CN109210609A - 光伏蓄热采暖系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及光伏蓄热采暖系统及其方法，并涉及光伏蓄热技术领域。光伏蓄热采暖系统包括充放电控制模块、光伏阵列、储能模块、逆变器和蓄热采暖设备，光伏阵列和储能模块均与充放电控制模块电连接，蓄热采暖设备通过逆变器与充放电控制模块电连接。充放电控制模块用于通过光伏阵列或者市电对蓄热采暖设备或者储能模块供电。本公开的技术方案能够充分保障不良天气条件下持续性供电；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

Description

光伏蓄热采暖系统及其方法

技术领域

本公开涉及光伏蓄热技术领域，具体而言，涉及光伏蓄热采暖系统及其方法。

背景技术

现有蓄热光伏采暖技术一般采用光伏阵列+直流汇流箱+逆变器(市电补充)的交流供电模式；然后蓄热采暖设备通过高比热容的蓄热材料将光伏电能转换为热能存储，随后缓慢释放出来进行供暖。在这种供电模式中，需要市电作为后备电力进行供电，无法充分发挥蓄热采暖设备的削峰填谷效果；当市电断电时，为避免孤岛效应光伏系统将被迫弃光，采暖系统因无储备电力停止工作；如无市电作为后备电源，当阴雨雪等不良天气时，光伏系统供电不足将导致蓄热采暖设备供暖效果不佳或停止工作。

发明内容

本公开的目的在于提供一种光伏蓄热采暖系统，其能够充分保障不良天气条件下持续性供电；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

本公开提供一种关于光伏蓄热采暖系统的技术方案：

一种光伏蓄热采暖系统，用于对室内供暖，所述光伏蓄热采暖系统包括充放电控制模块、光伏阵列、储能模块、逆变器和蓄热采暖设备，所述光伏阵列和所述储能模块均与所述充放电控制模块电连接，所述蓄热采暖设备通过所述逆变器与所述充放电控制模块电连接。所述充放电控制模块用于通过所述光伏阵列或者市电对所述蓄热采暖设备或者所述储能模块供电。

进一步地，所述光伏蓄热采暖系统还包括温控模块，所述蓄热采暖设备通过所述温控模块与所述逆变器电连接，所述温控模块用于检测所述室内的实时温度；当所述实时温度大于或等于第一预设温度时，所述充放电控制模块对所述储能模块供电；当所述实时温度小于或等于第二预设温度时，所述充放电控制模块对所述蓄热采暖设备供电。

进一步地，所述温控模块为温控开关，所述温控开关分别与所述逆变器和所述蓄热采暖设备电连接；所述温控开关用于检测所述实时温度并将所述实时温度与所述第一预设温度或者所述第二预设温度对比；当所述实时温度大于或等于所述第一预设温度时，所述温控开关断开，当所述实时温度小于或等于所述第二预设温度时，所述温控开关闭合。

进一步地，所述光伏蓄热采暖系统还包括智能开关，所述充放电控制模块通过所述智能开关电连接所述市电；所述智能开关用于控制所述市电与所述充放电控制模块电连接或者断开所述充放电控制模块与所述市电的电连接。

进一步地，所述充放电控制模块为充放电控制器，所述充放电控制器分别与所述光伏阵列、所述逆变器和所述储能模块电连接，所述充放电控制器用于控制所述光伏阵列或者所述市电对所述蓄热采暖设备或者所述储能模块供电。

本公开的另一目的在于提供一种光伏蓄热采暖方法，其能够充分保障不良天气条件下持续性供电；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

本公开还提供一种关于光伏蓄热采暖方法的技术方案：

一种光伏蓄热采暖方法，用于对室内供暖，所述光伏蓄热采暖方法采用光伏蓄热采暖系统所述光伏蓄热采暖系统。所述光伏蓄热采暖系统包括充放电控制模块、光伏阵列、储能模块、逆变器和蓄热采暖设备，所述光伏阵列和所述储能模块均与所述充放电控制模块电连接，所述蓄热采暖设备通过所述逆变器与所述充放电控制模块电连接。所述充放电控制模块用于通过所述光伏阵列或者市电对所述蓄热采暖设备或者所述储能模块供电。所述光伏蓄热采暖方法包括：对所述蓄热采暖设备供电。获取所述室内的实时温度。当所述实时温度大于或等于第一预设温度时，对所述储能模块供电。

