的金属板14，金属板14的长边和吸热板铝板16的长边相对应焊接。
[0038]上述光伏太阳能热栗发电热水系统，太阳辐射充足时，第一截止阀9和第二截止阀10保持相同的开度，水冷式冷凝器6的制冷剂管路中的制冷剂经过热力膨胀阀7节流后等分成两股，一股流经第一截止阀9进入集热/蒸发器1吸收太阳能量气化，另一股流经第二截止阀10进入风冷式蒸发器2吸收光伏板3和空气的热量气化，两股制冷剂汇合后进入气液分离器4，气液分离器4排出的制冷剂气体进入变频压缩机5，变频压缩机5将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气体排出，高温高压的制冷剂气体在水冷式冷凝器6的盘管内对外部的冷却水放热，使得冷水加热供用户使用，冷却下来的制冷剂液体进入热力膨胀阀7，进行下一个循环。
[0039]上述光伏太阳能热栗发电热水系统，太阳辐射不足时，关小第一截止阀9的同时开大第二截止阀10，冷凝器制冷剂管路中的制冷剂经过热力膨胀阀6节流后分成两股，一股流经第一截止阀9进入集热/蒸发器1吸收太阳能量气化，另一股流经第二截止阀10进入风冷式蒸发器2吸收光伏板3和空气的热量气化，两股制冷剂汇合后进入气液分离器4，气液分离器4排出的制冷剂气体进入变频压缩机5，变频压缩机5将低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气体排出，高温高压的制冷剂气体在水冷冷凝器6的盘管内对外部的冷却水放热，使得冷水加热供用户使用，冷却下来的制冷剂液体进入热力膨胀阀7，进行下一个循环。
[0040]阴雨天或夜晚无太阳时，关闭第一截止阀9的同时保持第二截止阀10开启，冷凝器制冷剂管路中的制冷剂经过热力膨胀阀6节流后流经第二截止阀10进入风冷式蒸发器2吸收空气的热量气化，吸热后的制冷剂进入气液分离器4，分离出来的制冷剂气体进入变频压缩机5，变频压缩机5将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体排出，高温高压的制冷剂气体在水冷式冷凝器6的盘管内对外部的冷却水放热，使得冷水加热供用户使用，冷却下来的制冷剂液体进入热力膨胀阀6，进行下一个循环。
[0041]本发明提供了一种光伏太阳能热栗发电热水系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，包括集热蒸发器(1)、风冷式蒸发器(2)、光伏板(3)、气液分离器(4)、变频压缩机(5)、水冷式冷凝器(6)、热力膨胀阀(7)、水栗(8)、第一截止阀(9)和第二截止阀(10); 所述第一截止阀(9)、热力膨胀阀(7)、水冷式冷凝器(6)的热水管路、变频压缩机(5)以及气液分离器(4)依次连通，集热蒸发器(1)的两端分别连接第一截止阀(9)和气液分离器(4)从而构成闭合环路； 所述风冷式蒸发器(2)与集热蒸发器(1)并联连接，第二截止阀(10)位于风冷式蒸发器(2)的进水管路上； 水栗(8)连接在水冷式冷凝器(6)的冷水管路的进口上； 所述光伏板(3)连接在风冷式蒸发器(2)—侧。2.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述风冷式蒸发器(2)出口的制冷剂管路与集热蒸发器(1)出口的制冷剂管路汇合后连接到热力膨胀阀⑴。3.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述风冷式蒸发器(2)为管板式蒸发器。4.根据权利要求3所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述管板式蒸发器由两个以上金属板(11)构成，金属板(11)的表面焊接有蛇形环绕的制冷剂管路(12)，每块金属板(11)之间依靠制冷剂管路(12)连接。5.根据权利要求3或4所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述管板式蒸发器的每个金属板(11)上都开有矩形孔道(13)。6.