專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能光伏供電地下水源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源利用領(lǐng)域，具體涉及太陽(yáng)能光伏供電地下水源熱泵溫室空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)新能源的需求和應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而目前溫室的加溫主要采用燃煤熱水加溫、燃?xì)鉄崴訙睾腿加蜔犸L(fēng)爐加溫系統(tǒng)，這些加溫方式需要燃燒大量化石類(lèi)能源，會(huì)釋放出大量二氧化碳等溫室氣體和有害氣體，危害生態(tài)環(huán)境。因此，許多清潔能源如太陽(yáng)能和淺層地?zé)崮芾眉夹g(shù)等逐漸引起學(xué)者們的關(guān)注。淺層地能的利用主要是通過(guò)地源熱泵技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是一種以淺層土壤或地下水作為空調(diào)熱源或冷源，兼具加溫和制冷雙重功能的熱泵技術(shù)。太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，豐富的太陽(yáng)輻射能是取之不盡、用之不竭，無(wú)污染、安全的可再生能源。而目前對(duì)太陽(yáng)能利用主要在熱利用上，太陽(yáng)能發(fā)電的裝置也大多放在空地上，占用了大量的土地資源，并且主要采用晶硅太陽(yáng)能電池板，其造價(jià)很高，生產(chǎn)中對(duì)于能源消耗大，不透光無(wú)法與溫室一體化。目前對(duì)于溫室的供暖制冷沒(méi)有將光伏發(fā)電和地源熱泵結(jié)合起來(lái)的。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00620158436.4，專(zhuān)利名稱(chēng)為一種帶有地源熱泵的溫室/生態(tài)酒店的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利提供的技術(shù)方案中，將地源熱泵對(duì)溫室進(jìn)行供暖制冷并提供生活熱水，一機(jī)三用，但使用國(guó)家電網(wǎng)的電力驅(qū)動(dòng)地源熱泵，一是成本較高二是仍會(huì)有較多溫室氣體排放，污染環(huán)境。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01120486401.4，專(zhuān)利名稱(chēng)為太陽(yáng)能光伏溫室大棚的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利提供的技術(shù)方案中，將太陽(yáng)能光伏發(fā)電用于溫室，與溫室一體化，但是完全使用光伏發(fā)電，造價(jià)太高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一個(gè)太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)，以克服地源熱泵式溫室和太陽(yáng)能光伏溫室 的缺點(diǎn)，使既具有社會(huì)效益也具有經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明提出的太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)，一種太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)，包括地下水源熱泵系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，地下水源熱泵系統(tǒng)包括地下水換熱系統(tǒng)、熱泵機(jī)組和末端系統(tǒng)，其中:
地下水換熱系統(tǒng)包括潛水泵1、除砂器2、水源側(cè)電子除垢儀3、板式換熱器4、水源側(cè)循環(huán)水泵5和水源側(cè)補(bǔ)水泵15，潛水泵I依次通過(guò)除砂器2、水源側(cè)電子除垢儀3連接板式換熱器4的水源進(jìn)水側(cè)，板式換熱器4的用戶(hù)出水側(cè)分別連接水源側(cè)補(bǔ)水泵15和水源側(cè)循環(huán)水泵5，水源側(cè)循環(huán)水泵5連接熱泵機(jī)組入口端，熱泵機(jī)組出口端連接板式換熱器4的用戶(hù)進(jìn)水側(cè)回到回灌井；
熱泵機(jī)組包括蒸發(fā)器6、壓縮機(jī)7、膨脹閥8和冷凝器9，壓縮機(jī)7出口端依次連接冷凝器9、膨脹閥8和蒸發(fā)器6，蒸發(fā)器6出口端連接壓縮機(jī)7入口端；
