一种新型复合集热器的热泵系统 |
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| 申请号 | CN201710725187.5 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107525304A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 青岛科技大学; | 发明人 | 何燕; 张江辉; 刘丽; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种新型复合集热器的 热 泵 系统，一种带有 太阳能 电池 板的集热器，主要由复合式平板光电集热器、 压缩机 、室内 冷凝器 、节流 阀 、连接管线组成。将 太阳能电池 板与热泵室外 蒸发 器 集热器合二为一，热泵系统吸收复合式平板光电集热器内的热量，通 过热 量传递降低了平板式集热器内部 温度 ，提高了 太阳能电池板 的光电效率；复合式平板光电集热器内部的太阳能电池板可为热泵压缩机提供部分 电能 ，节省了外界的供电成本，更加节能环保。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型复合集热器的热泵系统，主要由复合式平板光电集热器(1)、压缩机(2)、室内冷凝器(3)、节流阀(4)、连接管线(10)组成，复合式平板光电集热器(1)由太阳能电池板(5)、透明盖板(6)、边框板(7)、密封条(8)、螺栓(9)组成；通过连接管线(10)依次将平板光电集热器(1)、压缩机(2)、节流阀(3)、室内冷凝器(4)连接，电池板(5)镶嵌在集热器内侧，边框板(7)围绕在电池板四周，上下两侧各放置密封条(8)，并通四周过多个螺栓(9)进行紧固密封。 |
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| 说明书全文 | 一种新型复合集热器的热泵系统技术领域[0002] 空气能热泵由于其环保节能、集热效率高等也备受关注。热泵系统具有结构紧凑、热利用率高、适应经济性强、节能环保等优点，得以加以推广。但热泵机组特别是空气源风冷机组，其受气候温差等影响特别大，热力性能大为下降，在温度较低时，蒸发器表面容易结霜，随着环境温度的降低，其系统COP大为下降。 [0003] 太阳能电池温度的变化直接决定了太阳能光电转化效率的高低。燕山大学理学实验中心《温度对太阳能电池特性的影响》实验结果标明：单晶硅太阳能电池产品效率在15％-19％，温度升高使太阳能电池短路电流I升高，开路电压明显减低，光电转化效率明显下降，太阳能电池在55℃环境下工作时其效率下降1.8％，当温度达到75℃时效率下降3％。 广东工业大学、中科院广州能源研究所《温度对太阳能电池效率的影响及改善方法分析》中指出：太阳能电池的输出功率和转换效率受温度影响，发生季节性变化和日变化，其变化幅度在20％左右，通风不好冷却不佳的场合甚至高达30％。 发明内容[0004] 本发明针对上述现有太阳能电池板及空气能热泵蒸发器的不足，提供一种太阳能电池板与热泵室外蒸发器合二为一的集热系统。热泵系统吸收复合式平板光电集热器内的热量，通过热量传递降低了平板式集热器内部温度，提高了太阳能电池板的光电效率；复合式平板光电集热器内部的太阳能电池板可为热泵压缩机提供部分电能，节省了外界的供电成本，更加节能环保。 [0005] 为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： [0006] 一种新型复合集热器的热泵系统，主要复合式平板光电集热器、压缩机、室内冷凝器、节流阀、连接管线组成，复合式平板光电集热器由太阳能电池板、透明盖板、边框板、密封条、螺栓组成。通过连接管线依次将复合平板光电集热器、压缩机、节流阀、室内冷凝器连接，构成热泵系统。电池板在集热器内侧，边框板围绕在电池板四周，上下两侧各放置密封条，并通过四周多个螺栓进行紧固密封。 [0007] 太阳光线透过透明盖板照射在太阳能电池板上，进行光电转化，制冷剂在复合平板光电集热器内吸热蒸发，使太阳能电池板温度降低，提高了光电转化效率。吸热后的制冷剂气体经过压缩机压缩和节流阀后进入室内冷凝器，在冷凝器内放热，满足供热需求。冷凝后的制冷剂液体再次进入复合式平板光电集热器吸热蒸发，完成循环。 [0008] 本发明的有益效果是，该热泵系统吸收复合式平板光电集热器内的热量，通过热量传递降低了平板式集热器内部温度，提高了太阳能电池板的光电转化效率。复合式平板光电集热器内部的太阳能电池板为压缩机提供部分电能，节省了外界的供电成本，更加节能环保。附图说明 [0009] 附图为本新型复合集热器的热泵系统原理示意图。 [0010] 附图中：1.复合式平板光电集热器，2.压缩机，3.室内冷凝器，4.节流阀，5.太阳能电池板，6.透明盖板，7.边框板，8.密封条，9.螺栓，10.连接管线。 具体实施方式[0011] 下面结合附图和实例对本发明进一步说明。 [0012] 参照附图，一种新型复合集热器的热泵系统，主要由复合式平板光电集热器(1)、压缩机(2)、室内冷凝器(3)、节流阀(4)、连接管线(10)组成，复合式平板光电集热器(1)由太阳能电池板(5)、透明盖板(6)、边框板(7)、密封条(8)、螺栓(9)组成；通过连接管线(10)依次将平板光电集热器(1)、压缩机(2)、节流阀(3)、室内冷凝器(4)连接，电池板(5)镶嵌在集热器内侧，边框板(7)围绕在电池板四周，上下两侧各放置密封条(8)，并通过四周多个螺栓(9)进行紧固密封。 [0013] 本发明工作原理和工作过程为： [0014] 太阳光线透过透明盖板照射在太阳能电池板(5)上，进行光电转化，制冷剂在复合平板光电集热器(1)内吸热蒸发，使太阳能电池板(5)温度降低，提高了光电转化效率。吸热后的制冷剂气体经过压缩机(2)压缩和节流阀(3)后进入室内冷凝器(4)，在冷凝器(4)内放热，满足供热需求。冷凝后的制冷剂液体再次进入复合式平板光电集热器(1)吸热蒸发，完成循环。 [0015] 制冷剂吸收复合式平板光电集热器(1)内的热量，降低了平板式集热器(1)内部温度，提高集热器内太阳能电池板(5)的光电转化效率，太阳能电池板(5)可为压缩机(2)提供部分电能。 |
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