CN102611356A - 一种用于污水处理的太阳能并网发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能发电系统，公开了一种用于污水处理的太阳能并网发电系统。其包括太阳能电池板方阵（1）、汇流箱（2）、逆变器（3）、配电柜（4）和污水处理系统的负载（5），太阳能电池板方阵（1）的输出接汇流箱（2）的输入，汇流箱（2）的输出接逆变器（3）的输入，逆变器（3）的输出接配电柜（4）的输入，配电柜（4）的输出接污水处理系统的负载（5）。按照本发明的技术方案，将太阳能光伏系统跟污水处理系统相结合，利用充足的太阳光，光伏组件发出来的电给污水处理系统使用，将多余的发电量供应给电网，污水处理后的用水将灌溉庄稼使用。

Description

一种用于污水处理的太阳能并网发电系统

技术领域

本发明涉及太阳能发电系统，尤其涉及一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，利用太阳能发出来的电直接供应给污水处理系统负载用电。

背景技术

    随着工业生产的不断扩展，环境污染的不断恶化，用电的不足、生活用水的短缺，工业生产后的污水处理的二次利用将尤为重要。太阳能系统的发电原理是利用太阳能照射在组件上，将太阳能的光谱吸收到硅电池片上面，产生光伏打效应，在P-N结内，由于两边各积聚了负电荷和正电荷，会产生一个由正电荷指向负电荷的电场，因此在P-N结内，存在一个由N区指向P区的电场，形成一个发电模块。

为了解决因为气候原因而造成的水资源的紧缺，生活污水工业污水的处理后的二次的合理利用，本发明用于太阳光比较充足的生活、农业用水比较紧缺的地方，利用太阳能光伏发电跟市电并网相结合，太阳组件利用天然的太阳能光，将太阳能发出来的电通过太阳并网逆变器直接给污水处理系统的负载使用，在负载使用多余的用电量的境况下，将太阳能发出的电量送往电网，污水处理系统方案不因断电而停止工作，生活污水工业污水进行处理后将二次利用供与生活用与跟农业灌溉，从而改善了因为用电用水紧张。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种节约能源，充分利用太阳能能源的用于污水处理的太阳能并网发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，包括太阳能电池板方阵、汇流箱、逆变器、配电柜和污水处理系统的负载。太阳能电池板方阵的输出接汇流箱的输入，汇流箱的输出接逆变器的输入，逆变器的输出接配电柜的输入，配电柜的输出接污水处理系统的负载。

作为优选，太阳能电池板方阵包括电池串列，电池串列分组接入汇流箱。太阳能电池板方阵构成光伏组件，光伏组件将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板方阵配有阳极氧化铝合金边框，能承受227g钢球从1米高度自由落下冲击。

    作为优选，汇流箱包括高压熔丝、防雷器和断路器，电池串列通过防雷器和断路器输出。电池串列接入汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，接入逆变器。在光伏组件与逆变器之间增加汇流箱可以减少光伏组件与逆变器之间连接线,方便维护，提高可靠性；防雷器保护组件，防止雷电和其他内部电压侵入设备造成损坏。

作为优选，配电柜的输出还连接有电网。太阳能电池板方阵经汇流箱连接太阳能逆变器，经过逆变器连接配电柜再跟污水处理系统的负载连接，交流配电柜上面安装正反转电表，交直流配电电表。

作为优选，汇流箱包括浪涌吸收器、电表、高压熔丝、直流隔离开关，浪涌吸收器包括能吸收浪涌电压的电路和元件，是防止瞬间高压损坏的设备。

作为优选，逆变器包括Boost电路（Boost电路是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高）、单相全桥和DSP控制板（数字信号处理控制板）。输入检测和电网检测分别检测太阳能电池板方阵是否有足够能量，电网是否满足并网发电条件，当太阳能电池板方阵有足够能量且电网满足并网发电条件后，DSP控制板控制单相全桥和Boost电路，进入并网发电模式。在并网发电过程中，逆变电源一直以最大功率点跟踪（MPPT）方式使光伏阵列输出的能量最大，同时时刻检测电网情况。