进一步地，所述光伏蓄热采暖方法还包括：当所述实时温度小于或等于第二预设温度时，对所述蓄热采暖设备供电。

进一步地，在对所述储能模块供电时，不对所述蓄热采暖设备供电；在对所述蓄热采暖设备供电时，不对所述储能模块供电。

进一步地，所述光伏蓄热采暖方法还包括：当所述实时温度小于或等于所述第二预设温度，且所述储能模块的电量不足时，通过市电对所述蓄热采暖设备供电。

进一步地，所述储能模块设置有蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池块。

相比现有技术，本公开的技术方案的有益效果是：光伏阵列通过太阳能发电，并通过充放电控制模块对蓄热采暖设备或者储能模块供电；在不利于光伏阵列发电的使用情形时(比如夜晚或者阴雨雪等天气)，充放电控制模块能够通过市电对蓄热采暖设备或者储能模块供电；在光伏阵列和市电均不能提供时，采用储能模块对蓄热采暖设备供电。本公开的技术方案能够充分保障不良天气条件下持续性供电，以保证室内正常采暖；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本公开的技术方案提供的光伏蓄热采暖系统的结构框图。

图标：10-光伏蓄热采暖系统；100-充放电控制模块；200-光伏阵列；300-储能模块；400-逆变器；500-蓄热采暖设备；600-温控模块；700-智能开关。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

下面结合附图，对本公开的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种光伏蓄热采暖系统10，其能够充分保障不良天气条件下持续性供电；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

本实施例提供的光伏蓄热采暖系统10包括充放电控制模块100、光伏阵列200、储能模块300、逆变器400和蓄热采暖设备500，光伏阵列200和储能模块300均与充放电控制模块100电连接，蓄热采暖设备500通过逆变器400与充放电控制模块100电连接。充放电控制模块100用于通过光伏阵列200或者市电对蓄热采暖设备500或者储能模块300供电。

需要说明的是，充放电控制模块100在对蓄热采暖设备500或者储能模块300供电时：首先对蓄热采暖设备500供电，以保证蓄热采暖设备500工作至一定的温度。蓄热采暖设备500通过电加热存放于其内部蓄热材料，在蓄热采暖设备500蓄热完成后，能够进行持续放热，以满足室内采暖；比如蓄热采暖设备500的蓄热时间为6～8小时，其持续放热的时间可以为16～18小时，并能够满足室内24小时采暖。当蓄热采暖设备500蓄热完成后，充放电控制模块100控制对储能模块300充电，以在无市电、无光照环境下能够通过储能模块300对蓄热采暖设备500供电，进而满足室内采暖需求。

同时，也需要说明的是，充放电控制模块100在选用光伏阵列200或者市电时，可以优选光伏阵列200供电，在光伏阵列200供电不足或者缺乏时(比如夜晚或者阴雨雪等天气)能够通过市电实现对蓄热采暖设备500蓄热和通过储能模块300存储电能。优选光伏阵列200供电能够充分利用光伏阵列200，降低使用市电的成本，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

此外，还需要说明的是，保证蓄热采暖设备500供电存在三种可能的情形：光伏阵列200、市电和储能模块300。比如，在光伏阵列200工作时，通过光伏阵列200对蓄热采暖设备500供电，或者在蓄热采暖设备500蓄热完成后对储能模块300供电；在光伏阵列200不工作时，通过市电对蓄热采暖设备500供电，或者在蓄热采暖设备500蓄热完成后对储能模块300供电；在光伏阵列200和市电均不能提供时，采用储能模块300对蓄热采暖设备500供电。

可选地，光伏蓄热采暖系统10还包括温控模块600，蓄热采暖设备500通过温控模块600与逆变器400电连接，温控模块600用于检测室内的实时温度；当实时温度大于或等于第一预设温度时，充放电控制模块100对储能模块300供电；当实时温度小于或等于第二预设温度时，充放电控制模块100对蓄热采暖设备500供电。

