[实用新型]一种耦合光伏光热、地热及储热的供能装置

说明书

本实用新型公开了一种耦合光伏光热、地热及储热的供能装置，包括：平板型光伏热水集热模块；储电装置；第一储水箱；高温热泵机组，高温热泵机组的蒸发侧与第一储水箱相连通；高温储热装置，高温储热装置的一次侧与高温热泵机组的冷凝侧相连通；第二储水箱；中深层地热能取热装置和低温热泵机组，中深层地热能取热装置与低温热泵机组的蒸发侧相连通；中深层地热能取热装置还与第一储水箱相连通；低温储热装置，低温储热装置的一次侧与低温热泵机组的冷凝侧相连通。本实用新型将可再生的中深层地热能供热、太阳能光伏光热和相变储热相互耦合，为解决能源消纳问题以及提高建筑供热系统能效提供新思路。

技术领域

本实用新型属于储热供能技术领域，特别涉及一种耦合光伏光热、地热及储热的供能装置。

背景技术

在“碳达峰、碳中和”目标下，可再生能源在建筑中的应用受到越来越多的重视。太阳能光伏光热一体化技术(PV/T)是将太阳能光伏利用技术与太阳能集热技术结合起来，在太阳能转化为电能的同时，由集热组件中的介质带走电池的热量加以利用，同时产生电、热两种能量收益；该技术能够克服单一利用方式的缺点，提高太阳能的综合利用率，且能同时满足用户对高品质电力和低品质热能的需求；相较于单一的光伏发电系统或光热系统，PV/T系统的投资回收期也具有明显优势；因此，近年来PV/T技术得到了快速的发展。

然而，太阳能受天气因素影响较大，该技术具有随机性、不确定性及不可控性，发电和供热存在供应不连续的问题，在部分光电资源丰富的地区，电力系统出力与电网负荷需求不匹配甚至产生弃风弃光的现象。PV/T技术最常见的应用途径是太阳能光伏热水系统，能够同时提供电力和热水，但太阳能利用存在供应不连续的问题，另外太阳能光伏热水系统无法大量储存热水。

基于上述陈述，采用多方式耦合供能可解决上述问题，现有技术还未实现中深层地热能供热技术、太阳能光伏光热一体化技术与储热技术相互耦合，亟需一种新的耦合光伏光热、地热及储热的供能装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种耦合光伏光热、地热及储热的供能装置，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本实用新型提供的技术方案中，将可再生的中深层地热能供热、太阳能光伏光热和相变储热相互耦合，为解决能源消纳问题以及提高建筑供热系统能效提供新思路，具有广阔的发展潜力。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种耦合光伏光热、地热及储热的供能装置，包括：

平板型光伏热水集热模块，所述平板型光伏热水集热模块用于将太阳能转化为电能和热能并输出；

储电装置，所述储电装置用于存储所述平板型光伏热水集热模块输出的电能；

第一储水箱，所述第一储水箱用于利用所述平板型光伏热水集热模块输出的热能，通过换热的方式加热所述第一储水箱存储的循环水；

高温热泵机组，所述高温热泵机组的蒸发侧进口与所述第一储水箱的循环水出口相连通；所述高温热泵机组的蒸发侧出口与所述第一储水箱的循环水进口相连通；

高温储热装置，所述高温储热装置的一次侧进口与所述高温热泵机组的冷凝侧出口相连通；所述高温储热装置的一次侧出口与所述高温热泵机组的冷凝侧进口相连通；

第二储水箱，所述第二储水箱用于利用高温储热装置的二次侧输出的热能，通过换热的方式加热所述第二储水箱存储的循环水；所述第二储水箱输出的加热后的循环水用于供给用户生活热水使用设备；

中深层地热能取热装置和低温热泵机组，所述中深层地热能取热装置的出口与所述低温热泵机组的蒸发侧进口相连通；所述中深层地热能取热装置的进口与所述低温热泵机组的蒸发侧出口相连通；所述中深层地热能取热装置的进口与所述第一储水箱的循环水出口相连通；所述中深层地热能取热装置的出口与所述第一储水箱的循环水进口相连通；