光伏发电冷热能回收利用装置
阅读：976发布：2020-05-08
专利汇可以提供光伏发电冷热能回收利用装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及新 能源 应用技术领域，具体是一种 光伏发电 冷 热能 回收利用 装置。采用光伏组件、成组倾斜安装成可控的封闭结构，并在光伏组件上面安装一层活动透明保温膜，在采暖季节对光伏组件 覆盖 和封闭保温；再用 热 泵 将光伏组件吸收的光热能采集、用 蓄热器 将热能蓄存起来，结合夜晚智能波谷储能等控制，用于取暖；在非采暖季节打开光伏封闭空间，并将组件上面透明保温膜卷起，降低组件与室内 温度 提高光伏发电效率、并利用蓄热器储冷供给室内使用。本实用新型比单纯光伏发电 太阳能 能源利用率提高可200%，比普通热泵效率提高40%以上，能够低成本的解决农村清洁采暖与长期增收问题。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是光伏发电冷热能回收利用装置专利的具体信息内容。
1.一种光伏发电冷热能回收利用装置，包括光伏组件、热泵采热系统、蓄热器、室内用能换热器，其特征在于：光伏组件成排成组倾斜设置在封闭结构的密闭空间内，封闭结构包括设置在光伏组件四周与顶端上方的密封件、设置在光伏组件上方的能够展开或收起的保温膜组件，热泵采热系统包括对应光伏组件设置在密闭空间内的热泵蒸发器、设置在密闭空间外与热泵蒸发器连接的热泵压缩机、冷凝器，蓄热器通过外循环泵与室内用能换热器连接构成闭合回路；在采暖季节展开保温膜组件覆盖光伏组件及封闭光伏组件周边保温，通过热泵采热系统将光伏组件吸收的光热能采集，再通过蓄热器将热能蓄存起来，供室内取暖；在非采暖季节，收起保温膜组件打开光伏组件的密闭空间，以降低光伏组件和室内温度提高光伏发电效率、通过热泵采热系统和蓄热器在制冷高效时段将冷量存储供室内用冷。
2.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：光伏组件用于发电和热能转化元件成排倾斜设置，并且上下至少两排成一组安装。
3.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：在成排的光伏组件长度方向两侧及倾斜面顶端上方的密封件上均设置有可开启部。
4.根据权利要求3所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：可开启部为门、窗、活动百叶中的一种。
5.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：密封件为彩钢板、瓦板、透明阳光板、玻璃板和抗老化塑料膜中的一种。
6.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：保温膜组件包括呈对称设置在光伏组件左右或上下两侧密封件上的滑道、置于两滑道间的卷轴、缠绕在卷轴上的透明薄膜、与卷轴两端连接的驱动装置、驱动装置用于驱动卷轴沿滑道运动，透明薄膜一端固定在卷轴上，另一端固定在滑道终点一侧。
7.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：热泵蒸发器包含多组分散安装的蒸发换热器，每组蒸发换热器均含有上下至少两个并联排列的金属管翘片换热器和一对快速连接接头，热泵蒸发器组数与倾斜设置的光伏组件竖排数量相同并相互串接在一起，即光伏组件一个宽度安装一组蒸发换热器，安装在光伏组件倾斜面顶端空间内，并在蒸发换热器上部安装有轴流风扇组。
