基于太阳能光伏光热的建筑冷热电三联供系统的制作方法

1.本实用新型属于太阳能光热能综合利用技术领域，具体的说，是基于太阳能光伏光热的建筑冷热电三联供系统。


背景技术：

2.随着经济发展及城市化进程的不断加快，建筑能耗也呈上升趋势，在目前碳中和的大背景下，太阳能资源的开发作为提高建筑能源效率和节约能源的有效选择之一，通过使用可再生能源技术即可有效降低能源消耗。在建筑能耗中，主要包括用于制冷和制热的电能耗，例如：在夏季，建筑内部需要消耗大量的电能用于制冷；在冬季，建筑内部需要消耗大量的电能用于制热，能源消耗巨大。若使用太阳能光伏光热技术，则可以实现再生能源的利用，来有效降低建筑内部负荷，从而达到低碳节能的效果。
3.现有技术中，公开号为cn114508865a的实用新型专利公开了一种太阳能光伏综合冷热电三联供系统，该系统能够有效提高太阳能的综合利用效率，具体操作时，在太阳能光伏板背面设置脉动热管，用于回收太阳能光伏板在吸收太阳能产生电能的同时产生的大量废热，同时设置保温储热水箱、冷凝器及蒸发器实现产热及制冷，继而实现发电、产热及制冷的三联供。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供基于太阳能光伏光热的建筑冷热电三联供系统，该系统利用太阳能光伏光热板分别将太阳能量转换为电能和热能，不仅可用于建筑供电，还可结合生活热水箱、吸收式制冷机组以及冷凝器，为建筑实现生活热水供应以及供冷供暖的需求，有效的提高了对可再生能源的利用率，降低建筑内部负荷，实现建筑能耗的控制。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：基于太阳能光伏光热的建筑冷热电三联供系统，包括太阳能光伏光热板以及与太阳能光伏光热板配套使用的逆变器和储热水罐，所述太阳能光伏光热板通过逆变器分别向建筑电网和压缩机供电，太阳能光伏光热板与逆变器之间设蓄电池；所述储热水罐上分别设有为建筑提供生活热水的生活热水箱、为建筑供冷的吸收式制冷机组以及对压缩机的制冷剂加热的换热器，储热水罐与生活热水箱的进口之间设第一电加热器，储热水罐与吸收式制冷机组的热源进口之间设第二电加热器，换热器的制冷剂出口与压缩机之间设有为建筑供暖的冷凝器。
6.所述生活热水箱的出口经第一水泵连接储热水罐；所述吸收式制冷机组的热源出口经第二水泵连接储热水罐；所述换热器的热水出口经第三水泵连接储热水罐。
7.所述储热水罐上设第一四通换向阀和第二四通换向阀，储热水罐通过第一四通换向阀分别连接第一电加热器、第二电加热器以及换热器的热水进口；储热水罐通过第二四通换向阀分别连接第一水泵、第二水泵和第三水泵。
8.所述吸收式制冷机组上还设有由冷却塔和第四水泵组成的冷却水循环回路，冷却塔连接吸收式制冷机组的冷却水出口，第四水泵连接吸收式制冷机组的冷却水进口。
9.所述换热器与冷凝器之间还设有膨胀阀，换热器、膨胀阀、冷凝器和压缩机之间依次连接形成制冷剂循环回路。
10.所述第一电加热器上设第一控制器；所述第二电加热器上设第二控制器。
11.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
12.(1)本实用新型采用可再生能源技术为建筑提供能源，即采用太阳能光伏光热板将太阳能转换成电能和热能，电能通过逆变器供电，热能通过储热水罐进行储存，通过蓄电池的设置，当太阳充足时，可将多余电能储存在蓄电池中，当太阳不足时，则可将蓄电池中的电能经逆变器供电，提高系统的使用率，降低建筑的能耗。
13.(2)本实用新型可为建筑提供生活热水以及供冷和供暖，分别利用储热水罐中的热水，加热后送入生活热水箱作为生活热水使用，或者加热后送入吸收式制冷机组为建筑供冷，或者对换热器中的制冷剂加热，利用制冷机在冷凝器中冷凝放热为建筑供暖，制冷剂来自于压缩机，可采用太阳能光伏光热板/蓄电池通过逆变器向其供电，进一步的降低系统能耗。
14.综上所述，本实用新型与现有技术相比，利用太阳能光伏光热板将太阳能转换成电能和热能，通过制冷系统、热泵系统和生活热水水箱，为建筑供电、供冷、供暖及供应生活热水，降低了建筑的能量消耗，具有制冷、制热、供给热水以及发电的功能，提高了可再生能源的利用率，推动了零能耗建筑的发展。
附图说明
15.图1为本实用新型的流程示意图。
