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    重庆时时彩组六包号: 一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610740862.7

    申请日:

    2016.08.29

    公开号:

    CN106613531A

    公开日:

    2017.05.10

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):A01G 9/24申请日:20160829|||公开
    IPC分类号: A01G9/24 主分类号: A01G9/24
    申请人: 华北电力大学
    发明人: 李美成; 王恬悦; 崔梦其; 陈杰威; 刘文健
    地址: 102206 北京市昌平区北农路2号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610740862.7

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.07.07|||2017.05.10

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,其中光伏光热组件与公共水网、电网及低温蓄热水箱相连,在发电的同时最大程度上利用发电废热以及未被利用的太阳辐照,提高光伏电池发电效率,并生产低温热水,可用于大棚加湿;高温蓄热水箱通过热泵机组与低温蓄热水箱连接,生产并存储用于大棚空间加热的高温热水;热泵机组后设有地源换热器,可抽取季节性存储的地下热源用以高温蓄热水箱的辅助加热。本发明通过光热在空间、时间上的转移,可实现温室大棚的加湿以及夜晚和冬季条件下的空间加温;另外,还可实现电能自给、并网发电,是一种有效降低能源消耗,提高太阳能综合利用效率的光伏光热一体化循环系统。

    权利要求书

    1.一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,包括光伏光热组件(1),低温蓄热水
    箱(2),热泵机组(6),高温蓄热水箱(9),地源换热器(10),风机盘管(11),湿度传感器(3),
    空气加湿器(4),循环水泵(12);其特征在于,所述光伏光热组件(1)的集热管道入口通过循
    环水泵(12)与公共水网相连,出口与低温蓄热水箱(2)相连,低温蓄热水箱(2)末端连接湿
    度传感器(3)和空气加湿器(4),用以温室大棚的加湿;所述高温蓄热水箱(9)进水口连接低
    温蓄热水箱(2),在热泵机组(6)的作用下不断将低温蓄热水箱(2)的热量泵取至高温蓄热
    水箱(9)生产并存储用于大棚空间加热的高温热水;所述热泵机组(6)后,高温蓄热水箱(9)
    前设有地源换热器(10),可抽取季节性存储的地下热源用以辅助高温蓄热水箱(9)的空间
    加热。
    2.根据权利要求1所述的一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,其特征在于
    该系统具有季节性运行模式,可以根据季节变化,有效地保持大棚内部环境的恒温恒湿:当
    处于春秋运行模式时,白天低温蓄热水箱(2)的低温位热能经热泵机组(6)提升为高温位热
    能,将热量泵取至高温蓄热水箱(9)中存储;夜晚高温蓄热水箱(9)释放热量用于空间加热;
    当处于夏季运行模式时,白天热泵机组(6)关闭,低温蓄热水箱(2)的热量一部分直接存于
    高温蓄热水箱(9)中,另一部分通过地源换热器(10)存于地下;夜晚仅由高温蓄热水箱(9)
    释放热量用于大棚加热;当处于冬季运行模式时,白天低温蓄热水箱(2)的低温位热能经热
    泵机组(6)提升为高温位热能,将热量泵取至高温蓄热水箱(9)中存储;夜晚开启地源换热
    器(10),由高温蓄热水箱(9)和夏季存储于地下的热量共同用于大棚空间加热。
    3.根据权利要求1所述的一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,其特征在于
    上述风机盘管(11)采用四管制,其中热盘管的进出口管道与高温蓄热水箱(9)连接,冷盘管
    的进出口管道与公共水网直接连接;在极端炎热气候下,可将公共水网的冷水通入冷盘管
    进行大棚内降温。

    说明书

    一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统

    技术领域

    本发明涉及一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,属于太阳光电、光热
    技术综合应用领域。

    背景技术

    随着我国传统农业向现代农业的转型推进,规?;率掖笈锏挠τ没竦昧搜杆俜?br />展。但是目前其能源利用方式仍以电网电能及化石燃料为主(煤、石油、燃气等),费用昂贵,
    而且由于废弃物的排放会产生环境污染。随着人们节能环保意识的提高,通过利用清洁能
    源打造新型的绿色、生态农业模式已成为当下人们推崇的潮流。