8.根据权利要求1所述的光伏发电冷热能回收利用装置，其特征在于：蓄热器外部设置有保温层，内含有防冻剂的蓄能液体及放置少量相变球，蓄热能力达到十个小时以上用能量；冷凝器安装在蓄热器内部，蓄热器内部还安装有温度测点与各接口罐体，并装有蓄热液体内循环泵，内置的冷凝器进出口分别连接热泵压缩机一端和安装在光伏组件倾斜面上部的热泵蒸发器，通过冷凝器将热泵送来的热或冷能传给蓄热器存储；蓄热器下部外壳上还连接供室内冷热能的外循环泵的进出口、且外循环泵的进出口对称布置；蓄热器还设置了蓄热介质的内循环泵，在热泵压缩机运行时一同运行，以强制蓄热器内部蓄热介质流动提高内置冷凝器换热效果。
光伏发电冷热能回收利用装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及新能源应用技术领域，具体是一种光伏发电冷热能回收利用装置。
背景技术
[0002] 太阳能光伏发电是近年发展起来的使用太阳能发电的可再生清洁能源，目前已经完全成熟，正在被普及。而我国近年来的环境污染、尤其是采暖季节的雾霾问题，已经成为非常重大的生态问题。而解决雾霾问题，很重要的选择就是利用清洁能源用于农村取暖，虽然政府投入了大量资金，但问题并没有有效解决。
[0003] 由于我国天然气资源的稀缺和北方农村的分散与不便，使用清洁能源解决农村冬季取暖选择煤改电更适宜；但普通的电取暖无论是否使用波谷电，都因直接电能制热或煤改天然气的取暖成本约相当于传统的煤炭3倍以上，即使效率较高的普通空气能热泵，其取暖成本也近用煤成本的一倍，这极大的制约了清洁能源取暖的发展；光伏发电作为一种新型能源，成本已大幅降低、技术也已完全成熟，但目前光伏发电组件仅最高20%光转化为电，70%以上都转化成了热能，但这部分热能都是白白浪费掉了，如能低成本的把这部分热能有效利用用于冬季取暖，则可大幅降低电取暖的成本，提高太阳能利用效率，但因光伏组件暴露在空气中，这些热能因能量温度低，在冬季会很快散失在大气中，无法有效利用；利用热泵可以将低温热源能量搬运到高端热源的特性，使之在太阳能用于冬季取暖技术开发中有许多利用的探索；比如使用热泵结合太阳能真空管结合的制热水方案，虽然制热效率高，但一年中最需要热能的季节制热量是最少的，其它季节利用率很低，故人们探索更多的还是光伏与光热相结合的技术应用。
[0004] 采用光伏发电为蓄电储能直接驱动热泵进行制冷与制热应用的，是太阳能与热泵结合应用的另一技术途径，如专利号为201810834187.3的实用新型专利公开了一种基于光伏热泵驱动的相变储能地板辐射制冷采暖系统，主要使用光伏发电为能源使用空气能热泵制取热水直接用于供暖供冷的，这些技术仅仅是使用了光伏发电能源及热泵本身的节能性，并未实现对光伏发电过程中产生的相当于光伏发电本身3-4倍的能量的热能利用。
[0005] 专利号为201621284826的实用新型专利公开了一种光伏热泵联用系统，是利用光伏发电过程热能技术之一，其也是采用了热泵来利用这种低密度热能，其主要特征是将热泵蒸发器镶嵌在光伏组件背面，来实现热能的利用的，主要问题是每块光伏组件背面都需要安装相应的蒸发器，这样系统复杂性及成本均将大大增加，而且因光伏组件为双面散热，在冬季需要热能时，主要热量会大部分从上层表面散失掉，大大降低利于价值。夏季不需要热能，为了光伏组件散热也需运行热泵系统，从而降低发电效益。
[0006] 专利号为201510383263.X的实用新型专利公开了 一种热电联产复合供能系统及其工作方法，是利于光伏发电热能的另一种技术，其为了提高冬季热能利用率，而采用热管式集热保温式光伏组件，配合热水与热泵并联循环系统来高效利用热能，但因组件成本高昂，系统配置复杂，加之在非采暖季节，因热管保温的存在，导致发电外送电效率大大降低，总体性价比太低而很难推广利用。实用新型内容
