一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统的制作方法

本技术涉及一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，属于太阳能应用。

背景技术：

1、目前，太阳能热水系统在民用建筑中应用广泛。太阳能热水系统通过利用太阳能集热器捕获太阳辐射，并将其转化为热能来加热水，太阳能热水系统通常由以下几个主要组成部分组成：太阳能集热器、热水储罐、控制系统以及配管和泵。当太阳能集热器暴露在阳光下时，吸收涂层会吸收太阳辐射并将其转化为热能，然后通过配管系统将热水传输到储罐中。当需要热水时，热水可以从储罐中直接使用。

2、太阳能是一种可再生能源，其应用过程节能环保，但是其运行过程中受气象条件的影响较大，热水的供应稳定性受到很大影响，因此急需进行改进。

技术实现思路

1、为了克服现有的太阳能热水系统受天气影响大、热水供应稳定性差等的缺点，本实用新型设计了一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，其能够在不同状态的天气条件下稳定地为用户提供生活所需热水，适用性强，稳定性好。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，包括太阳能光伏光热单元、水冷热泵单元和风冷热泵单元，所述水冷热泵单元与太阳能光伏光热单元连接，所述风冷热泵单元与水冷热泵单元连接，所述太阳能光伏光热单元外接自来水且用于输出高于温度a的自来水，所述水冷热泵单元用于将低于温度a且高于温度b的自来水加热并输出高于温度a的自来水，所述风冷热泵单元用于将低于温度b的自来水加热并输出高于温度a的自来水。

4、进一步的，所述太阳能光伏光热单元包括依次连接的进水主管路、循环水泵、光伏光热组件和出水主管路。

5、进一步的，所述水冷热泵单元包括蓄热水箱、热泵压缩机、冷凝水箱和套管换热器，所述蓄热水箱输入端与出水主管路连接，输出端通过第一连接管路与套管换热器进水端连接，所述套管换热器出水端通过第二连接管路与进水主管路连接；所述套管换热器的介质出口端通过热泵管路与热泵压缩机连接，热泵压缩机通过水箱管路与冷凝水箱换热入口端连接，冷凝水箱的换热出口端通过节流管路与套管换热器的介质入口端连接；所述冷凝水箱的进水端通过进水分支管路与进水主管路连接，冷凝水箱的出水端通过出水分支管路与出水主管路连接。

6、进一步的，所述风冷热泵单元包括风冷翅片蒸发器和节流机构，所述风冷翅片蒸发器的介质输出端与热泵管路连接，风冷翅片蒸发器介质输入端与节流管路连接，且风冷翅片蒸发器介质输入端与节流管路的连接点和冷凝水箱之间设置有节流机构。

7、进一步的，所述光伏光热组件还连接有输电线路，所述输电线路包括依次电连接的蓄电池组和逆变器，所述逆变器输出端与用电设备或电网电连接。

8、与现有技术相比本实用新型有以下特点和有益效果：

9、本实用新型通过太阳能光伏光热单元、水冷热泵单元和风冷热泵单元三套系统的耦合，分别在太阳光照充足、太阳光照不充足以及无太阳光的情况下都能够为用户供应热水，进而有效提高了热水供应的稳定性，并且太阳能光伏光热单元还能够输出电能，实现系统的自供电，节约了能源，并且将自来水流经光伏光热组件，能够有效降低光伏光热组件的表面温度，提高光电转化效率，延长光伏组件使用寿命，使系统中的电能也能够加以利用，可以充分的利用清洁能源，在双碳背景下具有广阔前景。

技术特征：

1.一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，其特征在于：包括太阳能光伏光热单元、水冷热泵单元和风冷热泵单元，所述水冷热泵单元与太阳能光伏光热单元连接，所述风冷热泵单元与水冷热泵单元连接，所述太阳能光伏光热单元外接自来水且用于输出高于温度a的自来水，所述水冷热泵单元用于将低于温度a且高于温度b的自来水加热并输出高于温度a的自来水，所述风冷热泵单元用于将低于温度b的自来水加热并输出高于温度a的自来水。

2.根据权利要求1所述的一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，其特征在于：所述太阳能光伏光热单元包括依次连接的进水主管路(1)、循环水泵(2)、光伏光热组件(3)和出水主管路(5)。

3.根据权利要求2所述的一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，其特征在于：所述水冷热泵单元包括蓄热水箱(10)、热泵压缩机(9)、冷凝水箱(17)和套管换热器(15)，所述蓄热水箱(10)输入端与出水主管路(5)连接，输出端通过第一连接管路(11)与套管换热器(15)进水端连接，所述套管换热器(15)出水端通过第二连接管路(12)与进水主管路(1)连接；所述套管换热器(15)的介质出口端通过热泵管路(14)与热泵压缩机(9)连接，热泵压缩机(9)通过水箱管路(8)与冷凝水箱(17)换热入口端连接，冷凝水箱(17)的换热出口端通过节流管路(13)与套管换热器(15)的介质入口端连接；所述冷凝水箱(17)的进水端通过进水分支管路(7)与进水主管路(1)连接，冷凝水箱(17)的出水端通过出水分支管路(6)与出水主管路(5)连接。

4.根据权利要求3所述的一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，其特征在于：所述风冷热泵单元包括风冷翅片蒸发器(16)和节流机构(18)，所述风冷翅片蒸发器(16)的介质输出端与热泵管路(14)连接，风冷翅片蒸发器(16)介质输入端与节流管路(13)连接，且风冷翅片蒸发器(16)介质输入端与节流管路(13)的连接点和冷凝水箱(17)之间设置有节流机构(18)。

5.根据权利要求2所述的一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，其特征在于：所述光伏光热组件(3)还连接有输电线路(4)，所述输电线路(4)包括依次电连接的蓄电池组(401)和逆变器(402)，所述逆变器(402)输出端与用电设备或电网电连接。

技术总结
本技术涉及一种建筑用太阳能光伏光热与热泵耦合热水系统，属于太阳能应用技术领域，包括太阳能光伏光热单元、水冷热泵单元和风冷热泵单元，所述水冷热泵单元与太阳能光伏光热单元连接，所述风冷热泵单元与水冷热泵单元连接，所述太阳能光伏光热单元外接自来水且用于输出高于温度A的自来水，所述水冷热泵单元用于将低于温度A且高于温度B的自来水加热并输出高于温度A的自来水，所述风冷热泵单元用于将低于温度B的自来水加热并输出高于温度A的自来水。本技术能够在不同状态的天气条件下稳定地为用户提供生活所需热水，适用性强，稳定性好。

技术研发人员：肖清云,谢志盛,林仲喜,曾志贤,陈雪勇,黄端权,傅俊旭,陈志彬
受保护的技术使用者：福建省五建建设集团有限公司
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/4/24