根据权利要求5所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述矩形孔道(13)为14个，分为两行，每行7个，平行设置在每个金属板(11)上。7.根据权利要求4所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述光伏板(3)的吸热板直接作为太阳能光伏板封装中的背板，光伏板(3)的吸热板底部与风冷式蒸发器(2)的金属板(11)焊接连接，金属板(11)的长边和吸热板的长边相对应焊接。8.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述集热蒸发器(1)为太阳能集热器和热栗蒸发器组合成的一个部件。9.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述水冷式冷凝器(6)为盘管式水冷冷凝器。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏太阳能热泵发电热水系统，包括集热蒸发器、风冷式蒸发器、光伏板、气液分离器、变频压缩机、水冷式冷凝器、热力膨胀阀、水泵、第一截止阀和第二截止阀；所述第一截止阀、热力膨胀阀、水冷式冷凝器的热水管路、变频压缩机以及气液分离器依次连通，集热蒸发器的两端分别连接第一截止阀和气液分离器从而构成闭合环路；所述风冷式蒸发器与集热蒸发器并联连接，第二截止阀位于风冷式蒸发器的进水管路上；水泵连接在水冷式冷凝器的冷水管路的进口上；所述光伏板连接在风冷式蒸发器一侧。
【IPC分类】F24H4/02, H02S40/44, F24J2/00
【公开号】CN105485906
【申请号】CN201510953370
【发明人】王军, 刘婷婷, 邴旖旎, 仇秋玲, 周元兴
【申请人】东南大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合型的热水系统，特别是一种转化效率高耗能低的光伏太阳能热栗发电热水系统。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏发电是近些年发展较为迅速的一种发电形式。但是绝大部分的太阳辐射能量没有转化为电能，而是转化为热能或以电磁波形式辐射出去，使太阳能光伏电池温度升高。光伏电池的温度升高，效率反而降低。
[0003]太阳能热栗是一种把太阳能作为低位热源的特殊热栗，能够为用户提供高品位的生活热水，并以其节能、高效等诸多优点引起了人们的重视。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种光伏太阳能热栗发电热水系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种光伏太阳能热栗发电热水系统，包括集热蒸发器、风冷式蒸发器、光伏板、气液分离器、变频压缩机、水冷式冷凝器、热力膨胀阀、水栗、第一截止阀和第二截止阀;所述第一截止阀、热力膨胀阀、水冷式冷凝器的热水管路、变频压缩机以及气液分离器依次连通，集热蒸发器的两端分别连接第一截止阀和气液分离器从而构成闭合环路;所述风冷式蒸发器与集热蒸发器并联连接，第二截止阀位于风冷式蒸发器的进水管路上;水栗连接在水冷式冷凝器的冷水管路的进口上;所述光伏板连接在风冷式蒸发器一侧。
[0006]本发明中，所述风冷式蒸发器出口的制冷剂管路与集热蒸发器出口的制冷剂管路汇合后连接到热力膨胀阀。
[0007]本发明中，所述风冷式蒸发器为管板式蒸发器。
[0008]本发明中，所述管板式蒸发器由两个以上金属板构成，金属板的表面焊接有蛇形环绕的制冷剂管路，每块金属板之间依靠制冷剂管路连接。
[0009]本发明中，所述管板式蒸发器的每个金属板上都开有矩形孔道。
[0010]本发明中，所述矩形孔道为14个，分为两行，每行7个，平行设置在每个金属板上。
[0011]本发明中，所述光伏板的吸热板直接作为太阳能光伏板封装中的背板，光伏板的吸热板底部与风冷式蒸发器的金属板焊接连接，金属板的长边和吸热板的长边相对应焊接。
[0012]本发明中，所述集热蒸发器为太阳能集热器和热栗蒸发器组合成的一个部件。