作为优选，逆变器正弦波输出，低谐波分量，具有并网保护功能，逆变器包括内置显示屏和指示灯。逆变器的“孤岛效应”有并网保护功能，防护地震，雷击，对地短路等。孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。正弦波输出，低谐波分量。电能转换率高，内含MPPT功能。内置显示屏与指示灯显示当前发电电量，累加发电电量，故障信息等，内附通信功能，通信接口。较低的自我消耗电力，较低的噪音。

按照本发明的技术方案，将太阳能光伏系统跟污水处理系统相结合，利用充足的太阳光，光伏组件发出来的电给污水处理系统使用，将多余的发电量供应给电网，污水处理后的用水将灌溉庄稼使用。经充分运行验证，建成后的系统具有先进光伏技术，系统管理技术，使用系统的使用和维护变得更加简单。 

附图说明

图1 为太阳能并网发电系统的接线原理图。

图2为汇流箱的内部原理图。

图3为逆变器的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，包括太阳能电池板方阵1、汇流箱2、逆变器3、配电柜4和污水处理系统的负载5。太阳能电池板方阵1的输出接汇流箱2的输入，汇流箱2的输出接逆变器3的输入，逆变器3的输出接配电柜4的输入，配电柜4的输出接污水处理系统的负载5。太阳光的光伏能量通过光伏组件转化为直流电能，再通过逆变器3将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波交流电流馈入电网6。

多个电池串列11构成太阳能电池板方阵1，太阳能电池板方阵1构成光伏组件。电池串列11分组接入汇流箱2

汇流箱2包括防雷器23、断路器22和高压熔丝21。电池串列11通过防雷器23和断路器22输出。通过汇流箱2减少光伏组件与逆变器3之间的连接线,方便维护，提高可靠性。

逆变器3包括Boost电路31、单相全桥32和DSP控制板33，输入检测和电网检测分别检测太阳能电池板方阵1是否有足够能量，电网6是否满足并网发电条件，当太阳能电池板方阵1有足够能量且电网6满足并网发电条件后，DSP控制板33控制单相全桥32和Boost电路31，进入并网发电模式。

用户根据逆变器3输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的电池板串联组成一个电池串列11，再将若干个电池串列11接入汇流箱2进行汇流，通过防雷器23与断路器22后输出，接入逆变器3。

逆变器3的电进入配电柜4后，配电柜4将电发给污水处理系统的负载5，在污水处理系统的负载5使用多余的用电量的境况下，将太阳能发出的电量送往电网6，污水处理系统方案不因断电而停止工作，生活污水、工业污水进行处理后将二次利用，供于生活用以及农业灌溉，从而改善用电用水紧张。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，包括太阳能电池板方阵（1），其特征在于：还包括汇流箱（2）、逆变器（3）、配电柜（4）和污水处理系统的负载（5），太阳能电池板方阵（1）的输出接汇流箱（2）的输入，汇流箱（2）的输出接逆变器（3）的输入，逆变器（3）的输出接配电柜（4）的输入，配电柜（4）的输出接污水处理系统的负载（5）。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，其特征在于：太阳能电池板方阵（1）包括电池串列（11），电池串列（11）分组接入汇流箱（2）。

3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，其特征在于：汇流箱（2）包括高压熔丝（21）、断路器（22）和防雷器（23），电池串列（11）通过防雷器（23）和断路器（22）输出。

4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，其特征在于：配电柜（4）的输出还连接有电网（6）。

5.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，其特征在于：逆变器（3）包括Boost电路（31）、单相全桥（32）和DSP控制板（33）。

6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的太阳能并网发电系统，其特征在于：逆变器（3）正弦波输出，低谐波分量，具有并网保护功能，逆变器（3）包括内置显示屏和指示灯。

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