末端系統(tǒng)包括用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵10、用戶(hù)側(cè)電子除垢儀U、用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵12和風(fēng)機(jī)盤(pán)管18，熱泵機(jī)組連接風(fēng)機(jī)盤(pán)管18，風(fēng)機(jī)盤(pán)管18出口端依次連接用戶(hù)側(cè)電子除垢儀11、用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵12和用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵10，水源側(cè)和用戶(hù)側(cè)共用一臺(tái)全自動(dòng)軟水器14和軟化水箱13，軟化水箱13分別與水源側(cè)補(bǔ)水泵15和用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵12相連；地下水換熱系統(tǒng)和末端系統(tǒng)通過(guò)熱泵機(jī)組相連；
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏方陣組20、直流配電柜21、并網(wǎng)逆變器22及交流配電柜23組成，和公共電網(wǎng)配合供電；并網(wǎng)逆變器22分別連接太陽(yáng)能光伏方陣組20和交流配電柜23，太陽(yáng)能光伏方陣組20產(chǎn)生的直流電經(jīng)并網(wǎng)逆變器22轉(zhuǎn)換成交流電之后供給地下水源熱泵系統(tǒng)，多余的電力通過(guò)交流配電柜23反饋給電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)電電能不能滿(mǎn)足供電需求時(shí)，就由電網(wǎng)供給。本發(fā)明利用地下水源熱泵供暖制冷溫室，要分析地下水的冷熱平衡，冬季利用地下水的熱量和夏季釋放給地下水的熱量是否平衡，若相差在15%以上，需要設(shè)置輔助散熱如冷水機(jī)組或加熱措施如燃?xì)忮仩t保證地下負(fù)荷平衡，從而保證地下水源熱泵長(zhǎng)年高效運(yùn)行。本發(fā)明采用的地源熱泵機(jī)組，需要根據(jù)計(jì)算出的溫室設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷選擇，考慮一定的富裕量，取富裕系數(shù)1.1。本發(fā)明抽取地下水流量應(yīng)該是計(jì)算出的夏冬季地下水流量取較大值為所需要的地下水流量。本發(fā)明中的循環(huán)水泵的流量揚(yáng)程應(yīng)有10 — 20%的富裕量，揚(yáng)程為管網(wǎng)最不利環(huán)路總阻力計(jì)算值。潛水泵根據(jù)算出的抽水井的流量，還需考慮10%-20%的安全系數(shù)，潛水泵揚(yáng)程為運(yùn)行期間抽水井的抽水泵最低吸水面到回灌井最高的水平面的垂直高度和抽水泵和回灌井中的回水立管之間的管道摩擦阻力。本發(fā)明中根據(jù)溫室地區(qū)的水文地質(zhì)條件設(shè)計(jì)熱源井的數(shù)量間距和回灌方式。本發(fā)明中 其空調(diào)末端采用的風(fēng)機(jī)盤(pán)管根據(jù)溫室作物生長(zhǎng)情況布置，不宜布置高處，在地面四周布置部分風(fēng)機(jī)盤(pán)管，其余在不影響作物生長(zhǎng)空中平均布置。本發(fā)明提出的太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)和其他傳統(tǒng)供能方式進(jìn)行能耗費(fèi)用分析，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。本發(fā)明中太陽(yáng)電池方陣放置在溫室頂部，在雷暴發(fā)生時(shí)，尤其容易受到雷擊而毀壞，并且太陽(yáng)電池組件和逆變器比較昂貴，為避免因雷擊和浪涌而造成經(jīng)濟(jì)損失，要有有效的防雷和電涌保護(hù)。本發(fā)明中太陽(yáng)能方陣由非晶硅薄膜電池板組成，造價(jià)低，透光率高，不影響作物生長(zhǎng)，根據(jù)溫室屋頂進(jìn)行排列布置，與溫室一體化，不占用土地，美觀實(shí)用，夏天也可以有遮蔭作用，不需要另設(shè)外遮陽(yáng)，節(jié)省投資。本發(fā)明中根據(jù)可利用溫室屋頂面積作為光伏方陣面積，由年太陽(yáng)能輻射能得到太陽(yáng)能理論發(fā)電量以及需要的電池板容量。本發(fā)明太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)，克服了地源熱泵式溫室和太陽(yáng)能光伏溫室的缺點(diǎn)，使既具有社會(huì)效益也具有經(jīng)濟(jì)效益。具體優(yōu)點(diǎn)如下:
(O實(shí)現(xiàn)可持續(xù)節(jié)能減排，綜合利用新能源；
(2)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)配合供電，彌補(bǔ)太陽(yáng)能不穩(wěn)定受天氣影響特點(diǎn)以及造價(jià)過(guò)聞的缺點(diǎn)；