[0013]本发明中，所述水冷式冷凝器为盘管式水冷冷凝器。
[0014]与现有技术相比，本发明具有的优点:
[0015]在太阳辐射充足的情况下，制冷剂液体经热力膨胀阀节流后等分成两股进入集热/蒸发器和风冷式蒸发器，风冷式蒸发器相当于安装在光伏板底部的翅片板，并且光伏板底部被风冷式蒸发器的金属板隔成多个空气流道，光伏板的热量一部分传递给风冷式蒸发器，另一部分热量被空气带走，从而降低自身温度提高光电转换效率;制冷剂液体在风冷式蒸发器的一级金属板盘管中既吸收光伏板传递的热量又吸收空气中的热量，而后进入下一级金属板的盘管中继续吸热，保证了内部制冷剂完全蒸发;光伏板产生的电能储存在蓄电池里，到需要用时再从蓄电池取电。在太阳辐射不足的情况下，通过关小第一截止阀并开大第二截止阀的方式，使制冷剂液体更多的进入风冷式蒸发器，较少的制冷剂液体进入集热/蒸发器中吸收太阳辐射能;太阳辐射不足，光伏板传递给风冷式蒸发器金属板的热量不是很多，因此风冷式蒸发器中的制冷剂液体更多的吸收空气的热量蒸发。在阴雨天或夜晚无太阳的情况下，关闭第一截止阀，热力膨胀阀节流后的制冷剂液体全部进入到风冷式蒸发器，风冷式蒸发器吸收空气中的热量作为热栗的低位热源;风冷式蒸发器的每个金属板都开有14个空气流通的矩形孔道，使空气与风冷式蒸发器表面更充分的接触，增大了对流换热系数有利于制冷剂液体吸热气化。因此，该光伏太阳能热栗发电热水系统，可以实现全季节全天候的高效运行。在有太阳的情况下，不仅能提供生活热水也能产生电能，在无太阳的情况下，能够提供生活热水。
[0016]太阳能热栗系统中工质直接在集热器/蒸发器内蒸发吸热，既可以吸收太阳辐射能也可以吸收周围空气中的热能，大大提高了系统在不同工况下连续运行的可靠性和稳定性;集热/蒸发器将太阳能集热器与热栗蒸发器合二为一，节省了太阳能集热器与热栗循环之间的换热设备，不仅使结构紧凑，而且可以有效提高集热器性能和热栗供热性能;太阳能热栗系统集热器管道中流动的是制冷剂而非水，可有效避免冬季的冻管问题。
[0017]变频压缩机通过变频控制器改变压缩机的转速，从而可以在太阳能辐照和周围空气中温度波动较大的情况下，使压缩机功率与蒸发器热负荷更好的匹配，提高了整个太阳能热栗的C0P。同时，变频压缩机还有一个优点是，驱动电机启动电流小，不会对电网造成大的冲击。
[0018]风冷式蒸发器采用管板式蒸发器，直接利用蒸发器的面积，暴露在空气中，与空气自然对流完成蒸发吸热过程，无需风机强制对流换热，节省了电能。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0020]图1为本发明总体结构示意图。
[0021 ]图2为图1中管板式蒸发器结构示意图。
[0022]图3为风冷式蒸发器和管板式蒸发器详细示意图。
[0023]图4为风冷式蒸发器和管板式蒸发器总体示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1?图4所示，本发明提供了一种光伏太阳能热栗发电热水系统，该系统基于热栗循环的工作原理，将太阳辐射能、光伏板的热量和空气的热量传递给制冷剂工质，输出高品位热能产生热水供生活使用，并且能够用来发电。
[0025]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种光伏太阳能热栗发电热水系统，包括集热蒸发器1、风冷式蒸发器2、光伏板3、气液分离器4、变频压缩机5、水冷式冷凝器
6、热力膨胀阀7、水栗8、第一截止阀9和第二截止阀10;所述第一截止阀9、热力膨胀阀7、水冷式冷凝器6的热水管路、变频压缩机5以及气液分离器4依次连通，集热蒸发器1的两端分别连接第一截止阀9和气液分离器4从而构成闭合环路;所述风冷式蒸发器2与集热蒸发器1并联连接，第二截止阀10位于风冷式蒸发器2的进水管路上;水栗8连接在水冷式冷凝器6的冷水管路的进口上;所述光伏板3连接在风冷式蒸发器2—侧。水冷式冷凝器6内设有热水管路和冷水管路，两者不交叉，但是相互贴合，从而热水管路将冷水管路内的水加热。
[0026]所述风冷式蒸发器2出口的制冷剂管路与集热/蒸发器1出口的制冷剂管路汇合后依次与变频压缩机5、制冷剂管路、水冷式冷凝器6和热力膨胀阀7连接。