[0007] 本实用新型旨在解决上述问题，从而提供一种高效、低成本利用普通光伏组件发电过程中热能，又不影响其它季节发电和热泵使用的光伏发电冷热能回收利用装置。
[0008] 本实用新型解决所述问题，采用的技术方案是：
[0009] 一种光伏发电冷热能回收利用装置，包括光伏组件、热泵采热系统、蓄热器、室内用能换热器，光伏组件成排成组倾斜设置在封闭结构的密闭空间内，封闭结构包括设置在光伏组件四周与顶端上方的密封件、设置在光伏组件上方的能够展开或收起的保温膜组件，热泵采热系统包括对应光伏组件设置在密闭空间内的热泵蒸发器、设置在密闭空间外与热泵蒸发器连接的热泵压缩机、冷凝器，蓄热器通过外循环泵与室内用能换热器连接构成闭合回路；在采暖季节展开保温膜组件覆盖光伏组件及封闭光伏组件周边保温，通过热泵采热系统将光伏组件吸收的光热能采集，再通过蓄热器将热能蓄存起来，供室内取暖；在非采暖季节，收起保温膜组件打开光伏组件的密闭空间，以降低光伏组件和室内温度提高光伏发电效率、通过热泵采热系统和蓄热器在制冷高效时段将冷量存储供室内用冷。
[0010] 采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：
[0011] 高效、低耗、低成本的实现使用光伏发电与热泵采暖、制冷的效果，比单纯光伏发电太阳能能源利用率提高可200%，比普通热泵效率提高40%以上，能够低成本的解决农村清洁采暖与长期增收问题。
[0012] 作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：
[0013] 光伏组件用于发电和热能转化元件成排倾斜设置，并且上下至少两排成一组安装。
[0014] 在成排的光伏组件长度方向两侧及倾斜面顶端上方的密封件上均设置有可开启部
[0015] 可开启部为门、窗、活动百叶中的一种。
[0017] 保温膜组件包括呈对称设置在光伏组件左右或上下两侧密封件上的滑道、置于两滑道间的卷轴、缠绕在卷轴上的透明薄膜、与卷轴两端连接的驱动装置、驱动装置用于驱动卷轴沿滑道运动，透明薄膜一端固定在卷轴上，另一端固定在滑道终点一侧。
[0018] 热泵蒸发器包含多组分散安装的蒸发换热器，每组蒸发换热器均含有上下至少两个并联排列的金属管翘片换热器和一对快速连接接头，热泵蒸发器组数与倾斜设置的光伏组件竖排数量相同并相互串接在一起，即光伏组件一个宽度安装一组蒸发换热器，安装在光伏组件倾斜面顶端空间内，并在蒸发换热器上部安装有轴流风扇组。
[0019] 蓄热器外部设置有保温层，内含有防冻剂的蓄能液体及放置少量相变球，蓄热能力达到十个小时以上用能量；冷凝器安装在蓄热器内部，蓄热器内部还安装有温度测点与各接口罐体，并装有蓄热液体内循环泵，内置的冷凝器进出口分别连接热泵压缩机一端和安装在光伏组件倾斜面上部的热泵蒸发器，通过冷凝器将热泵送来的热或冷能传给蓄热器存储；蓄热器下部外壳上还连接供室内冷热能的外循环泵的进出口、且外循环泵的的进出口对称布置；蓄热器还设置了蓄热介质的内循环泵，在热泵压缩机运行时一同运行，以强制蓄热器内部蓄热介质流动提高内置冷凝器换热效果。附图说明
[0020] 图1 是本实用新型实施例结构示意图；
[0021] 图中：光伏组件1；封闭结构2；卷轴3；滑道4；透明薄膜5；热泵蒸发器6；轴流风扇7；蓄热器8；冷凝器9；热泵压缩机10；内循环泵11；外循环泵12；室内用能换热器13。
[0022] 具体实施方式：
[0023] 下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，目的仅在于更好地理解本实用新型内容，因此，所举之例并不限制本实用新型的保护范围。