    太阳能作为一种重要的一次能源以及可再生能源,资源丰富,取之不尽、用之不
    竭,又无需运输,清洁无污染,为人类创造了一种新的能源利用方式,使社会及人类进入一
    个节约能源减少污染的时代。太阳能的利用方式一般分为两种:太阳能光电利用和光热利
    用。近年来,随着光伏电池和太阳能集热器效率的提高,太阳能光伏光热技术(PVT)作为一
    种光电/光热综合利用技术得到了迅速发展,并在农业温室大棚中有一定应用,如授权公告
    号为CN 103986414 B的发明专利说明书,公开了一种光伏光热建筑一体化系统实现生活热
    水供给;授权公告号为CN 104025947 B的发明专利说明书,公开了一种自循环温室大棚,利
    用雨水作为光伏光热组件的传热工质,通过保温前墙和地下保温层实现温室的热循环以及
    电能自给。

    然而,以上利用的PVT系统的运行模式较为单一,无法进行季节性运行模式的切
    换,导致光热的综合利用效率不高;另外在极端气候条件下,难以保证大棚内的恒温恒湿条
    件。

    发明内容

    本发明的目的在于克服现有的技术缺陷,提供一种可实现季节性运行模式的切
    换、提高热利用效率的用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,不需要外加辅助加热设
    备实现热电的自供给。

    本发明通过以下技术方案实现:

    一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,包括光伏光热组件1,低温蓄热水箱2,
    热泵机组6,高温蓄热水箱9,地源换热器10,风机盘管11,湿度传感器3,空气加湿器4,循环
    水泵12。所述光伏光热组件1的集热管道入口通过循环水泵12与公共水网相连,集热管道出
    口与低温蓄热水箱2相连,光伏光热组件1在加热公共水网的冷水的同时降低了电池表面温
    度,利于提高发电效率,同时得到了低温热水,存储于低温蓄热水箱2中。低温蓄热水箱2末
    端连接湿度传感器3和空气加湿器4,用于温室大棚内的湿度检测和空气加湿。所述高温蓄
    热水箱9进水口与低温蓄热水箱2连接,在热泵机组6的作用下不断将低温蓄热水箱2的热量
    泵取至高温蓄热水箱9中,生产并存储用于大棚空间加热的高温热水。所述热泵机组6后高
    温蓄热水箱9进水口前设有地源换热器10,可按照季节变化存储/抽取热量,用以辅助高温
    蓄热水箱的空间加热。

    进一步,前述高温蓄热水箱9末端与风机盘管11相连,高温热水流入盘管通过换热
    作用加热空气;同时,高温蓄热水箱9末端与公共水网相连,用于排出经换热后温度变低的
    高温热水。

    进一步,该用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统具有季节性运行模式,可以
    根据季节变化,有效地保持大棚内部环境的恒温恒湿。

    当前述系统处于春秋运行模式时,白天热泵机组6开启,低温蓄热水箱2的低温位
    热能经热泵机组6提升为高温位热能,将热量泵取至高温蓄热水箱9中存储;夜晚热泵机组6
    关闭,由高温蓄热水箱9释放的热量用于大棚加热。

    当前述系统处于夏季运行模式时,白天热泵机组6关闭,高温蓄热水箱9进水口与
    低温蓄热水箱2直接连接,低温蓄热水箱2的热量一部分直接存于高温蓄热水箱9中,另一部
    分通过地源换热器10存于地下;夜晚仅由高温蓄热水箱9释放热量用于大棚加热。

    当前述系统处于冬季运行模式时,白天热泵机组6开启,低温蓄热水箱2的低温位
    热能经热泵机组6提升为高温位热能,将热量泵取至高温蓄热水箱9中存储;夜晚热泵机组6
    关闭,地源换热器10开启,由高温蓄热水箱9和夏季存储于地下的热量共同用于大棚空间加
    热。