[0027]所述热力膨胀阀7的出口管路分成两支，一支与集热/蒸发器1连接，另一支与风冷式蒸发器2连接。
[0028]所述风冷式蒸发器2为管板式蒸发器。
[0029]所述管板式蒸发器由多个金属板11构成，金属板11的表面焊接有蛇形环绕的制冷剂管路12，每块金属板11之间依靠制冷剂管路12连接。
[0030]所述管板式蒸发器的多个金属板11都开有14个矩形孔道13。
[0031]所述太阳能光伏板3的吸热板铝板直接作为太阳能光伏板封装中的背板， 太阳能光伏板3的吸热板铝板底部焊接有风冷式蒸发器2的金属板11，金属板11的长边和吸热板的长边相对应焊接。
[0032]所述集热/蒸发器1为太阳能集热器和热栗蒸发器组合成的一个部件。
[0033]所述水冷式冷凝器6为盘管式水冷冷凝器。
[0034]实施例
[0035]参照附图1，上述一种光伏太阳能热栗发电热水系统，由集热/蒸发器1、风冷式蒸发器2、光伏板3、气液分离器4、变频压缩机5、水冷式冷凝器6、热力膨胀阀7、水栗8、第一截止阀9和第二截止阀10构成。集热/蒸发器1与风冷式蒸发器2并联连接，集热/蒸发器1的出口管路和风冷式蒸发器2的出口管路汇合后进入气液分离器4，气液分离器4的出口与变频压缩机5的进气口连接，变频压缩机5的出气口与水冷式冷凝器6连接，水冷式冷凝器6出口与热力膨胀阀7连接，热力膨胀阀7的出口管路分成了两支管路，一支经第一截止阀9与集热/蒸发器1连接，另一支经第二截止阀10与风冷式蒸发器2连接，构成了一个闭合的热栗循环制冷剂回路;用户的冷水管路经水栗8进入水冷式冷凝器6，水冷式冷凝器6出口的热水管路回流到用户。
[0036]参照附图2，风冷式蒸发器2由四个金属板14构成，金属板14的表面焊接有制冷剂盘管11，金属板14之间依靠制冷剂管路连接，每个金属板14上面都开有14个矩形孔道15。
[0037]参照附图3和4，太阳能光伏板3的吸热板铝板16直接作为太阳能光伏板3封装中的背板，太阳能光伏板3的吸热板铝板16底部焊接有风冷式蒸发器2的金属板14，金属板14的长边和吸热板铝板16的长边相对应焊接。
[0038]上述光伏太阳能热栗发电热水系统，太阳辐射充足时，第一截止阀9和第二截止阀10保持相同的开度，水冷式冷凝器6的制冷剂管路中的制冷剂经过热力膨胀阀7节流后等分成两股，一股流经第一截止阀9进入集热/蒸发器1吸收太阳能量气化，另一股流经第二截止阀10进入风冷式蒸发器2吸收光伏板3和空气的热量气化，两股制冷剂汇合后进入气液分离器4，气液分离器4排出的制冷剂气体进入变频压缩机5，变频压缩机5将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气体排出，高温高压的制冷剂气体在水冷式冷凝器6的盘管内对外部的冷却水放热，使得冷水加热供用户使用，冷却下来的制冷剂液体进入热力膨胀阀7，进行下一个循环。
[0039]上述光伏太阳能热栗发电热水系统，太阳辐射不足时，关小第一截止阀9的同时开大第二截止阀10，冷凝器制冷剂管路中的制冷剂经过热力膨胀阀6节流后分成两股，一股流经第一截止阀9进入集热/蒸发器1吸收太阳能量气化，另一股流经第二截止阀10进入风冷式蒸发器2吸收光伏板3和空气的热量气化，两股制冷剂汇合后进入气液分离器4，气液分离器4排出的制冷剂气体进入变频压缩机5，变频压缩机5将低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气体排出，高温高压的制冷剂气体在水冷冷凝器6的盘管内对外部的冷却水放热，使得冷水加热供用户使用，冷却下来的制冷剂液体进入热力膨胀阀7，进行下一个循环。
[0040]阴雨天或夜晚无太阳时，关闭第一截止阀9的同时保持第二截止阀10开启，冷凝器制冷剂管路中的制冷剂经过热力膨胀阀6节流后流经第二截止阀10进入风冷式蒸发器2吸收空气的热量气化，吸热后的制冷剂进入气液分离器4，分离出来的制冷剂气体进入变频压缩机5，变频压缩机5将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体排出，高温高压的制冷剂气体在水冷式冷凝器6的盘管内对外部的冷却水放热，使得冷水加热供用户使用，冷却下来的制冷剂液体进入热力膨胀阀6，进行下一个循环。