(3)非晶硅薄膜電池板的應(yīng)用使太陽(yáng)能光伏裝置與溫室一體化，節(jié)省土地資源，使更加美觀實(shí)用，即可發(fā)電又不影響作物生長(zhǎng)，夏天也可以有遮蔭作用，不需要另設(shè)外遮陽(yáng)，節(jié)省投資；
(4)其空調(diào)末端采用的風(fēng)機(jī)盤(pán)管根據(jù)溫室作物生長(zhǎng)情況布置，不宜布置高處，在地面四周布置部分風(fēng)機(jī)盤(pán)管，其余在不影響作物生長(zhǎng)空中平均布置，既可以保證作物茁壯生長(zhǎng)又節(jié)省能耗。


圖1為太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)原理圖。圖2為溫室風(fēng)機(jī)盤(pán)管位置圖。其中(a)為主視圖，(b)為平面圖。圖中標(biāo)號(hào):1_潛水泵；2_除砂器；3_水源側(cè)電子除垢儀；4_板式換熱器；5-水源側(cè)循環(huán)水泵；6_蒸發(fā)器；7_壓縮機(jī)；8_膨脹閥；9_冷凝器；10_用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵；11_用戶(hù)側(cè)電子除垢儀；12-用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵；13-軟化水箱；14-全自動(dòng)軟水器；15-水源側(cè)補(bǔ)水泵；16-取水井；17_回灌井；18_風(fēng)機(jī)盤(pán)管；19_溫室；20_太陽(yáng)能光伏方陣組；21_直流配電柜；22-并網(wǎng)逆變器；23_交流配電柜；24_防雷器；V1-V8-閥門(mén)；25，26，27，28為在溫室地面四周各布置的風(fēng)機(jī)盤(pán)管，每一側(cè)有3臺(tái)，29，30，31，32為在溫室內(nèi)高處2.5m處四周各布置的風(fēng)機(jī)盤(pán)管，每一側(cè)有3臺(tái) ，標(biāo)號(hào)33，34，35為在溫室上空2.5m處中間位置平均布置得3排風(fēng)機(jī)盤(pán)管，每排3臺(tái)。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)例結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例1:將所述系統(tǒng)用于某市高校的溫室，對(duì)其采用太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其基本參數(shù)如下:溫室占地面積927m2，長(zhǎng)32.2m,寬28.8m,共九跨，每跨3.2m,溫室肩高3.7m,頂高4.6m,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)為單層浮法玻璃，5_厚，以金屬框架支撐。太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)，包括地下水源熱泵系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用地下水源熱泵制冷供暖溫室，借助太陽(yáng)能光伏技術(shù)供電地源熱泵系統(tǒng)。地下水源熱泵系統(tǒng)包括地下水換熱系統(tǒng)，熱泵機(jī)組和末端系統(tǒng)，地下水換熱系統(tǒng)包括潛水泵I，除砂器2，水源側(cè)電子除垢儀3，板式換熱器4，水源側(cè)循環(huán)水泵5，水源側(cè)補(bǔ)水泵15，潛水泵I通過(guò)除砂器2、水源側(cè)電子除垢儀3連接板式換熱器4的水源進(jìn)水側(cè)，板式換熱器4的用戶(hù)出水側(cè)依次連接水源側(cè)補(bǔ)水泵15和水源側(cè)循環(huán)水泵5，水源側(cè)循環(huán)水泵5連接熱泵機(jī)組入口端，熱泵機(jī)組出口端連接板式換熱器4的用戶(hù)進(jìn)水側(cè)回到回灌井，熱泵機(jī)組包括蒸發(fā)器6，壓縮機(jī)7，膨脹閥8，冷凝器9，壓縮機(jī)7出口端依次連接冷凝器9、膨脹閥8和蒸發(fā)器6，蒸發(fā)器6出口端連接壓縮機(jī)7入口端，末端系統(tǒng)包括用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵10，用戶(hù)側(cè)電子除垢儀11，用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵12和風(fēng)機(jī)盤(pán)管18，熱泵機(jī)組連接風(fēng)機(jī)盤(pán)管18，風(fēng)機(jī)盤(pán)管18出口端依次連接用戶(hù)側(cè)電子除垢儀11、用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵12和用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵10，水源側(cè)和用戶(hù)側(cè)共用一臺(tái)全自動(dòng)軟水器14和軟化水箱13，軟化水箱13分別與水源側(cè)補(bǔ)水泵15和用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵12相連，地下水換熱系統(tǒng)和末端系統(tǒng)通過(guò)熱泵機(jī)組相連。