[0024] 参见图1，一种光伏发电冷热能回收利用装置，包括光伏组件1、热泵采热系统、蓄热器8、室内用能换热器13，光伏组件1成排成组倾斜设置在封闭结构2的密闭空间内，封闭结构2包括设置在光伏组件1四周与顶端上方的密封件、设置在光伏组件1上方的能够展开或收起的保温膜组件，热泵采热系统包括对应光伏组件1设置在密闭空间内的热泵蒸发器6、设置在密闭空间外与热泵蒸发器6连接的热泵压缩机10、冷凝器9，蓄热器8通过外循环泵
12与室内用能换热器13连接构成闭合回路；在采暖季节展开保温膜组件覆盖光伏组件1及封闭光伏组件1周边保温，通过热泵采热系统将光伏组件1吸收的光热能采集，再通过蓄热器8将热能蓄存起来，供室内取暖；在非采暖季节，收起保温膜组件打开光伏组件1的密闭空间，以降低光伏组件1和室内温度提高光伏发电效率、通过热泵采热系统和蓄热器8在制冷高效时段将冷量存储供室内用冷。
12与室内用能换热器13连接构成闭合回路；在采暖季节展开保温膜组件覆盖光伏组件1及封闭光伏组件1周边保温，通过热泵采热系统将光伏组件1吸收的光热能采集，再通过蓄热器8将热能蓄存起来，供室内取暖；在非采暖季节，收起保温膜组件打开光伏组件1的密闭空间，以降低光伏组件1和室内温度提高光伏发电效率、通过热泵采热系统和蓄热器8在制冷高效时段将冷量存储供室内用冷。
[0025] 光伏组件1用于发电和热能转化元件成排倾斜设置，并且上下至少两排成一组安装；在成排的光伏组件1长度方向两侧及倾斜面顶端上方的密封件上均设置有可开启部；可开启部为门、窗、活动百叶中的一种；密封件为彩钢板、瓦板、透明阳光板、玻璃板和抗老化塑料膜中的一种。
[0026] 保温膜组件包括呈对称设置在光伏组件1左右或上下两侧密封件上的滑道4、置于两滑道4间的卷轴3、缠绕在卷轴3上的透明薄膜5、与卷轴3两端连接的驱动装置、驱动装置用于驱动卷轴3沿滑道4运动，透明薄膜5一端固定在卷轴3上，另一端固定在滑道4终点一侧。
[0027] 热泵蒸发器6包含多组分散安装的蒸发换热器，每组蒸发换热器均含有上下至少两个并联排列的金属管翘片换热器和一对快速连接接头，热泵蒸发器6组数与倾斜设置的光伏组件1竖排数量相同并相互串接在一起，即光伏组件1一个宽度安装一组蒸发换热器，安装在光伏组件1倾斜面顶端空间内，并在蒸发换热器上部安装有轴流风扇7。
[0028] 蓄热器8外部设置有保温层，内含有防冻剂的蓄能液体及放置少量相变球，蓄热能力达到十个小时以上用能量；冷凝器9安装在蓄热器8内部，蓄热器8内部还安装有温度测点与各接口罐体，并装有蓄热液体内循环泵11，内置的冷凝器9进出口分别连接热泵压缩机10一端和安装在光伏组件1倾斜面上部的热泵蒸发器6，通过冷凝器9将热泵送来的热或冷能传给蓄热器8存储；蓄热器8下部外壳上还连接供室内冷热能的外循环泵12的进出口、且外循环泵12的的进出口对称布置；蓄热器8还设置了蓄热介质的内循环泵11，在热泵压缩机10运行时一同运行，以强制蓄热器8内部蓄热介质流动提高内置冷凝器9换热效果。
[0029] 使用普通光伏组件1、将光伏组件1成排倾斜安装，上下最少两排成一组安装，且成组排的光伏组件1结构中除倾斜面底部为敞开外，安装成排的光伏组件1长度方向两侧及倾斜安装的上侧三面的密封件，均可以部分敞开的封闭结构，密封件可以是彩钢板、瓦板、透明阳光板、玻璃板或抗老化塑料膜等，其部分活动开启方式可以是门、窗或活动百叶等，开启方式为电动或手动；在采暖季需要采热时将光伏安装组的左右上三面封闭，下部为进气道，非采暖季则全部敞开后能够自然通风给光伏组件降温。
[0030] 在光伏组件1安装组的上下或者左右对称安装一组滑道4，滑道4高度高于光伏组件1平面，使透明薄膜5覆盖光伏组件1时保证透明薄膜5与光伏组件1有至少20mm以上间隙，提高保温效果；两滑道4间安装有透明薄膜5的卷轴3，卷轴3两端部安装有驱动装置、驱动装置可以沿滑道4运动，透明薄膜5一端固定在卷轴3上，另一端固定在滑道4终点一侧。在采暖季需要采热时，将透明薄膜5覆盖在光伏组件1上方，减少热量散失，非采暖季将透明薄膜5卷起，不影响光伏组件1散热与发电。