[0041]本发明提供了一种光伏太阳能热栗发电热水系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，包括集热蒸发器(1)、风冷式蒸发器(2)、光伏板(3)、气液分离器(4)、变频压缩机(5)、水冷式冷凝器(6)、热力膨胀阀(7)、水栗(8)、第一截止阀(9)和第二截止阀(10); 所述第一截止阀(9)、热力膨胀阀(7)、水冷式冷凝器(6)的热水管路、变频压缩机(5)以及气液分离器(4)依次连通，集热蒸发器(1)的两端分别连接第一截止阀(9)和气液分离器(4)从而构成闭合环路； 所述风冷式蒸发器(2)与集热蒸发器(1)并联连接，第二截止阀(10)位于风冷式蒸发器(2)的进水管路上； 水栗(8)连接在水冷式冷凝器(6)的冷水管路的进口上； 所述光伏板(3)连接在风冷式蒸发器(2)—侧。2.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述风冷式蒸发器(2)出口的制冷剂管路与集热蒸发器(1)出口的制冷剂管路汇合后连接到热力膨胀阀⑴。3.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述风冷式蒸发器(2)为管板式蒸发器。4.根据权利要求3所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述管板式蒸发器由两个以上金属板(11)构成，金属板(11)的表面焊接有蛇形环绕的制冷剂管路(12)，每块金属板(11)之间依靠制冷剂管路(12)连接。5.根据权利要求3或4所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述管板式蒸发器的每个金属板(11)上都开有矩形孔道(13)。6.根据权利要求5所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述矩形孔道(13)为14个，分为两行，每行7个，平行设置在每个金属板(11)上。7.根据权利要求4所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述光伏板(3)的吸热板直接作为太阳能光伏板封装中的背板，光伏板(3)的吸热板底部与风冷式蒸发器(2)的金属板(11)焊接连接，金属板(11)的长边和吸热板的长边相对应焊接。8.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述集热蒸发器(1)为太阳能集热器和热栗蒸发器组合成的一个部件。9.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能热栗发电热水系统，其特征在于，所述水冷式冷凝器(6)为盘管式水冷冷凝器。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏太阳能热泵发电热水系统，包括集热蒸发器、风冷式蒸发器、光伏板、气液分离器、变频压缩机、水冷式冷凝器、热力膨胀阀、水泵、第一截止阀和第二截止阀；所述第一截止阀、热力膨胀阀、水冷式冷凝器的热水管路、变频压缩机以及气液分离器依次连通，集热蒸发器的两端分别连接第一截止阀和气液分离器从而构成闭合环路；所述风冷式蒸发器与集热蒸发器并联连接，第二截止阀位于风冷式蒸发器的进水管路上；水泵连接在水冷式冷凝器的冷水管路的进口上；所述光伏板连接在风冷式蒸发器一侧。
【IPC分类】F24H4/02, H02S40/44, F24J2/00
【公开号】CN105485906
【申请号】CN201510953370
【发明人】王军, 刘婷婷, 邴旖旎, 仇秋玲, 周元兴
【申请人】东南大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日
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