可以理解的是，温控模块600能够检测到室内的实时温度，该温度能够实时地反映蓄热采暖设备500的蓄热状态或者工作状态；上述第一预设温度可以设置为蓄热采暖设备500蓄热完成后的室内温度(比如25℃)，即在蓄热采暖设备500蓄热完成后，充放电控制模块100对储能模块300供电，并将蓄热采暖设备500从电路中断开；上述第二预设温度低于上述第一预设温度，比如第二预设温度可以设置为16℃。在蓄热采暖设备500不能正常对室内供热时，充放电控制模块100对蓄热采暖模块供电，以保证蓄热采暖设备500对室内正常供暖。

可选地，温控模块600为温控开关，温控开关分别与逆变器400和蓄热采暖设备500电连接；温控开关用于检测室内的实时温度并将实时温度与第一预设温度或者第二预设温度对比；当实时温度大于或等于第一预设温度时，温控开关断开，当实时温度小于或等于第二预设温度时，温控开关闭合。

可以理解的是，温控开关在断开时，蓄热采暖设备500从电路中断开；当温控开关闭合时，蓄热采暖设备500接入电路，并开启蓄热。

可选地，光伏蓄热采暖系统10还包括智能开关700，充放电控制模块100通过智能开关700电连接市电；智能开关700用于控制市电与充放电控制模块100电连接或者断开充放电控制模块100与市电的电连接。

需要说明的是，智能开关700可以为定时开关，即在某一时间段开启或关闭，比如智能开关700在晚上开启，在白天关闭等；智能开关700也可以通过人为手动地开启或关闭。

此外，智能开关700也可以通过检测到的室内温度值对接入市电进行控制，比如当实时温度小于或等于第二预设温度时，充放电控制模块100控制智能开关700闭合，以通过市电对蓄热采暖设备500供电；当实时温度大于或等于第一预设温度时，充放电控制模块100还用于控制智能开关700断开或者充放电控制模块100还用于控制市电对储能模块300供电。需要说明的是，智能开关700能够检测光伏阵列200的工作状态或者充放电控制模块100的工作状态，以在光伏阵列200不供电时，智能开关700闭合，以将市电接入电路供电；当光伏阵列200供电时，智能开关700断开，以通过光伏阵列200供电。

可选地，充放电控制模块100为充放电控制器，充放电控制器分别与光伏阵列200、逆变器400和储能模块300电连接，充放电控制器用于控制光伏阵列200或者市电对蓄热采暖设备500或者储能模块300供电。

需要说明的是，本实施例提供的光伏阵列200可以是：单晶硅组件、多晶组件、非晶硅组件、薄膜组件等类型组件构成的阵列；储能模块300可以是：铅酸电池、碳酸电池、磷酸铁锂电池、三元聚合物锂电池等；逆变器400可以是离网逆变器400或离并网一体逆变器400；智能开关700可以是自动或者手动控制切换开关；温控模块600可以安装在室内；蓄热采暖设备500可以是蓄热电暖器(蓄热材料通常为镁铁蓄热砖等)或蓄热电锅炉(通常为高温相变蓄热材料等)。

本实施例提供的光伏蓄热采暖系统10的有益效果：光伏阵列200通过太阳能发电，并通过充放电控制模块100对蓄热采暖设备500或者储能模块300供电；在不利于光伏阵列200发电的使用情形时(比如夜晚或者阴雨雪等天气)，充放电控制模块100能够通过市电对蓄热采暖设备500或者储能模块300供电；在光伏阵列200和市电均不能提供时，采用储能模块300对蓄热采暖设备500供电。本实施例提供光伏蓄热采暖系统10能够充分保障不良天气条件下持续性供电，以保证室内正常采暖；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

第二实施例

本实施例提供了一种光伏蓄热采暖方法，其能够充分保障不良天气条件下持续性供电，以保证室内正常采暖；并能够利用谷电供暖、避开白天用电高峰，实现光伏电力就地消纳，发挥削峰填谷作用。

