本发明属于光伏直驱空气源热泵,尤其是一种光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统。
背景技术:
0、技术背景
1、随着人民生活水平的不断提高,热水已成为家庭或商业设施中不可或缺的一部分。近年来,随着我国节能降碳事业的大力发展,热水制备设备逐渐由燃煤锅炉、燃气锅炉正逐渐被可再生能源设备替代。其中,空气能是节能巨大、清洁无污染的可再生能源,而热泵技术被认为是最有效的利用可再生低温热的一种方式,空气源热泵由于高效节能、环保安全等优点受到广泛的关注。然而,目前空气源热泵技术的发展已较为成熟,传统空气源热泵热水系统的节能提效遇到瓶颈,亟需对空气源热泵热水系统的提质增效技术路径进行探究。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明的目的在于突破传统空气源热泵热水系统的瓶颈,有效降低空气源热泵热水系统的运行能耗、大幅提升空气源热泵热水系统的性能。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,所述系统包括制冷剂系统、热水系统、产/供电系统;
3、制冷剂系统主要由压缩机1、单向阀2、热水换热器3、两相喷射器4、气液分离器5、电子膨胀阀6、中间冷却器7、翅片式换热器8组成,压缩机1出口依次连接单向阀2、热水换热器3、两相喷射器4、气液分离器5,经气液分离器5分出两路,一路从气液分离器5顶端分出,与翅片式换热器8出口汇合后连接至压缩机1入口;另一路从气液分离器5底端又分出两路,一路经电子膨胀阀6、中间冷却器7连接至两相喷射器4低压入口,另一路经中间冷却器7、翅片式换热器8、气液分离器5连接至压缩机1入口;
4、压缩机1类型包括转子式、涡旋式、活塞式;
5、热水换热器3、中间冷却器7类型包括平板式、螺旋板式、板肋式、浸没螺旋管式、套管式、壳管式;
6、电子膨胀阀6可被热力膨胀阀、毛细管替代。
7、热水系统主要由热水换热器3、水泵9组成,水泵9与热水换热器3水侧经水管路相连接。
8、产/供电系统主要光伏阵列10、直流变换器11、交直流逆变器12组成,产/供电系统分为两路,一路由光伏阵列10与直流变换器11相连接,另一路由市政电网与交直流逆变器12相连接,上述两路经直流变换器11出口与交直流逆变器12出口汇总后连接至压缩机1、翅片式换热器8的风机、水泵9;
9、光伏阵列10的太阳能电池元件类型包括单晶硅、多晶硅、铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉、钙钛矿;
10、压缩机1、所示翅片式换热器8的风机、水泵9的电机是直流驱动的,其类型包括直流无刷、直流有刷、永磁直流。
11、本发明的有益效果:
12、本发明充分利用可再生能源太阳能和空气能,提高了系统可再生能源应用的比例;
13、本发明将喷射制冷技术与空气源热泵技术集成,有效降低传统蒸汽压缩式循环过的节流损失和过热损失,提高压缩机效率、系统性能;
14、本发明采用低引射率的喷射器实现翅片式换热器入口循环工质过冷,提高了翅片式换热器的供液均匀性、增大了单位质量相变工质的焓差,进而提高了翅片式换热器的换热性能。
15、本发明系统电能自给自足,系统高效、低碳、运行成本低。
1.一种光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,所述系统包括制冷剂系统、热水系统、产/供电系统;
2.根据权利要求1所述的光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,其特征在于:所述的压缩机(1)类型包括转子式、涡旋式、活塞式。
3.根据权利要求1所述的光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,其特征在于:所述的热水换热器(3)、所述的中间冷却器(7)类型包括平板式、螺旋板式、板肋式、浸没螺旋管式、套管式、壳管式。
4.根据权利要求1所述的光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,其特征在于:所述的电子膨胀阀(6)可被热力膨胀阀、毛细管替代。
5.根据权利要求1所述的光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,其特征在于:所述的光伏阵列(10)的太阳能电池元件类型包括单晶硅、多晶硅、铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉、钙钛矿。
6.根据权利要求1所述的光伏直驱空气源喷射-压缩复合循环热泵热电联产系统,其特征在于:所述的压缩机(1)、所示翅片式换热器(8)的风机、所述的水泵(9)的电机是直流驱动的,其类型包括直流无刷、直流有刷、永磁直流。