16.其中，1—逆变器，2—蓄电池，3—太阳能光伏光热板，4—第五水泵，5—储热水罐，6—第一四通换向阀，7—第一电加热器，8—第一控制器，9—第二控制器，10—第二电加热器，11—冷却塔，12—第四水泵，13—吸收式制冷机组，14—换热器，15—压缩机，16—冷凝器，17—膨胀阀，18—第三水泵，19—第二水泵，20—生活热水箱，21—第一水泵，22—第二四通换向阀。
具体实施方式
17.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
18.实施例：
19.为解决目前日益剧增的建筑能耗，实现低碳节能的环保要求，本实施例提出了基于太阳能光伏光热的建筑冷热电三联供系统，较现有基于太阳能光伏系统实现的冷热电三联供系统而言，本实用新型专门针对建筑能耗而设计，在供冷供暖基础上，增加了生活热水的供应，并利用蓄电池2，可将剩余电能进行保存，以便在阳光不充足的情况下利用蓄电池2储存的电能继续供电，进一步降低建筑能耗。
20.本实施例可实现供电、供冷、供暖以及生活热水的供应，如图1所示，采用太阳能光伏光热板3以及与太阳能光伏光热板3配套使用的逆变器1和储热水罐5，太阳能光伏光热板3吸收太阳能分别转换成电能和热能，电能通过逆变器1一部分连接压缩机15，另一部分接入建筑电网。另外，通过在太阳能光伏光热板3与逆变器1之间设置的蓄电池2，可在阳光充
足时，将多余电能储存在蓄电池2中，当阳光不足时，再将蓄电池2中的电能经逆变器1转换后供给压缩机15和建筑电网。太阳能光伏光热板3通过加热管(太阳能光伏光热板3与储热水罐5之间的加热管上设第五水泵4)对储热水罐5中的水进行加热，将热能储存在储热水罐5中，进行供冷、供暖以及生活热水的供应。
21.如图1所示，系统还包括第一电加热器7、生活热水箱20、第一水泵21、第二电加热器10、吸收式制冷机组13、第二水泵19、换热器14、第三水泵18、膨胀阀17以及冷凝器16，在储热水罐5上分别设第一四通换向阀6和第二四通换向阀22。其中，储热水罐5、第一四通换向阀6、第一电加热器7、生活热水箱20、第一水泵21和第二四通换向阀22依次连接形成热水循环回路，第一电加热器7上设有按温度控制第一电加热器7的第一控制器8，可利用热水循环回路中的生活热水箱20为建筑提供生活热水；储热水罐5、第一四通换向阀6、第二电加热器10、吸收式制冷机组13、第二水泵19和第二四通换向阀22依次连接形成热源循环回路，第二电加热器10上设有按温度控制第二电加热器10的第二控制器9，可利用热源循环回路中的吸收式制冷机组13为建筑供冷，吸收式制冷机组13上还设有由冷却塔11和第四水泵12组成的冷却水循环回路，冷却塔11连接吸收式制冷机组13的冷却水出口，第四水泵12连接吸收式制冷机组13的冷却水进口，保证吸收式制冷机组13的稳定运行；储热水罐5、第一四通换向阀6、换热器14、第三水泵18和第二四通换向阀22依次连接形成热水换热回路，换热器14用于对压缩机15出来的制冷剂进行加热，换热器14、膨胀阀17、冷凝器16和压缩机15之间依次连接形成制冷剂循环回路，可利用制冷剂循环回路中的冷凝器16为建筑供暖。
22.在本实施例的具体操作过程中，如图1所示，开启太阳能光伏光热板3吸收太阳能并转换成电能和热能，电能通过逆变器1一部分为压缩机15供电，另一部分接入建筑电网为建筑供电；开启第五水泵4，将热能储存在储热水罐5中。当需要为建筑提供生活热水时，储热水罐5中的热水经第一四通换向阀6分流后流经受第一控制器8控制的第一电加热器7和生活热水水箱，然后在第一水泵21的带动下通过第二四通换向阀22流回储热水罐5，若从第一四通换向阀6流出的热水温度小于设定温度50℃，则第一控制器8控制第一电加热器7对热水进行加热，生活热水箱20加热后为建筑提供生活热水；当需要为建筑供冷时，储热水罐5中的热水通过第一四通换向阀6流经受第二控制器9控制的第二电加热器10、吸收式制冷机组13，最后在第二水泵19的带动下经第二四通换向阀22流回储热水罐5，若热水温度小于85℃，则第二控制器9控制第二电加热器10对其进行加热，吸收式制冷机组13中的冷却水在第四水泵12的带动下流经冷却塔11进行冷却，吸收式制冷机组13为建筑供冷；当需要为建筑供暖时，储热水罐5中的热水通过第一四通换向阀6后流经换热器14为热泵系统提供热源，然后在第三水泵18的带动下经第二四通换向阀22流回储热水罐5，压缩机15中的制冷剂流经换热器14、膨胀阀17、冷凝器16，最后流回压缩机15，制冷剂在冷凝器16中冷凝放热，为建筑供暖。
23.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。