[实用新型]一种基于清洁能源的房屋温控系统

说明书

本实用新型公开了一种基于清洁能源的房屋温控系统，其特征在于，包括一个相变蓄热容器，相变蓄热容器内存储有相变蓄热材料，相变蓄热容器内还设置有集热侧换热盘管和供热侧换热盘管，集热侧换热盘管和太阳能光伏光热装置的换热通道进水口以及换热通道出水口连通并形成循环管路；供热侧盘管的输出端和回流端各通过一根供热管道连接到一个热泵的输入侧换热器上并形成循环，热泵的用户侧换热器和房间内的室内温控装置相连并形成循环。本实用新型能够利用太阳能和地下土壤实现的基于清洁能源的房屋温控系统，以更好地节能减排，解决太阳能供应和需求矛盾，提高其综合利用效率。

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，具体涉及一种利用太阳能实现的基于清洁能源的房屋温控系统。

背景技术

自工业革命以来，全球经济飞速发展，人类对能源的需求日益增加，化石能源的大量使用引发的能源短缺和环境污染一直是制约国家经济发展的一大因素。随着我国经济持续的增长和国民生活质量的不断提高以及城市的不断飞速发展，建筑能耗己经成为我国总能源消耗的重要组成部分。由此看来，建筑节能己经成为我国实现可持续发展的重大手段。

太阳能、地热能作为典型的新能源，具有存储量大、清洁污染、分布广泛等特点，但也具有能源密度低、利用难度大、开采运输不方便等缺点，另外，单一能源季节性供给能力与终端实际用能需求的时间尺度矛盾也比较大，尤其是太阳能的利用随季节、气候及昼夜变化较大，供能稳定性较差，需要与不同品位能源进行有机协同，保证能源供给多元化和稳定化，提高能源的综合利用效率。用电、供暖、供冷、热水作为用户的基本用能需求，利用多种清洁能源互补供能实现对用户高效稳定的冷热电联产联供，可以有效降低对传统化石能源的依赖，不仅减少环境污染问题，更可以助力国家实现碳中和。

目前，太阳能的主要利用技术为太阳能光伏及光热两种，其中用户利用太阳能集热器收集光热用于生活热水，而太阳能光伏则是利用PV电池实现光电转换。然而，PV电池的实际光电转换效率远低于实验工况下的光电转换效率，这一方面是因为组件性能有所衰减，另一方面则是组件温度的增加会降低光电转换效率，有关学者提出了在背部利用流体通道带走组件热量以提高其光电转换性能和并实现太阳能光热利用，即太阳能光伏光热一体化组件（PV/T）。

传统的太阳能光伏光热一体化组件（PV/T）通常为管板式结构，即太阳能板背后设在多根并列的管状的流体通道进行换热。这种传统的管板式水冷型PV/T组件存在组件流体通道与光伏电池换热不充分的问题，尤其是流体通道与电池组件未接触部分散热效果不佳，PV组件的光热转换效果不佳，对PV组件光电转换效果提升不明显。同时因为流体通道的存在，电池组件存在温度分布不均现象，而不均匀的温度分布将导致电池内部的电压和电流差异以及电池之间的匹配失谐，从而影响系统的整体填充因子，降低了光电转换效率。

另外，虽然太阳能光伏光热一体化组件（PV/T）能有效提高太阳能综合利用效率，助力太阳能利用技术推广适用，然而太阳能辐射强度随昼夜交替、季节变换以及天气变化而变化，单独以太阳能供能实现热电联产联供需求，仍然存在供能不稳定的缺点。同时夏季非供暖期，PV/T组件产热虽多但只能用于供生活热水，因为PV/T组件需要满足用户用电需求，PV/T组件数量较多，故夏季产热水也十分充足，供生活热水远有富余，但冬季往往供能不足，故还存在供需关系不匹配，导致能源利用效率不高的缺陷。而且冬季夜晚还存在环境温度过低导致太阳能光伏光热一体化组件内用水导热存在冻结的缺陷；以及还需要进一步考虑怎样解决单一能源季节性供给能力与终端实际用能需求的时间尺度矛盾，将不同品位能源进行有机协同，提升能源供给多元性和能源综合利用效率。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够利用太阳能实现的基于清洁能源的房屋温控系统，以更好地节能减排，解决太阳能供应和需求矛盾，提高其综合利用效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：