低压液态，再经过工质栗7提升为低温高压液态，通过电子膨胀阀15输送回 到太阳能光伏板冷却换热器2中，电子膨胀阀可根据主机的控制要求，调节工质的流量，由 此完成一个循环过程。
[0018] 2.冷却供热功能：当太阳能光伏板发电工作时，开启冷水进口阀门10,将三通换 向阀3放置在连通太阳能光伏板冷却换热器2和工质储气罐8的位置上。系统主控机12 将根据工质温度计13的上限达标指示信号启动工质栗7,将低温高压液态工质输送到太阳 能光伏板冷却器2中，低温高压液态工质在2中大量吸收太阳能光伏板中的热量，沸腾蒸发 为高温高压气态工质，并使其工作温度下降；高温高压气态工质进入工质储气罐8,与其内 的热水换热器9进行热交换，将气化潜热及部分显热传递给加热水体使达到热水的温度要 求，并通过热水出口 11保持向用户供应热水。系统主控机12将根据热水温度计14的上限 达标指示，控制冷水进入热水换热器9的流量，确保热水温度的达标；高压气态经过在工质 储气罐8中的换热过程，将冷凝或部分冷凝成为液态工质，并进入到冷凝器6中，在环境温 度作用下，工质将被继续冷凝成为低温液态，再经过工质栗7提升为低温高压液态，通过电 子膨胀阀15输送回到太阳能光伏板冷却换热器2中，电子膨胀阀可根据主机的控制要求， 调节工质的流量，由此完成一个循环过程。
[0019] 3.独立冷却功能：当太阳能光伏板发电工作时，关闭冷水进口阀门10,将三通换 向阀3放置在连通太阳能光伏板冷却换热器2和工质储气罐8的位置上。系统主控机12 将根据工质温度计13的上限达标指示信号启动工质栗7,将低温高压液态工质输送到太阳 能光伏板冷却器2中，低温高压液态工质在2中大量吸收太阳能光伏板中的热量，沸腾蒸发 为高温高压气态工质，并使其工作温度下降；高温高压气态工质经过工质储气罐8进入到 工质冷凝器6中，在环境温度作用下，工质将被冷凝成为低温低压液态，再经过工质栗7提 升为低温高压液态，通过电子膨胀阀15输送回到太阳能光伏板冷却换热器2中，电子膨胀 阀可根据主机的控制要求，调节工质的流量，由此完成一个循环过程。
[0020] 实施例
[0021] 设某太阳能光伏发电系统在天津地区实施运行，计算条件按标准光伏板0.8m2， 标准发电量160wh/h对应的工作温度为20°C，工作温度每升高1°C，光伏发电效率将下降 0.4% ;每个光伏板的集热量占太阳能总辐射量的70%。无冷却条件下光伏发电系统发电 量计算表见表1，冷却条件下光伏发电系统发电量计算表见表2 ;如果本发明的系统中选用 循环工质为R134a，其在夏季、冬季和春秋季的工作温度压力等物性参数表见表3 ;冷却热 发电/供热量计算见表4。
[0022] 表1 :无冷却条件下光伏发电系统发电量计算表
[0023]
[0024] 表2 :冷却条件下光伏发电系统发电量计算表
[0025]
[0026] 表3:发电介质物性参数表
[0027]
[0028] 表4 :冷却热发电/供热量计算
[0029]
[0030] 注：增加率=年热发电量/无冷却条件下实际光伏发电量
[0031] 计算例题显示，按年值统计，每0.8m2单位光伏发电板在增加冷却条件下，可使太 阳能光伏发电量增加：
[0032] 280-244. 78 = 35. 22kWh/ 年
[0033] 发电量增加率为：35. 22/244. 78*100 = 14. 4%
[0034] 按年值统计，每0. 8m2单位光伏发电板在增加冷却条件下，可输出1122. 8kWh/年 的热量；或者可增加44. 9kWh/年的热发电量：
[0035] 额外发电量增加率为：44. 9/244. 78*100 = 18. 3%
[0036] 由此可以得出，每0. 8m2单位光伏发电板的综合发电增加量为：
[0037] 35. 22+44. 9 = 80. 12kWh/ 年
[0038] 发电量总增加率为：80. 12/244. 78*100 = 32. 7%
[0039] 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种太阳能光伏发电系统的热发电冷却/发电供热系统，其特征在于，包括太阳能 光伏板，设置于太阳能光伏板下方的太阳能光伏板冷却换热器，太阳能光伏板冷却换热器 依次与三通换向阀、工质膨胀机、工质储气罐、工质冷凝器、工质栗、电子膨胀阀形成循环回 路，太阳能光伏板冷却换热器上设有工质温度计，工质储气罐中设有热水换热器，热水换热 器设有热水温度计，工质温度计、热水温度计和电子膨胀阀分别与主控机连接。2. 根据权利要求1所述太阳能光伏发电系统的热栗冷却/供热系统，其特征在于，所述 热水换热器设有冷水进口和热水出口与用户采暖设备相连，所述冷水进口设有阀门。3. 根据权利要求1所述太阳能光伏发电系统的热栗冷却/供热系统，其特征在于，所述 工质为低沸点有机介质。4. 根据权利要求1所述太阳能光伏发电系统的热栗冷却/供热系统，其特征在于，所述 工质膨胀机连接有发电机。
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能光伏发电系统的热发电冷却/发电供热系统，包括太阳能光伏板，设置于太阳能光伏板下方的太阳能光伏板冷却换热器,太阳能光伏板冷却换热器依次与三通换向阀、工质膨胀机、工质储气罐、工质冷凝器、工质泵、电子膨胀阀形成循环回路，太阳能光伏板冷却换热器上设有工质温度计，工质储气罐中设有热水换热器，热水换热器设有热水温度计，工质温度计、热水温度计和电子膨胀阀分别与主控机连接。本发明提出的太阳能光伏发电系统的冷却热发电/供热系统，在降低太阳能光电系统工作温度的同时，可继续回收冷却热量用于发电和供热，并可利用时段和季节的影响，达到全年运行的模式，使太阳能全年的利用率达到最大化。
【IPC分类】H02S10/10, H02S40/44, F24D15/00, H02S40/42
【公开号】CN105187009
【申请号】CN201510452457
【发明人】张于峰, 张彦
【申请人】天津大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月27日