地下水源熱泵系統(tǒng)是以地下水作為冷熱能的載體，在冬季利用熱泵吸取地下水中的熱量向溫室19供暖，在夏季熱泵吸取地下水中的冷量向溫室19供冷。通過(guò)改變地下水進(jìn)入熱泵機(jī)組不同的換熱器(蒸發(fā)器和冷凝器)來(lái)實(shí)現(xiàn)即可供熱又可供冷。冬季加溫時(shí)打開(kāi)閥門(mén)vl, v2, v3, v4,關(guān)閉閥門(mén)v5, v6, v7, v8 ;夏季制冷時(shí)關(guān)閉閥門(mén)vl, v2, v3, v4,打開(kāi)閥門(mén)v5, v6, v7, v8。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏方陣組20，直流配電柜21，并網(wǎng)逆變器22及交流配電柜23組成，和公共電網(wǎng)配合供電。太陽(yáng)能光伏方陣組20產(chǎn)生的直流電經(jīng)并網(wǎng)逆變器22轉(zhuǎn)換成交流電之后供給地下水源熱泵和溫室系統(tǒng)，多余的電力反饋給電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)電電能不能滿(mǎn)足供電需求時(shí)，就由電網(wǎng)供給。用負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算夏季空調(diào)冷負(fù)荷，通過(guò)冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷，各項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷之和的最大值即為溫室的冷負(fù)荷，計(jì)算得冷負(fù)荷為209.4kw ;對(duì)于供暖工程設(shè)計(jì)來(lái)講，不能計(jì)算溫室每一刻時(shí)間內(nèi)需要補(bǔ)充的熱量，而是選擇一個(gè)非常不利的條件，計(jì)算其需要補(bǔ)充的熱量，實(shí)際工程中，由于室外環(huán)境最低溫度一般出現(xiàn)于后半夜至凌晨，此時(shí)的供熱量要求最大，因此溫室設(shè)計(jì)一般用此刻的供熱量作為采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，計(jì)算得熱負(fù)荷為220.7kw。該溫室冬季供暖時(shí)間為每年12月I號(hào)到次年3月10號(hào)，共101天，夏季制冷時(shí)間為每年6月I號(hào)到9月20號(hào)，共112天。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)每天運(yùn)行24小時(shí)，取運(yùn)行系數(shù)
0.8。由負(fù)荷計(jì)算結(jié)果知，植物工廠每年耗冷量1.62X 109kJ，耗熱量1.54X 109kJ，夏天需要往地下排熱量1.62X 109kJ，冬天需要從地下取熱量1.54X 109kJ，地下全年冷熱量不平衡5%，無(wú)需采取輔助散熱或供熱措施保證地下負(fù)荷平衡。地下取排熱量平衡是地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，保證地源熱泵長(zhǎng)年高效率運(yùn)行。根據(jù)計(jì)算出的溫室設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷選擇熱泵機(jī)組，考慮一定的富裕量，取富裕系數(shù)
1.1o制熱量為242.75kw制冷量為230.34kw。選取一臺(tái)制熱量264kw，滿(mǎn)載效率5.02，輸入功率53kw，制冷量240kw，滿(mǎn)載效率6.63，輸入功率36kw的中溫型水源熱泵。制熱時(shí)地下水抽水量為15.15 m3/h，制冷時(shí)地下水抽水量為32.46 m3/h，則地下水抽水量為32.46 m3/h。用戶(hù)側(cè)選擇揚(yáng)程24.2·m,流量45.92m3/h的循環(huán)水泵兩臺(tái)，一用一備，功率為7.5Kw。水源側(cè)選擇循環(huán)水泵兩臺(tái)，一用一備,揚(yáng)程15.8m,流量25.1 m3/h,功率3kw。選取揚(yáng)程為77m，流量為35.7 m3/h的潛水泵一臺(tái)，功率為18.5kw。該溫室所在地區(qū)地下含水層為第二承壓含水層，含水層頂板埋深60-80m，底板埋深100-120m，含水層厚度30m以上，富水性強(qiáng)，單井涌水量1000-5000m3/d，允許降深5m，地下水溫20-21度，滲透系數(shù)0.83-1.88m/h,巖性為砂礫石。在滲透性好的含水層，回灌井應(yīng)布設(shè)在采井的上游，可以起到直接補(bǔ)給的作用，該地區(qū)含水層滲透性較好，且為砂石層，井間距應(yīng)在IOOm左右。礫卵石含水層中，單位回灌量一般為單位出水量的80%以上，粗砂含水層中，回灌量是出水量50%-70%，根據(jù)回灌水量應(yīng)設(shè)一抽二罐大口井。