[发明专利]无燃烧热电暖联供系统

说明书

技术领域

本发明涉及能源利用领域，特别涉及一种无燃烧热电暖联供系统。

背景技术

光伏电池板是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电装置。太阳能发电是新兴的可再生能源技术。但是在太阳能电池将光能转换成电能的过程中，并不是将全部的光能都转换成电能。理论研究表明，单极单晶硅材料的太阳能电池在0℃时的转换效率的理论物理极限为30％。在光强一定的条件下，当硅电池自身温度升高时输出功率将下降。在实际应用中，标准条件下，晶体硅电池平均效率在15％上下。也就是说，太阳能电池只能将15％的光能转换成可用电能，其余的85％都被转化为热能。在转换过程中，随着热能的增加，电池温度不断升高，除了光电转换效率大大降低外，太阳能电池的使用寿命也将缩短。

地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能的转移。地源热泵是一项利用可再生能源、保护环境的可持续发展技术。

如何充分利用光伏电池板发电时产生的热能和陆地浅层能源，是一个技术难题。

发明内容

为了充分利用光伏电池板发电时产生的热能和陆地浅层能源，本发明提供了一种无燃烧热电暖联供系统，其包括：太阳能光伏光热一体化子系统、地源热泵室内换热子系统、地源热泵室外换热子系统、储热装置、生活热水子系统和末端循环子系统；所述太阳能光伏光热一体化子系统用于将太阳能转化成电能并输送至无燃烧热电暖联供系统；还与所述储热装置连接，用于将太阳能转化成电能时所产生的热能输送至所述储热装置；所述生活热水子系统与所述储热装置连接，以接收所述储热装置传递的太阳能转化成电能时所产生的热能，并输出生活热水；所述地源热泵室外换热子系统与所述储热装置连接，以在春季和秋季工况下通过阀门组将太阳能转化成电能时所产生的热能向土壤浅层补热；还与所述地源热泵室内换热子系统连接，以在冬季和夏季工况下通过所述阀门组将土壤浅层能量传递给所述地源热泵室内换热子系统；所述地源热泵室内换热子系统与末端循环子系统连接，以在冬季和夏季工况下通过所述阀门组将土壤浅层能量传递给所述末端循环子系统；所述末端循环子系统向用户提供所需热量或冷量。

在如上所述的无燃烧热电暖联供系统中，优选地，所述地源热泵室内换热子系统还通过第四换热器与所述生活热水子系统连接，以在冬季工况下将土壤浅层能量传递给所述生活热水子系统。

在如上所述的无燃烧热电暖联供系统中，优选地，所述阀门组包括第一阀门至第十五阀门共十五个阀门，其中，所述第十三阀门的一端和所述第十五阀门的一端均与所述地源热泵室外换热子系统的流体出口连接，所述第十三阀门的另一端与所述第十四阀门的一端连接，所述第十三阀门的另一端还与所述第八阀门的一端和所述第一阀门的一端连接，所述第十五阀门的另一端与第三换热器的冷源侧输入口连接，所述第十四阀门的另一端与所述第三换热器的冷源侧输出口，所述第三换热器的热源侧输入输出口与所述储热装置的冷源侧输入输出口连接；所述第一阀门的另一端与所述地源热泵室内换热子系统的地源侧制热进口连接，所述第二阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的地源侧制热出口和第十一阀门的一端连接，所述第十一阀门的另一端与所述地源热泵室外换热子系统的流体进口之间，第五阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的末端侧制热出口和所述末端循环子系统的供水口之间，第六阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的末端侧制热进口和所述末端循环子系统的回水口之间；所述第八阀门的另一端与所述地源热泵室内换热子系统的地源侧制冷进口连接，所述第七阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的地源侧制冷出口和所述第十一阀门的一端之间，第三阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的末端侧制冷出口和所述末端循环子系统的供水口之间，第四阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的末端侧制冷进口和所述末端循环子系统的回水口之间；第九阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的末端侧制热出口和所述第四换热器的热源侧进口之间，第十阀门连接于所述地源热泵室内换热子系统的末端侧制热进口和所述第四换热器的热源侧出口之间。

在如上所述的无燃烧热电暖联供系统中，优选地，所述无燃烧热电暖联供系统还包括：地源侧循环水泵，所述第十三阀门的另一端经所述地源侧循环水泵与所第八阀门的一端和所述第一阀门的一端连接。

在如上所述的无燃烧热电暖联供系统中，优选地，在与所述第十三阀门的另一端连接的所述地源侧循环水泵的进口处并联设置有定压罐和加药装置。