[0031] 为了采暖季有效利用光伏发电中产生热能，采用热泵这种能使低温热源转化为高温热源的设备，将封闭在光伏组件1空间的低温热能提取并通过蓄热器8存储，满足采暖季节的用热需要。
[0032] 本实用新型利用热泵提取热能的特征在于在倾斜安装光伏组件1上端部空间安装热泵蒸发器6，不是现有技术直接安装在光伏组件1背面或组件内部接触换热，而是靠光伏组件1加热空间空气的自然对流将光伏组件1热量靠空气对流带到安装有热泵蒸发器6空间部位，加之在蒸发换热器上部安装有轴流风扇7，光伏组件1热量很容易被热泵蒸发器6所吸收，这种利用方式，多块上下倾斜安装的光伏组件1，仅用一组标准独立的热泵蒸发器6及一个轴流风扇7就可实现，且独立安装于光伏组件1之外，使得施工、维修等都变的异常简单，尤其是在非采暖季节、完全不影响原有光伏组件1的发电。
[0033] 热泵蒸发器6包含多组分散安装金属管翘片换热器组成，每组换热器均含有上下至少两个并联排列的金属管翘片换热器和一对快速连接接头，以便增加热风换热路径，提高热能利用率；且热泵蒸发器6组数与倾斜的光伏组件1单排数量相同并相互串接在一起，即每块光伏组件1一个宽度安装一组蒸发换热器，安装在光伏组件组倾斜面顶端空间，在蒸发换热器上部安装有轴流风扇组，轴流风机上同时安装有随排风而开闭的百叶口。
[0034] 本技术的特征在于冷凝器9直接放置于蓄热器8之中，蓄热器8外部含有保温层，内含有防冻剂蓄热液体及放置少量相变球，蓄热能力要达到10小时以上用能量；蓄能器8内设有冷凝器9、温度测点与各接口罐体及蓄能液内循环泵11；内接的冷凝器9进出口分别与热泵压缩机10一端和安装在光伏组件1倾斜面上部的热泵蒸发器6相连，通过冷凝器9将热泵送来的热或冷能交换给蓄热器8蓄热介质存储，其蓄能量最少满足10小时室内冷热量需要；蓄热器8下部外壳上还连接供室内冷热能循环泵进出口、且进出口在180度的相反方向布置；蓄热器8还设置了蓄热介质内循环泵11，在热泵压缩机10运行时一同运行，以强制蓄热器8内部蓄热介质流动以提高内置冷凝器9换热效果。
[0035] 白天光伏发电时段制取的热能占全天用热量60%以上，波谷时段约40%以下，发电时段以外波峰时段不制热，以实现现有技术难以达到的高效利用热能，降低采暖或制冷成本的效果：
[0036] （1）采暖季发电时段比夜晚波谷时段启动和停止热泵制热温度值高2-25度，以便可以在白天热泵高效运行区多制热存储。
[0037] （2）判断接近早上光伏发电开始时刻，越接近发电时刻，也越降低启停热泵制热温度控制值，直到接近当日日出前60分钟即使蓄能器内温度达不到停热泵的最低温度也停止热泵制热。
[0038] （3）到达光伏发电时段，根据时间及蓄热器8内温度来自动修正启动热泵的温度值，即越接近中午时段，越调高启停热泵温度，温度修正梯度值为（1-4度）/小时，即以早上7点温度为基准，每过1个小时自动调高热泵启停温度（1-4度），使热泵在蒸发器温度高时多制热，以进一步提高热泵制热效率。
[0039] （4）在非采暖季节，将光伏组件1四周活动通风打开，光伏组件1顶部透明薄膜5覆盖卷到组件侧边卷轴上，以增加光伏组件散热提高发电效率。
[0040] （5）利用夜晚低温制冷高效及低谷电价时段制冷，并将冷能存储在蓄能器中，在用水泵送到室内用冷。以充分提高热泵效率和降低制冷成本。
[0041] （6）在中午光伏发电最高峰时段，也启动热泵制冷，以充分降低光伏发电对电网的影响，并因在启动热泵时会开安装在光伏组件组顶部的轴流风扇，而降低光伏组件温度，从而提高发电量。
