CN109428346A - 一种户用光伏采暖综合设备技术方案 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种利用光伏发电实现采暖等综合功能的设备技术方案。该综合设备包括：DC/DC稳压模块（1）、PWM逆变模块（2）、控制模块（3）、输出模块（4）和输出模块（5）组成。其特征是：可以直接使用光伏实现采暖、加热水（或其它热媒质）、并网发电等功能，特别适合用于我国广大北方农村地区分散农舍冬季实现清洁能源采暖，热水供应（提高生活品质）和光伏并网发电。
Description
技术领域
本发明专利涉及的是一种利用光伏发电实现采暖等综合功能的设备技术方案，该综合设备可以直接使用光伏实现采暖、加热水（或其它热媒质）、并网发电等功能，特别适合用于我国广大北方农村地区分散农舍冬季实现清洁能源采暖，热水供应（提高生活品质）和光伏并网发电。
背景技术
众所周知，造成我国目前北方地区冬季严重雾霾的罪魁祸首就是大量燃煤。我国北方广大农村地区农舍采暖大都依靠散烧煤（或秸秆、木材等），一般而言，其冬季采暖能耗量占到农户总能耗量的50%以上，甚至高达70%～80%。对这一问题的治理解决一直没有较好的技术方案和方法。
太阳能是当今世界公认的最具发展前景的清洁新能源，到本世纪中将占到人类总能源的25%以上，本世纪末将达到64%。我国广大北方地区，日照条件普遍较好，具有大力发展太阳能利用的广阔前景。本专利的技术方案是发明一种直接采用光伏就地实现加热水或其它热媒质，实现采暖、热水供应，多余光伏电力直接并入电网实现“余电上网”的综合设备装置。
发明内容
本专利是是一种利用光伏发电实现采暖等综合功能的设备构成技术方案。其系统由光伏组件方阵、户用光伏采暖综合设备（下称光伏采暖设备）、电磁锅炉等组成（附图1），光伏采暖设备是该系统核心。
光伏采暖设备，采用的技术方案是：光伏组件的光伏直流电力输入经DC/DC稳压模块（1）传输给PWM逆变模块（2），PWM逆变模块（2）接受控制模块（3）的控制指令，通过输出模块（4）输出220VAC/380VAC三相高频电力（20k～30kHz）供给电磁锅炉加热热水（或热媒质）；或者通过输出模块（5）输出符合电网要求的220VAC/380VAC三相电力（50Hz）实现光伏余电上网（附图2）。其控制模块（3）的控制指令是根据采暖或热水供应需求而设定，也可人工控制。
技术要点在于：PWM逆变模块（2）可根据控制模块（3）的要求决定其PWM逆变工作状态，输出不同的交流电力。其中通过输出模块（4）输出的220VAC/380VAC三相高频（20k～30kHz）交流可以是正弦波，也可以是方波和三角波；通过输出模块（5）输出的是符合电网低压并网要求的220VAC/380VAC三相电力50Hz正弦波交流电力。
光伏采暖设备，也可以根据对应电磁加热其它热媒介质所需频率值，由控制模块（3）发出对应控制信号，由输出模块（4）输出220VAC/380VAC三相（50Hz）其它对应频率的高频交流电力。
附图说明
图1. 户用光伏采暖系统框图
图2. 户用光伏采暖综合设备构成原理框图
具体实施方式
步骤一：光伏组件方阵一旦发电，光伏直流输入给DC/DC稳压模块（1），再输入给PWM逆变模块（2）。
步骤二：根据用户采暖或热水供应需求，由控制模块（3）给出的控制指令，确定PWM逆变模块（2）的工作模式，由输出模块（4）输出220VAC/380VAC三相高频电力（20k～30kHz）供给电磁锅炉加热热水（或热媒质）；或由输出模块（5）输出符合电网要求的220VAC/380VAC三相电力（50Hz）实现光伏余电上网。
步骤三：光伏组件方阵不发电（或所发电力微弱）时，PWM逆变模块（2）不工作（即户用光伏采暖系统不工作）。
Claims (5)
1.一种利用光伏发电实现采暖等综合功能的设备技术方案，由DC/DC稳压模块（1）、PWM逆变模块（2）、控制模块（3）、输出模块（4）和输出模块（5）组成。
2.其特征是：可以直接使用光伏电力实现采暖、加热水（或其它热媒质）、并网发电等功能。
3.根据权利要求1所述的光伏采暖综合设备，其特征是：光伏直流电力输入经DC/DC稳压模块（1）传输给PWM逆变模块（2），PWM逆变模块（2）接受控制模块（3）的控制指令向输出模块（4）和输出模块（5）输出不同的交流电力。
4.根据权利要求1所述的光伏采暖综合设备，其特征是：输出模块（4）输出220VAC/380VAC三相高频电力（20k～30kHz）供给电磁锅炉加热热水；输出模块（5）输出符合电网要求的220VAC/380VAC三相电力（50Hz）实现光伏余电上网。
5.根据权利要求2所述的功能，其特征是：PWM逆变模块（2）还可接受控制模块（3）事先设定的电磁加热不同热媒质电磁锅炉所需要的交流频率，由输出模块（4）输出所需要的220VAC/380VAC三相高频（对应所需频率）交流电力向其它热媒质电磁锅炉供电。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115614803A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-17 | 清华大学 | 基于墙体蓄热的离网式光伏直驱采暖系统及其方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
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