[发明专利]一种光能、风能和地热能互补热泵系统

摘要

本发明提供一种光能、风能和地热能互补热泵系统包括电网、上网电表、交流箱、逆变器、直流箱、下网电表、风机、光伏板、换热器、地源或水源井、热泵、智能控制系统和终端；充注R290作为循环工质，通过循环泵作为循环工质的动力源。本发明提供的一种光能、风能和地热能互补热泵系统，实现了光能—电能，光能—热能，风能—电能，风能—电能—热能，地热能的复合转化，形成多能源互补，综合利用。

主权项

一种光能、风能和地热能互补热泵系统，其特征在于包括国家电网（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）、太阳能板（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）与国家电网（1）连接，下网电表（6）分别与国家电网（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N_i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）、光伏电池片（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，向国家电网供电；从国家电网下载电能，由下网电表（6）行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（3）交流箱升压，经上网电表(2)对上网电计量，向国家电网(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)作为的热泵(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。