專利名稱：太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本申請中，將“太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)”定義為利用太陽能為唯一輸入能源， 可為用戶提供冷能(夏季制冷)、熱能(40°C至90°C的生活熱水和冬季取暖)及電能(太陽能發(fā)電的部分由系統(tǒng)內(nèi)部使用。剩余部分提供給用戶使用)的綜合能源生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明要解決的核心技術(shù)問題是利用可再生綠色能源-太陽能，進(jìn)行冷、熱、電能源的生產(chǎn)。其中本發(fā)明特別關(guān)注的是提高系統(tǒng)整體效率以及保證系統(tǒng)冷、熱、電負(fù)荷與用戶需求的匹配。在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有一種能夠穩(wěn)定且高效地為用戶提供冷、熱、電太陽能系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其僅利用太陽能，通過系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)節(jié)與匹配，為用戶最優(yōu)地分配冷、熱、電能源。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)包括太陽能光熱光電一體化組件，所述太陽能光熱光電一體化組件包括位于背面的太陽能集熱器和位于正面的太陽能電池；第一儲熱水箱，所述第一儲熱水箱能夠與所述太陽能光熱光電一體化組件中的太陽能集熱器進(jìn)行流體循環(huán)，用于收集太陽能集熱器產(chǎn)生的熱能；儲電系統(tǒng)，所述太陽能光熱光電一體化組件中的太陽能電池產(chǎn)生的電能被存儲到所述儲電系統(tǒng)；光熱組件；第二儲熱水箱，所述第二儲熱水箱能夠與所述光熱組件進(jìn)行流體循環(huán)，用于收集光熱組件產(chǎn)生的熱能；熱泵換熱終端；和熱泵。其中，所述第一儲熱水箱、第二儲熱水箱或熱泵換熱終端能夠選擇性地與所述熱泵的蒸發(fā)端和冷凝端進(jìn)行流體循環(huán)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)需要通過熱泵將所述第一儲熱水箱中的熱能轉(zhuǎn)移到所述第二儲熱水箱中時(shí)，所述熱泵的蒸發(fā)端與所述第一儲熱水箱進(jìn)行流體循環(huán)，并且所述熱泵的冷凝端與所述第二儲熱水箱進(jìn)行流體循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)還包括吸收式空調(diào)和制冷終端，其中，所述第二儲熱水箱能夠與所述吸收式空調(diào)進(jìn)行流體循環(huán)，用于向所述吸收式空調(diào)提供熱能；所述吸收式空調(diào)能夠與所述制冷終端進(jìn)行流體循環(huán)，用于向所述制冷終端提供冷能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)需要通過熱泵向所述制冷終端提供冷能時(shí)，所述熱泵的蒸發(fā)端與所述制冷終端進(jìn)行流體循環(huán)，并且所述熱泵的冷凝端與所述熱泵換熱終端進(jìn)行流體循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)需要通過熱泵將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)移到所述第一儲熱水箱或第二儲熱水箱時(shí)，所述熱泵的蒸發(fā)端與所述熱泵換熱終端進(jìn)行流體循環(huán)，并且所述熱泵的冷凝端與所述第一儲熱水箱或第二儲熱水箱進(jìn)行流體循環(huán)。
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根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述儲電系統(tǒng)分別向用戶、熱泵和吸收式空調(diào)供