[0042] 通过以上控制方法，能够有别于现有技术方法到达高效、低耗、低成本的实现使用光伏发电与热泵采暖、制冷的效果，其主要原理是借助了热泵逆卡诺循环来“搬运”热量的特性。
[0043] 热泵理论效率为Th/(Th-Tc)，其中Th为热端温度，Tc为冷端温度，单位为K。按热泵制热来简单计算，假设热泵热端蓄热器温度Th均为60℃即333k（此为冷凝器内冷媒温度，蓄热器介质温度约能提供50度左右外供热温度），普通空气能热泵用于取暖时，为了使用波谷电价，往往需要在后半夜环境最低温时候制热蓄能，此时蒸发器所处的环境温度很低，按平均Tc1=-7度即266K，常规热泵n1= Th/(Th-Tc1)=333/(333-266)=5倍，实际约为理论的50%即平均热效率约为2.5倍，而主要依靠白天有阳光且经光伏组件光热转化并经保温条件下可以达到的蒸发器部位温度Tc2=20度即293k，计算热泵制热的理论效率分别为：经光伏组件取热后的热泵理论最高效率=n2= Th/(Th-Tc2)=333/(333-293)=8.32倍，实际效率均按理论效率的50%，输入1kwh的电能可以获得4.16kwh热能。比常规热泵运行效率高（4.15-2.5）/2.5=66%可见其效率将大大超过常规热泵，更是普通电加热取暖所无法比拟的。
[0044] 本装置使用安装方法：
[0045] 以一套90平方米的平房结构为例，在平房屋顶安装有80平方米（36块）双玻光伏组件1、每排12块，共三排倾斜安装在屋顶上，除底端有距地20cm空隙不封闭外，在组件左右侧使用可卷起的高强度抗老化透明塑料膜（组件封闭结构2）进行了封闭，因一年中仅需在采暖季节关闭一次，到非采暖季节开启一次操作，为降低成本选用手动开闭方式。
[0046] 本实施例中在光伏组件1安装组的倾斜面底端据组件100mm距离安装有下轨道，在组件上端端相连的热泵蒸发器6上部安装均滑道4，轨道4上安装的卷轴3，卷轴3上固定有透明薄膜5，透明薄膜5一边固定在左端，另一端固定在卷轴上，卷轴3沿轨道4滑动，带动透明膜覆展开或卷起，在覆盖光伏组件时透明膜与光伏组件约50-70mm间隙，这样光伏组件受光照时产生的大量热能将封闭在透明薄膜以下，加之组件周边也被封闭，在采暖季节，大部分热能可被热泵蒸发器利用。非采暖季将透明膜卷起，不影响组件散热与发电。
[0047] 本实施例中利用热泵提取热能部件热泵蒸发器6，共采用12组分散安装金属管翘片换热器组成，每倾斜安装的光伏组件一个宽度安装一组蒸发换热器。每组换热器均含有3个上下并联排列的金属管翘片换热器和一对快速连接接头互相串接在一起。光伏组件受光加热组件附近空间空气，空气自然对流将热量带到热泵蒸发器6空间部位，加之蒸发换热器6上部轴流风扇7作用，光伏组件1热量很容易被蒸发器6所吸收。因多块上下倾斜安装的光伏组件，仅用一组标准独立的蒸发器及一个轴流风扇就可实现，加之独立安装于光伏组件之外，使得施工、维修等都变的异常简单，尤其是在非采暖季节、完全不影响原有光伏组件的发电。
[0048] 蓄热器8有效容积约2立方米，蓄热能力可满足约12小时的冬季需热量；外部含有60mm保温层，内含有乙二醇水溶液用于蓄热器，防止设备意外时防冻，同时内部放置体积容量的约15%相变蓄热球，以增加蓄热效果。蓄热器内部按有热泵冷凝器9、温度测点与各接口罐体及蓄能液内循环泵。内接的冷凝器进出口分与接热泵压缩机10一端和安装在光伏组件
1倾斜面上部的热泵蒸发器6相连，通过冷凝器9将热泵送来的热或冷能交换给蓄热器蓄热介质。蓄热器下部外壳上还连接供室内冷热能循环泵进出口、且进出口在180度的相反方向布置。在热泵制热或制冷时如外供热循环泵运行时可不运行内循环泵11，外循环泵不运转时，内循环泵11运行。