含水層滲透性較好，出水量不大，可采用重力回灌方式。根據(jù)溫室負(fù)荷要求，選擇33臺(tái)無(wú)錫申達(dá)空調(diào)公司FP-14風(fēng)機(jī)盤(pán)管，額定制冷量7400w,額定制熱量11160 ，功率90w。根據(jù)溫室的特點(diǎn)，作物生長(zhǎng)在溫室低處，對(duì)高處空氣溫度要求不高。見(jiàn)風(fēng)機(jī)盤(pán)管布置圖(a) (b)，在溫室地面四周各布置3臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管，標(biāo)號(hào)為25，26，27，28，在溫室內(nèi)高處2.5m處四周各布置3臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管，標(biāo)號(hào)29，30，31，32，在溫室上空2.5m處中間位置平均布置3排風(fēng)機(jī)盤(pán)管，每排3臺(tái)，標(biāo)號(hào)33,34,35。根據(jù)該溫室的市政資源條件、場(chǎng)地條件、建筑功能及負(fù)荷特點(diǎn)，有可能適合本項(xiàng)目的冷熱源方案主要有:(I)地源熱泵(2)冷水機(jī)組與鍋爐配套(3)直燃式溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組。通過(guò)初投資、運(yùn)行費(fèi)用等方面比較得到每平方米初投資為737元，383元和390元，每平方米運(yùn)行費(fèi)用為123元，210元和264元。雖然地源熱泵的初投資較高，但是根據(jù)上面數(shù)據(jù)得到地源熱泵的投資回收期為四年，而熱泵主機(jī)使用可為25年。故地源熱泵長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用低，又節(jié)能減排，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益。上海位于北緯31度14分，東經(jīng)121度29分，屬于亞熱帶季風(fēng)區(qū)，年平均氣溫
16.5度，氣候溫和濕潤(rùn)，降水充足，四季分明。水平面太陽(yáng)輻照量約在4700 MJ/ (m2.年)
，相當(dāng)于1305.6 kWh/ (!112*年)。上海地區(qū)晴天平均日照時(shí)間為10小時(shí)，全年平均日照時(shí)數(shù)為2109.7小時(shí)。日照時(shí)數(shù)分布以夏季最多，達(dá)600-700小時(shí)，占全年總時(shí)數(shù)的三分之一，冬季最少，為360-465小時(shí)，約占全年總時(shí)數(shù)18%-23%，太陽(yáng)輻射量分布以夏季最多，約占全年三分之一，冬季最少，約占全年16%。溫室屋頂可利用面積約為IOOOm2,光伏系統(tǒng)每年理論發(fā)電量為85021kwh，全年總耗電量為341378kwh，則太陽(yáng)能光伏發(fā)電每年的發(fā)電量占總理論發(fā)電量的25%。每年耗電量25%為85344.5kwh，每年日照時(shí)數(shù)2109.7h,考慮太陽(yáng)能光伏板效率，74%,則太陽(yáng)能電池方陣總功率為54667wp。每瓦薄膜太陽(yáng)能電池板價(jià)格為6元，則需要33萬(wàn)元，加上逆變器等費(fèi)用估計(jì)需要花費(fèi)55萬(wàn)。采用光伏發(fā)電首年可節(jié)省85344.5度電，節(jié)省電費(fèi)5.2萬(wàn)元。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命為25年，發(fā)電量每年線性衰減8%。，則一共可發(fā)電194萬(wàn)度電，平均每年節(jié)約電費(fèi)4.8萬(wàn)。目前我國(guó)火力發(fā)電每產(chǎn)生一度電能平均消耗360克標(biāo)煤，本項(xiàng)目實(shí)施后，太陽(yáng)能光伏供電地下水源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)供能方式如冷水機(jī)組加燃?xì)忮仩t及直燃式溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組相比，25年內(nèi)的二氧化碳排放量分別為3174噸，5010噸和4545噸，減排效果明顯。此外，太陽(yáng)能光伏供電地下水源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)還可以減排大量二氧化硫，氮氧化合物，粉塵和煙塵。太陽(yáng)電池方陣放置在溫室頂部，在雷暴發(fā)生時(shí)，尤其容易受到雷擊而毀壞，并且太陽(yáng)電池組件和逆變器比較 昂貴，為避免因雷擊和浪涌而造成經(jīng)濟(jì)損失，要有有效的防雷和電涌保護(hù)。太陽(yáng)能方陣由非晶硅薄膜電池板組成，造價(jià)低，透光率高，不影響作物生長(zhǎng)，根據(jù)溫室屋頂進(jìn)行排列布置，與溫室一體化，不占用土地，美觀實(shí)用，夏天也可以有遮蔭作用，不需要另設(shè)外遮陽(yáng)，節(jié)省投資。