本实施例提供的光伏蓄热采暖方法可以应用于第一实施例提供的光伏蓄热采暖系统10。

需要说明的是，为了简要描述，本实施例未提及之处可参照第一实施例中的相应说明。

光伏蓄热采暖方法包括：对蓄热采暖设备500供电。获取室内的实时温度。当实时温度大于或等于第一预设温度时，对储能模块300供电。

可选地，光伏蓄热采暖方法还可以包括：当实时温度小于或等于第二预设温度时，对蓄热采暖设备500供电。

可选地，在对储能模块300供电时，不对蓄热采暖设备500供电；在对蓄热采暖设备500供电时，不对储能模块300供电。

可选地，光伏蓄热采暖方法还可以包括：当实时温度小于或等于第二预设温度，且储能模块300的电量不足时，通过市电对蓄热采暖设备500供电。

可选地，储能模块300设置有蓄电池组，蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池块。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏蓄热采暖系统，用于对室内供暖，其特征在于，所述光伏蓄热采暖系统包括充放电控制模块、光伏阵列、储能模块、逆变器和蓄热采暖设备，所述光伏阵列和所述储能模块均与所述充放电控制模块电连接，所述蓄热采暖设备通过所述逆变器与所述充放电控制模块电连接；

所述充放电控制模块用于通过所述光伏阵列或者市电对所述蓄热采暖设备或者所述储能模块供电。

2.根据权利要求1所述的光伏蓄热采暖系统，其特征在于，所述光伏蓄热采暖系统还包括温控模块，所述蓄热采暖设备通过所述温控模块与所述逆变器电连接，所述温控模块用于检测所述室内的实时温度；当所述实时温度大于或等于第一预设温度时，所述充放电控制模块对所述储能模块供电；当所述实时温度小于或等于第二预设温度时，所述充放电控制模块对所述蓄热采暖设备供电。

3.根据权利要求2所述的光伏蓄热采暖系统，其特征在于，所述温控模块为温控开关，所述温控开关分别与所述逆变器和所述蓄热采暖设备电连接；所述温控开关用于检测所述实时温度并将所述实时温度与所述第一预设温度或者所述第二预设温度对比；当所述实时温度大于或等于所述第一预设温度时，所述温控开关断开，当所述实时温度小于或等于所述第二预设温度时，所述温控开关闭合。

4.根据权利要求2所述的光伏蓄热采暖系统，其特征在于，所述光伏蓄热采暖系统还包括智能开关，所述充放电控制模块通过所述智能开关电连接所述市电；所述智能开关用于控制所述市电与所述充放电控制模块电连接或者断开所述充放电控制模块与所述市电的电连接。

5.根据权利要求4所述的光伏蓄热采暖系统，其特征在于，所述充放电控制模块为充放电控制器，所述充放电控制器分别与所述光伏阵列、所述逆变器和所述储能模块电连接，所述充放电控制器用于控制所述光伏阵列或者所述市电对所述蓄热采暖设备或者所述储能模块供电。

6.一种光伏蓄热采暖方法，用于对室内供暖，其特征在于，所述光伏蓄热采暖方法采用如权利要求1-5中任意一项所述的光伏蓄热采暖系统，所述光伏蓄热采暖方法包括：

对所述蓄热采暖设备供电；

获取所述室内的实时温度；

当所述实时温度大于或等于第一预设温度时，对所述储能模块供电。

7.根据权利要求6所述的光伏蓄热采暖方法，其特征在于，所述光伏蓄热采暖方法还包括：

当所述实时温度小于或等于第二预设温度时，对所述蓄热采暖设备供电。

8.根据权利要求7所述的光伏蓄热采暖方法，其特征在于，在对所述储能模块供电时，不对所述蓄热采暖设备供电；在对所述蓄热采暖设备供电时，不对所述储能模块供电。

9.根据权利要求7所述的光伏蓄热采暖方法，其特征在于，当所述实时温度小于或等于所述第二预设温度，且所述储能模块的电量不足时，通过市电对所述蓄热采暖设备供电。

10.根据权利要求6所述的光伏蓄热采暖方法，其特征在于，所述储能模块设置有蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相互串联的蓄电池块。