專利名稱：太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能建筑系統，具體是一種太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統。
背景技術：
當前，大部分使用的空調技術是一種以電能為動力，把室內熱量加以吸收排除到室外的循環系統。這種空調將室內的熱量收集后，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，制冷循環介質氟里昂等氟化物的廣泛使用，導致了大氣臭氧層的破壞，惡化了生態環境也是眾所周知的。近幾年來，取代氟里昂的工作介質已廣泛應用于新型空調，但耗能嚴重的問題依然存在，在世界能源日益緊張的今天，采用更為節能的空調系統是人類的共同需要。利用太陽能作為能源的節能建筑系統，既創造了室內宜人的溫度，滿足日常熱水需求，又能降低大氣的環境溫度，還減弱了城市中的熱島效應。更為可取的是，既節約了能源，還不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質。然而在實際運用中，由于太陽輻射會隨季節變化，特別是在陰天和冬天，太陽輻射能就會不足，進而使得節能建筑系統達不到相應效果。
實用新型內容本實用新型提出的一種太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，該系統對自然能源利用程度高，可解決現有節能建筑系統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的一種太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，包括太陽能光電系統和與太陽能光電系統連接的智能控制系統，還包括冷熱源復合系統，所述冷熱源復合系統分別與太陽能光電系統、智能控制系統連接，所述冷熱源復合系統包括太陽能集熱子系統、與所述太陽能集熱子系統分別連接的熱泵制熱子系統和儲/換熱子系統，所述太陽能集熱子系統連接有制冷子系統，所述制冷子系統連接有空調子系統，所述空調子系統與儲/換熱子系統連接，所述儲/換熱子系統連接有熱水輸配子系統，所述熱水輸配子系統與熱泵制熱子系統連接。進一步的，所述的太陽能集熱子系統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成閉合回路；所述熱泵制熱子系統包括熱泵機組，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中設置熱泵機組，熱泵機組采用雙蒸發、雙冷凝技術，其可實現對空氣中的熱能量和水中的熱能量的搬運，使冷熱源復合系統能最大化的吸取自然能，提高了系統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，使系統充分利用自然能，且保證了系統常年運行的有效性。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據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合的建筑節能系統的方框示意圖；圖2為本實用新型一種具體實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結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。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創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合的建筑節能系統，如圖1所示，其包括太陽能光電系統I和智能控制系統2，所述智能控制系統2與太陽能光電系統I連接，其還包括冷熱源復合系統3，所述冷熱源復合系統3分別與太陽能光電系統1、智能控制系統2連接，所述冷熱源復合系統3包括太陽能集熱子系統31、與所述太陽能集熱子系統31分別連接的熱泵制熱子系統32和儲/換熱子系統34，所述太陽能集熱子系統31還連接有制冷子系統35，所述制冷子系統35還連接有空調子系統36，所述空調子系統36還與儲/換熱子系統34連接，所述儲/換熱子系統34連接有熱水輸配子系統33，所述熱水輸配子系統33還與熱泵制熱子系統32連接。智能控制系統2是冷熱源復合系統3、太陽能光電系統I的集控系統和指揮中樞，其通過信號采集、數據傳輸、信息交換及處理，向各系統中的熱行元器件發出指令，是系統實現能量梯級利用，達到高能效比及安全、可靠、穩定運行的智能保障，是整個系統的核心及關鍵部件。太陽能光電系統I吸收太陽輻射發電，為冷熱源復合系統3供電，冷熱源復合系統3是基于太陽能的冷熱源系統，實現制冷和供熱的目的。如圖2所示，所述的太陽能集熱子系統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33連接。所述儲/換熱子系統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3的核心部件，熱泵機組321為能采用雙蒸發、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。空氣源熱泵輔助水源熱泵來實現能量的“搬運”，使冷熱源復合系統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無法正常工作的情況，熱水輸配子系統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定性等因素，因此采用儲冷槽將系統間續制取的冷凍水先行存放在儲冷槽內，保證在太陽輻射不足的情況下同樣可以制冷，從而達到節約能源的目的。所述的空調子系統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。該系統夏天通過制冷機組351制冷，向室內進行空氣除濕和空調制冷，提供干爽、低溫的舒適的環境；冬天從采暖水箱341取熱，由輸送管道流經風機盤管362或采暖地板363的采暖盤管，向室內提供暖風或直接地板采暖，確保人們生活空間舒適的環境溫度。所述太陽能光電系統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產生的直流電力通過逆變器14轉變為交流電，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能系統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，達到80°C 90°C時，驅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優先啟動水源熱泵工作方式，優先從太陽能熱水箱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，繼續制備熱水。優先使用太陽能并且在太陽能熱水箱311內蒸發吸熱，因蒸發溫度較高，系統能效比也大幅提高，且穩定性也會更強。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能、安全環保、智能運行等優點，且對建筑的設計要求較低，便于實施，系統裝置設計合理，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，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。
權利要求1.一種太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，包括太陽能光電系統和與太陽能光電系統連接的智能控制系統，其特征在于還包括冷熱源復合系統，所述冷熱源復合系統分別與太陽能光電系統、智能控制系統連接，所述冷熱源復合系統包括太陽能集熱子系統、與所述太陽能集熱子系統分別連接的熱泵制熱子系統和儲/換熱子系統，所述太陽能集熱子系統連接有制冷子系統，所述制冷子系統連接有空調子系統，所述空調子系統與儲/換熱子系統連接，所述儲/換熱子系統連接有熱水輸配子系統，所述熱水輸配子系統與熱泵制熱子系統連接。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述的太陽能集熱子系統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成閉合回路；所述熱泵制熱子系統包括熱泵機組，所述熱泵機組的一端與所述太陽能熱水箱連接；所述儲/換熱子系統包括采暖水箱，所述采暖水箱與太陽能熱水箱連接。
3.根據權利要求2所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，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.根據權利要求2所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述的熱水輸配子系統包括生活熱水箱，所述生活熱水箱分別與采暖水箱、熱泵機組呈回路連接。
5.根據權利要求4所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述的熱水輸配子系統還包括電加熱器，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.根據權利要求2所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述制冷子系統包括制冷機組，所述制冷機組與所述太陽能熱水箱呈回路連接。
7.根據權利要求6所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述制冷機組為吸收式制冷機組。
8.根據權利要求6所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述的空調子系統包括采暖地板、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.根據權利要求1所述的太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，其特征在于所述太陽能光電系統包括太陽能電池板、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，目的是提供一種太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統。一種太陽能熱泵與光電結合的建筑節能系統，包括太陽能光電系統和與太陽能光電系統連接的智能控制系統，其還包括冷熱源復合系統，所述冷熱源復合系統分別與太陽能光電系統、智能控制系統連接，所述冷熱源復合系統包括太陽能集熱子系統、與所述太陽能集熱子系統分別連接的熱泵制熱子系統和儲/換熱子系統。本實用新型在建筑節能系統中實現了太陽能熱泵與光電的結合，是一種高效節能、安全環保、運行穩定且便于實施推廣的新型太陽能建筑節能系統。
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 優先權日2012年10月9日
發明者陳黎, 王天倫 申請人:昆明金利馬熱力設備有限公司