[发明专利]一种光能、风能和地热能互补热泵系统

权利要求书

1.一种光能、风能和地热能互补热泵系统，其特征在于包括电网(1)、上网电表(2)、交流箱(3)、逆变器(4)、直流箱(5)、下网电表(6)、风机(7)、光伏板(8)、换热器(9)、地源或水源井(10)、热泵(11)、智能控制系统(12)和终端(13)；风机(7)和光伏板(8)均与直流箱(5)连接，直流箱(5)与逆变器(4)、交流箱(3)、上网电表(2)顺次连接，上网电表(2)与电网(1)连接，下网电表(6)分别与电网(1)、换热器(9)、热泵(11)、智能控制系统(12)连接，风机(7)与光伏板(8)、智能控制系统(12)分别连接，光伏板(8)与换热器(9)、智能控制系统(12)分别连接，换热器(9)与地源或水源井(10)、智能控制系统(12)连接，终端(13)与热泵(11)、智能控制系统(12)分别连接；热泵(11)与智能控制系统(12)连接；终端(13)为用户，用户有Ni个，i为等于或大于1的正整数；所述的热泵系统充注R290作为循环工质，循环管路内工质的循环均通过循环泵作为动力源；

所述的光伏板(8)由顺次连接的单向自洁玻璃(801)、第一高硼硅超透单向滤膜玻璃(802)、第二高硼硅超透单向滤膜玻璃(803)、电池片(804)、第一铅导热片(805)、流体导管(806)、第二铅导热片(807)、纳米碳纤维发热层(808)、保温层(809)和底板(8010)构成；所述的流体导管(806)是碳纳米管或盘旋状的铜管；

太阳光入射到光伏板(8)后，经单向自洁玻璃(801)透过第一高硼硅超透单向滤膜玻璃(802)、第二高硼硅超透单向滤膜玻璃(803)到电池片(804)进行光-电转化发电；反射光再次透过第二高硼硅超透单向滤膜玻璃(803)到电池片(804)进行光-电转化发电，产生的直流电经直流箱(5)整合至逆变器(4)转化为交流电进入交流箱(3)升压，经上网电表(2)对上网电计量，向电网供电；从电网下载电能，由下网电表(6)计量后供应系统中相关器件使用；

所有入射光除去光-电转化的特定波段的光，其他波段的光均透过电池片(804)进入第一铅导热片(805)进行光-热转化成热；第一铅导热片(805)将光-热转化成的热传递给流体导管(806)；

风机(7)通过风-电转化产生的直流电，经直流箱(5)整合至逆变器(4)转化为交流电，进入交流箱(3)升压，经上网电表(2)对上网电计量，向电网(1)供电；另一方面，风机(7)还与光伏板(8)中的纳米碳纤维发热层(808)连接，利用风机(7)的风-电转化产生的直流电驱动光伏板(8)中的纳米碳纤维发热层(808)发热，经第二铅导热片(807)吸收后将热传递给流体导管(806)，然后进入换热器(9)作为热泵(11)的低位热源供系统使用；

流体导管(806)将传递来的所有的热送到换热器(9)，然后作为低位热源供给热泵(11)；同时，流体导管(806)带走热量，还能对光伏板中的电池片进行相对恒温冷却，以保证电池片(804)的最佳发电效率的温度；

所述的热泵(11)包括蒸发器(1101)、换向阀(1102)、压缩机(1103)、节流装置(1104)和冷凝器(1105)；蒸发器(1101)与换向阀(1102)、冷凝器(1105)、节流装置(1104)顺次连接，节流装置(1104)与蒸发器(1101)连接，压缩机(1103)与换向阀(1102)连接；换热器(9)与压缩机(1103)连接；

从地源或水源井(10)提取热量，通过循环管路进入换热器(9)，与光伏板(8)中电池片(804)进行光-电转化发电时产生的余热、光伏板(8)直接进行光-热转化吸收所产生的热量、利用风机(7)的风-电转化产生的直流电驱动光伏板(8)中的纳米碳纤维发热层(808)产生的热量一起进入换热器(9)作为热泵(11)的低位热源；

所述的换热器(9)：在取暖季，将接受光伏板(8)产生的热量和地源或水源井(10)的热量，整合后作为热泵(11)的蒸发器(1101)的低位热源，热泵(11)向终端(13)的室内供暖和供生活热水；

在过渡季，通过系统预设，调控系统从地源或水源井(10)获取热量或不取热量，把从地源或水源井(10)获取热量与直接用光伏板(8)产生的热作为低位热源，或者直接用光伏板(8)产生的热作为热泵(11)的低位热源，热泵(11)向终端(13)的室内供暖和供生活热水；

在制冷季，通过换热器(9)实现利用光伏板(8)产生热量供生活热水外，还与地源或水源井(10)进行热交换，达到地热源收支平衡，即地热源夏季储热；

所述的智能控制系统(12)是一台计算机，其中存储和运行所述的热泵系统的软件。