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)，包括地下水源熱泵系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，地下水源熱泵系統(tǒng)包括地下水換熱系統(tǒng)、熱泵機(jī)組和末端系統(tǒng)，其特征在于:地下水換熱系統(tǒng)包括潛水泵(I)、除砂器(2)、水源側(cè)電子除垢儀(3)、板式換熱器(4)、水源側(cè)循環(huán)水泵(5)和水源側(cè)補(bǔ)水泵(15)，潛水泵⑴依次通過(guò)除砂器(2)、水源側(cè)電子除垢儀⑶連接板式換熱器⑷的水源進(jìn)水側(cè)，板式換熱器⑷的用戶(hù)出水側(cè)分別連接水源側(cè)補(bǔ)水泵(15)和水源側(cè)循環(huán)水泵(5)，水源側(cè)循環(huán)水泵(5)連接熱泵機(jī)組入口端，熱泵機(jī)組出口端連接板式換熱器(4)的用戶(hù)進(jìn)水側(cè)回到回灌井； 熱泵機(jī)組包括蒸發(fā)器￠)、壓縮機(jī)(7)、膨脹閥(8)和冷凝器(9)，壓縮機(jī)(7)出口端依次連接冷凝器(9)、膨脹閥(8)和蒸發(fā)器￠)，蒸發(fā)器￠)出口端連接壓縮機(jī)(7)入口端；末端系統(tǒng)包括用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵(10)、用戶(hù)側(cè)電子除垢儀(11)、用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵(12)和風(fēng)機(jī)盤(pán)管(18)，熱泵機(jī)組連接風(fēng)機(jī)盤(pán)管(18)，風(fēng)機(jī)盤(pán)管(18)出口端依次連接用戶(hù)側(cè)電子除垢儀(11)、用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵(12)和用戶(hù)側(cè)循環(huán)水泵(10)，水源側(cè)和用戶(hù)側(cè)共用一臺(tái)全自動(dòng)軟水器(14)和軟化水箱(13)，軟化水箱(13)分別與水源側(cè)補(bǔ)水泵(15)和用戶(hù)側(cè)補(bǔ)水泵(12)相連；地下水換熱系統(tǒng)和末端系統(tǒng)通過(guò)熱泵機(jī)組相連； 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏方陣組(20)、直流配電柜(21)、并網(wǎng)逆變器(22)及交流配電柜(23)組成，和公共電網(wǎng)配合供電；并網(wǎng)逆變器(22)分別連接太陽(yáng)能光伏方陣組(20)和交流配電柜(23)，太陽(yáng)能光伏方陣組(20)產(chǎn)生的直流電經(jīng)并網(wǎng)逆變器(22)轉(zhuǎn)換成交流電之后供給地下水源熱泵系統(tǒng)，多余的電力通過(guò)交流配電柜(23)反饋給電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)電電能不能滿(mǎn)足供電需 求時(shí)，由電網(wǎng)供給。
全文摘要
本發(fā)明屬于新能源利用領(lǐng)域，具體涉及太陽(yáng)能光伏供電地下水源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)。太陽(yáng)能光伏供電地源熱泵式溫室空調(diào)系統(tǒng)包括地下水源熱泵系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用地下水源熱泵制冷供暖溫室，借助太陽(yáng)能光伏技術(shù)供電地源熱泵系統(tǒng)。地下水源熱泵系統(tǒng)包括地下水換熱系統(tǒng)，熱泵機(jī)組和末端系統(tǒng)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏方陣組，直流配電柜，交流配電柜及并網(wǎng)逆變器組成，和公共電網(wǎng)配合供電，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)節(jié)能減排，彌補(bǔ)太陽(yáng)能不穩(wěn)定和成本高的缺點(diǎn)。采用非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池板，造價(jià)較低，透光率高，不僅可以發(fā)電還不影響作物生長(zhǎng)，建在溫室屋頂上不用另占土地，夏天不需要另設(shè)外遮陽(yáng)，節(jié)省投資。
文檔編號(hào)A01G9/24GK103238485SQ20131014804
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者石惠嫻, 陳慧子, 裴曉梅, 游煜成 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)