H1^ O根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一儲熱水箱向用戶提供具有第一溫度的熱水，所述第二儲熱水箱向用戶提供具有高于第一溫度的第二溫度的熱水。其中，所述第一溫度的熱水可以在40°C至60°C，所述第二溫度的熱水可以在61°C至90°C。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述熱泵為地源熱泵，并且所述熱泵換熱終端為地埋管。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述熱泵為空氣源熱泵，并且所述熱泵換熱終端為室外機(jī)組。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述熱泵為水源熱泵，并且所述熱泵換熱終端為地下水吸、排系統(tǒng)。在本發(fā)明的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中，由于第一儲熱水箱、第二儲熱水箱或熱泵換熱終端能夠選擇性地與熱泵的蒸發(fā)端和冷凝端進(jìn)行流體循環(huán)，即，第一儲熱水箱、第二儲熱水箱和熱泵換熱終端中的任一個(gè)能夠選擇性地與熱泵的蒸發(fā)端和冷凝端流體連通，因此，熱泵既能夠?qū)崿F(xiàn)第一儲熱水箱和第二儲熱水箱之間的熱能轉(zhuǎn)移，也能夠?qū)崿F(xiàn)熱泵換熱終端與第一儲熱水箱、第二儲熱水箱或室內(nèi)的制冷終端之間的熱能轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)熱能的最佳匹配。另外，太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)所需電能完全實(shí)現(xiàn)自給，并且能夠向用戶提供電能和不同溫度的熱水。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實(shí)施方式的說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的一種限制。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，主要包括太陽能光熱光電一體化組件1、熱泵換熱終端2、光熱組件3、第一儲熱水箱如、第二儲熱水箱4b、熱泵5和儲電系統(tǒng)6等。盡管未圖示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，太陽能光熱光電一體化組件1包括位于背面的太陽能集熱器和位于正面的太陽能電池。由于太陽能光熱光電一體化組件1的結(jié)構(gòu)屬于公知技術(shù)，因此，在這里不再詳細(xì)說明。如圖1所示，第一儲熱水箱如與太陽能光熱光電一體化組件1中的太陽能集熱器之間具有進(jìn)行流體循環(huán)的管路，用于收集太陽能集熱器產(chǎn)生的熱能。如圖1所示，太陽能光熱光電一體化組件1中的太陽能電池產(chǎn)生的電能被直接存儲到儲電系統(tǒng)6。請繼續(xù)參見圖1，在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，第二儲熱水箱4b與光熱組件3之間具有進(jìn)行流體循環(huán)的管路，用于收集光熱組件3產(chǎn)生的熱能。
如圖1所示，第一儲熱水箱如向用戶7提供具有第一溫度的熱水(低溫?zé)崴?，第二儲熱水箱4b向用戶7提供具有第二溫度的熱水(高溫?zé)崴?。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，低溫?zé)崴臏囟瓤梢詾?0-60攝氏度，高溫?zé)崴臏囟瓤梢詾?1-90攝氏度。如圖1所示，太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)還可以包括吸收式空調(diào)9和能夠與吸收式空調(diào)9進(jìn)行流體循環(huán)的制冷終端8，第二儲熱水箱4b與吸收式空調(diào)9之間具有進(jìn)行流體循環(huán)的管路，用于向吸收式空調(diào)9提供熱能，同時(shí)吸收式空調(diào)9還利用儲電系統(tǒng)6提供電能。 這樣，吸收式空調(diào)9就可以利用第二儲熱水箱4b的熱能和儲電系統(tǒng)6的電能進(jìn)行工作，從而通過位于室內(nèi)的制冷終端8向室內(nèi)提供冷能。由于吸收式空調(diào)9屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不再詳細(xì)說明。盡管未圖示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，熱泵5可以為地源熱泵，并且熱泵換熱終端2可以為地埋管，該地埋管作為地源熱泵的吸熱/散熱端。盡管未圖示，在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，熱泵5可以為空氣源熱泵，并且熱泵換熱終端2可以為室外機(jī)組。盡管未圖示，在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，熱泵5可以為水源熱泵，并且熱泵換熱終端2可以為地下水吸、排系統(tǒng)。