    进一步,上述风机盘管11采用四管制,其中热盘管的进出口管道与高温蓄热水箱9
    连接,冷盘管的进出口管道与公共水网直接连接。在极端炎热气候下,热盘管的进出口管道
    关闭,冷盘管的进出口管道开启,公共水网的冷水将直接通入风机盘管11进行大棚内降温。

    附图说明

    图1为本发明的用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统示意图。

    图2为本发明的热电循环、输出原理图。

    图中附图标记为:1-光伏光热组件,2-低温蓄热水箱,3-湿度传感器,4-空气加湿
    器,5-第一调节阀,6-热泵机组,7-第三调节阀,8-第二调节阀,9-高温蓄热水箱,10-地源换
    热器,11-风机盘管,12-循环水泵。

    具体实施方式

    为了更好阐述本发明采用的技术手段及效果,以下结合附图对本发明的实施例作
    进一步描述。

    如图1所示,本发明提出的一种用于温室大棚的光伏光热一体化循环系统,包括光
    伏光热组件1,低温蓄热水箱2,热泵机组6,高温蓄热水箱9,地源换热器10,风机盘管11,湿
    度传感器3,空气加湿器4,循环水泵12。

    具体地,光伏光热组件1的集热管道入口通过循环水泵12与公共水网相连,集热管
    道出口与低温蓄热水箱2相连,光伏光热组件1在加热公共水网的冷水的同时降低了电池表
    面温度,利于提高发电效率,同时得到了低温热水,存储于低温蓄热水箱2中。低温蓄热水箱
    2末端连接湿度传感器3和空气加湿器4,用于温室大棚内的湿度检测和空气加湿。所述高温
    蓄热水箱9进水口与低温蓄热水箱2连接,在热泵机组6的作用下不断将低温蓄热水箱2的热
    量泵取至高温蓄热水箱9中,生产并存储用于大棚空间加热的高温热水。所述热泵机组6后
    高温蓄热水箱9进水口前设有地源换热器10,可按照季节变化存储/抽取热源,用以辅助高
    温蓄热水箱的空间加热。

    如图2所示,本发明的用于温室大棚的光伏光热一体化系统的控制方式为:

    该循环系统具有季节性运行模式,可以根据季节变化,有效地保持大棚内部环境的恒
    温恒湿。

    春秋运行模式:白天热泵机组6开启,第一调节阀5、第二调节阀8开启,第三调节阀
    7关闭。低温蓄热水箱2的低温位热能经热泵机组6提升为高温位热能,将热量泵取至高温蓄
    热水箱9中存储;夜晚热泵机组6关闭,第一调节阀5、第二调节阀8、第三调节阀7均关闭。由
    高温蓄热水箱9释放热量用于大棚加热。

    夏季运行模式:白天热泵机组6关闭,第一调节阀5、第二调节阀8、第三调节阀7均
    开启。高温蓄热水箱9进水口与低温蓄热水箱2直接连接,低温蓄热水箱2的热量一部分直接
    存于高温蓄热水箱9中,另一部分通过地源换热器10存于地下;夜晚第一调节阀5、第二调节
    阀8、第三调节阀7均关闭,仅由高温蓄热水箱9释放热量用于大棚加热。

    冬季运行模式:白天热泵机组6开启,第一调节阀5、第二调节阀8开启,第三调节阀
    7关闭。低温蓄热水箱2的低温位热能经热泵机组6提升为高温位热能,将热量泵取至高温蓄
    热水箱9中存储;夜晚热泵机组6、第一调节阀5关闭,第二调节阀8、第三调节阀7、地源换热
    器10开启,由高温蓄热水箱9和夏季存储于地下的热量共同用于大棚空间加热。

    在极端炎热气候下,风机盘管11的热盘管的进出口管道关闭,冷盘管的进出口管
    道开启,公共水网的冷水将直接通入风机盘管11进行大棚内降温。

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    一种 用于 温室 大棚 光热 一体化 循环系统
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