1倾斜面上部的热泵蒸发器6相连，通过冷凝器9将热泵送来的热或冷能交换给蓄热器蓄热介质。蓄热器下部外壳上还连接供室内冷热能循环泵进出口、且进出口在180度的相反方向布置。在热泵制热或制冷时如外供热循环泵运行时可不运行内循环泵11，外循环泵不运转时，内循环泵11运行。
[0049] 本实施例在采暖季节控制白天光伏发电时段制取的热能占全天用热量70%，波谷时段约30%，发电时段以外波峰段不制热，以实现现有技术难以达到的高效利用热能，降低采暖或制冷成本的效果：
[0050] （1）采暖季白天发电时段比夜晚波谷时段启动和停止热泵制热温度值高8度，即白天更容易起热泵，更难停热泵，晚上只有温度低于白天最高温度的8度时才起热泵，实现白天热泵高效运行区多制热存储。
[0051] （2）采暖季越接近早上光伏发电开始时刻，越接近发电高效时刻，也越降低启停热泵制热温度控制值，到当日日出前60分钟停热泵制热（如当日日出7:30，果到6:30分，热泵停止运行），以便充分利用白天高温时段高效区。
[0052] （3）到达光伏发电时段，以日出时间每小时2度速率自动提高启停热泵的控制温度，直到下午1点恒定在该最高温度值。如蓄能器控制温度夜晚为40度+-2度启停，则在早上7-14段分别将启停热泵控制温度控制在7、8、9、10、11、12、13、14分别控制温度自动修正为
40、42、44、46、48、50、52、52度+-3度。
40、42、44、46、48、50、52、52度+-3度。
[0053] （4）在非采暖季节，将光伏组件四周活动通风打开，光伏组件顶部透明保温膜覆盖卷到光伏组件1侧边卷轴3上，以增加光伏组件1散热提高发电效率。
[0054] （5）利用夜晚低温制冷高效及低谷电价时段制冷，并将冷能存储在蓄能器8中，在用水泵送到室内用冷，以充分提高热泵效率和降低制冷成本。
[0055] （6）在中午光伏发电最高峰时段，也启动热泵制冷，以充分降低光伏发电对电网的影响，并因在启动热泵时会开安装在光伏组件1顶部的轴流风扇7，而降低光伏组件1温度，从而提高发电量。
[0056] 通过以上控制方法，用于采暖季节采暖时 ，透明膜下的光伏组件1封闭空间的温度可以达到10-35度，平均20度即293K，根据热泵理论效率为Th/(Th-Tc)，其中Th为热端温度，Tc为冷端温度，单位为K。蓄热器8在白天时段平均制热蓄热乙二醇水温度为53，热泵蓄热器8内冷媒温度Th为61℃即334k，则计算的效率334/(334-293)=8.15倍，经实际运行效率约4,1倍即输入1度电能，可以获得4.1KWh的热能，该热能量与光伏组件1实际光热转化率接近。
[0057] 同时考虑储能器体积成本等及太阳能实际供热能力限制，本设计按光伏供热泵70%能力，其余30%由夜晚波谷时段供电，而波谷电制热时段蒸发器所处的环境温度很低（但高于普通热泵蒸发器所处环境温度，因封闭环境下会将房间从屋顶散热的部分热能被循环到热泵蒸发器6部位而重新利用起来，导致热泵蒸发器6部位温度高于环境温度最少1度以上），按平均Tc1=-6度即267K，本热泵运行方式的高端Th温度比常规热泵蒸发器6温度低五度，即329度，夜间制热效率n1= Th/(Th-Tc1)=329/(329-267)=5.3倍，实际约为理论的50%即平均热效率约为2.65倍。
[0058] 本方案可以达到的热泵平均效率为70%x4.1+30x2.65=3.67
[0059] 而常规热泵，因其设计为只运行在波谷时段其考虑满足全天储能的需要，高端Th也必须比较高按333k，低端温度为夜晚平均温度-7度，则热泵效率经计算约为2.5，则本技术方案下的泵运行效率比现有普通热泵取暖的的效率约高（3.67-2.5）/2.5=46%，可见其效率将大大超过常规热泵取暖，更是普通电加热取暖所无法比拟的。
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