下面借助圖1所示的實(shí)施例來詳細(xì)說明通過熱泵5 如何進(jìn)行各種熱能的匹配過程。如圖1所示，當(dāng)需要通過熱泵5將第一儲熱水箱如中的熱能轉(zhuǎn)移到第二儲熱水箱 4b中時(shí)，打開閥門41、42、43，并且關(guān)閉閥門44、45、46、47，使得熱泵5的蒸發(fā)端與第一儲熱水箱如進(jìn)行流體循環(huán)，并且使得熱泵5的冷凝端與第二儲熱水箱4b進(jìn)行流體循環(huán)，從而能夠通過熱泵5將第一儲熱水箱如中的熱能轉(zhuǎn)移到第二儲熱水箱4b中，用于加熱第二儲熱水箱4b。如圖1所示，當(dāng)需要通過熱泵5將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)移到第二儲熱水箱4b時(shí)，打開閥門 43、45，并且關(guān)閉閥門41、42、44、46、47，使得熱泵5的蒸發(fā)端與熱泵換熱終端2進(jìn)行流體循環(huán)，并且使得熱泵5的冷凝端與第二儲熱水箱4b進(jìn)行流體循環(huán)，從而能夠通過熱泵5將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)移到第二儲熱水箱4b中，用于加熱第二儲熱水箱4b。如圖1所示，當(dāng)需要通過熱泵5將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)移到第一儲熱水箱如時(shí)，打開閥門 41、45、46，并且關(guān)閉閥門42、43、44、47，使得熱泵5的蒸發(fā)端與熱泵換熱終端2進(jìn)行流體循環(huán)，并且使得熱泵5的冷凝端與第一儲熱水箱如進(jìn)行流體循環(huán)，從而能夠通過熱泵5將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)移到第一儲熱水箱如中，用于加熱第一儲熱水箱如。請繼續(xù)參見圖1，當(dāng)需要通過熱泵5向制冷終端8提供冷能時(shí)，打開閥門44、47，并且關(guān)閉閥門41、42、43、45、46，使得熱泵5的蒸發(fā)端與制冷終端8進(jìn)行流體循環(huán)，并且使得熱泵5的冷凝端與熱泵換熱終端2進(jìn)行流體循環(huán)，從而能夠通過熱泵5為位于室內(nèi)的制冷終端8提供冷能，同時(shí)能夠?qū)⑹覂?nèi)多余的熱能經(jīng)熱泵換熱終端2排放到地下。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，熱泵5由儲電系統(tǒng)6供電。而且，儲電系統(tǒng)6還可以把多余的電能供應(yīng)給用戶7。請注意，在本申請中，實(shí)現(xiàn)第一儲熱水箱如、第二儲熱水箱4b或熱泵換熱終端2選擇性地與熱泵5的蒸發(fā)端和冷凝端進(jìn)行流體循環(huán)連通的管路不限于圖1所示的實(shí)施例，因?yàn)?，?shí)現(xiàn)同一功能的管路連接是千變?nèi)f化的，難以一一列舉，例如，在本申請中，第一儲熱水箱如、第二儲熱水箱4b或熱泵換熱終端2中的任一個(gè)可以都通過單獨(dú)的管路分別與熱泵5的蒸發(fā)端和冷凝端連接，通過各個(gè)單獨(dú)的管路上的閥門控制各個(gè)單獨(dú)的管路的通斷，或者， 例如，還可以通過一個(gè)具有多個(gè)可控通路的閥塊來實(shí)現(xiàn)第一儲熱水箱4a、第二儲熱水箱4b 或熱泵換熱終端2中的任一個(gè)與熱泵5的蒸發(fā)端和冷凝端的選擇性連接。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，為了進(jìn)行流體循環(huán)，可以在各個(gè)循環(huán)管路上設(shè)置循環(huán)泵10。但是，為了附圖簡潔，在一些流體循環(huán)管路上沒有顯示這些循環(huán)泵。雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是附圖中公開的實(shí)施例旨在對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說明，而不能理解為對本發(fā)明的一種限制。雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，包括太陽能光熱光電一體化組件(1)，所述太陽能光熱光電一體化組件(1)包括位于背面的太陽能集熱器和位于正面的太陽能電池；第一儲熱水箱( )，所述第一儲熱水箱Ga)能夠與所述太陽能光熱光電一體化組件 (1)中的太陽能集熱器進(jìn)行流體循環(huán)，用于收集太陽能集熱器產(chǎn)生的熱能；儲電系統(tǒng)(6)，所述太陽能光熱光電一體化組件(1)中的太陽能電池產(chǎn)生的電能被存儲到所述儲電系統(tǒng)(6)； 光熱組件⑶；第二儲熱水箱(4b)，所述第二儲熱水箱Gb)能夠與所述光熱組件( 進(jìn)行流體循環(huán)， 用于收集光熱組件產(chǎn)生的熱能； 熱泵換熱終端⑵；和熱泵(5)， 其特征在于所述第一儲熱水箱Ga)、第二儲熱水箱Gb)或熱泵換熱終端( 能夠選擇性地與所述熱泵(5)的蒸發(fā)端和冷凝端進(jìn)行流體循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)需要通過熱泵( 將所述第一儲熱水箱Ga)中的熱能轉(zhuǎn)移到所述第二儲熱水箱 (4b)中時(shí)，所述熱泵(5)的蒸發(fā)端與所述第一儲熱水箱Ga)進(jìn)行流體循環(huán)，并且所述熱泵 (5)的冷凝端與所述第二儲熱水箱Gb)進(jìn)行流體循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，還包括吸收式空調(diào)(9)和制冷終端(8)，其中，所述第二儲熱水箱Gb)能夠與所述吸收式空調(diào)(9)進(jìn)行流體循環(huán)，用于向所述吸收式空調(diào)(9)提供熱能；所述吸收式空調(diào)(9)能夠與所述制冷終端(8)進(jìn)行流體循環(huán)，用于向所述制冷終端(8) 提供冷能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)需要通過熱泵(5)向所述制冷終端(8)提供冷能時(shí)，所述熱泵(5)的蒸發(fā)端與所述制冷終端( 進(jìn)行流體循環(huán)，并且所述熱泵(5)的冷凝端與所述熱泵換熱終端( 進(jìn)行流體循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)需要通過熱泵( 將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)移到所述第一儲熱水箱Ga)或第二儲熱水箱Gb) 時(shí)，所述熱泵( 的蒸發(fā)端與所述熱泵換熱終端( 進(jìn)行流體循環(huán)，并且所述熱泵( 的冷凝端與所述第一儲熱水箱Ga)或第二儲熱水箱Gb)進(jìn)行流體循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述儲電系統(tǒng)(6) 分別向用戶(7)、熱泵(5)和吸收式空調(diào)(9)供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述第一儲熱水箱Ga)向用戶(7)提供具有第一溫度的熱水，所述第二儲熱水箱Gb) 向用戶(7)提供具有高于第一溫度的第二溫度的熱水，其中，所述第一溫度的熱水在40°C至60°C，所述第二溫度的熱水在61°C至90°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵(5)為地源熱泵，并且所述熱泵換熱終端( 為地埋管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵(5)為空氣源熱泵，并且所述熱泵換熱終端( 為室外機(jī)組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵(5)為水源熱泵，并且所述熱泵換熱終端(2)為地下水吸、排系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)包括太陽能光熱光電一體化組件，其包括位于背面的太陽能集熱器和位于正面的太陽能電池；第一儲熱水箱，其能夠與所述太陽能光熱光電一體化中的太陽能集熱器進(jìn)行流體循環(huán)，用于收集太陽能集熱器產(chǎn)生的熱能；儲電系統(tǒng)，所述太陽能光熱光電一體化組件中的太陽能電池產(chǎn)生的電能被存儲到儲電系統(tǒng)；光熱組件；第二儲熱水箱，其能夠與所述光熱組件進(jìn)行流體循環(huán)，用于收集光熱組件產(chǎn)生的熱能；熱泵換熱終端；和熱泵。其中，所述第一儲熱水箱、第二儲熱水箱或熱泵換熱終端能夠選擇性地與所述熱泵的蒸發(fā)端和冷凝端進(jìn)行流體循環(huán)。其僅利用太陽能，通過系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)節(jié)與匹配，為用戶最優(yōu)地分配冷、熱、電能源。
文檔編號F25B29/00GK102563960SQ20101060069
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者劉濤, 湯青, 甘中學(xué), 黃興博 申請人:新奧光伏能源有限公司, 新奧科技發(fā)展有限公司