CN114198796A - 一种太阳能光伏发电储热供热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能供暖技术领域，具体为一种太阳能光伏发电储热供热系统，包括太阳能发电板、电瓶、集热器、储热水箱、备用水箱以及循环管道，所述太阳能发电板通过逆变器连接电瓶以及集热器，所述集热器以及储热水箱内安装辅助加热系统，本发明采用太阳能光伏发电可以不受地理的限制，可以在电网供电到不了的偏远牧区推广使用，实现太阳能系统与建筑完美结合，减少土地使用面积，通过智能控制系统实现全自动运行，保证在停电、停水等意外工况的系统安全，集水器以及储热水箱具是常压和强制循环状态，保证系统长寿命和在恶劣情况下无故障运行，本发明更节能，解决了家庭生活用电，使市电变成应急电源。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能供暖技术领域，具体为一种太阳能光伏发电储热供热系统。
背景技术
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应，这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展，这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点，丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。
其中由太阳能光伏板构成的太阳能热水机器应用最为方便、广泛，能够解决家庭供暖、供热水等问题，但是在实际使用过程中，会出现阴天、雾霾以及雨雪天气而导致光伏板无法正常发热，而导致用户用水达不到需要的温度，并且该太阳能供热系统在使用过程中会将太阳能光伏板加热后的水存储至一保温水箱，但是在较长时间后，保温水箱的内的水会出现热损失而导致保温水箱内的水体温度下降至用户无法正常使用的水温。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种节能效果好的太阳能光伏发电储热供热系统。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明的一种太阳能光伏发电储热供热系统，包括太阳能发电板、电瓶、集热器、储热水箱、备用水箱以及循环管道，所述太阳能发电板通过逆变器连接电瓶以及集热器，所述集热器以及储热水箱内安装辅助加热系统，所述辅助加热系统包括温度传感器、温度控制器、水泵以及水位监测器，所述电瓶与集热器以及储热水箱之间通过电磁开关连接，所述备用水箱与集热器之间通过导水管连接，且导水管上设有第一阀门，所述循环管道包括上水管以及回水管，所述上水管以及回水管上均设有两个支路，且上水管上的两个支路为第一上水支路以及第二上水支路，所述回水管上的两个支路为第一回水支路以及第二回水支路，且第一上水支路、第二上水支路、第一回水支路以及第二回水支路上均设有电磁阀，所述储热水箱包括供暖水箱以及生活水箱，所述第一上水支路以及第一回水支路接入集热器，所述第二上水支路以及第二回水支路接入供暖水箱，所述生活水箱上设有生活水管，所述生活水管上设有第二阀门，所述上水管以及回水管连接有散热器。
为了提高供热效果，本发明改进有，还包括蒸汽箱以及蒸汽管道，所述蒸汽箱与集热器通过蒸汽传输管连接，所述蒸汽管道包括蒸汽导管以及蒸汽回管，所述蒸汽箱内设有压力感应器，所述蒸汽箱的顶部安装有蒸汽排放阀。
为了提高蒸汽排放效果，本发明改进有，所述蒸汽排放阀上安装有蒸汽排放管。
为了提高蒸汽管道以及循环管道的供暖方式，本发明改进有，所述蒸汽管道以及循环管道为多段式拼接结构，且拼接处设有法兰或分水阀门。
为了提高供电稳定性，本发明改进有，所述逆变器的输出电压为220伏到的交流电，所述集热器的电加热功率6KW。
为了提高电瓶的使用效果，本发明改进有，所述电瓶上设有充电端口，所述充电端口上设有充电线。
为了实现本设备的智能化，本发明改进有，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括主处理器、显示屏以及控制按键，所述主处理器上设有数据接收单元、阀门控制单元、温度控制单元、水泵控制单元、电瓶管理单元以及通讯单元。
为了提高智能控制系统运行的稳定性，本发明改进有，所述数据接收单元与温度感应器、水位监测器以及压力感应器通过无线信号连接，所述阀门控制单元通过系统线与电磁阀、蒸汽排放阀以及分水阀门连接，所述电瓶管理单元通过检测线与电瓶连接，所述控制按键通过导线与主处理器连接。
为了提高智能控制系统的操控实用性，本发明改进有，包括移动端，所述移动端为手机、电脑以及遥控器，所述通讯单元包括无线通讯模块、蓝牙通讯模块以及4G通讯模块，所述移动端上设有APP,所述移动端通过通讯单元与智能控制系统连接，所述APP与智能控制系统相适配。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种太阳能光伏发电储热供热系统，具备以下有益效果：
本发明采用太阳能光伏发电可以不受地理的限制，可以在电网供电到不了的偏远牧区推广使用，实现太阳能系统与建筑完美结合，减少土地使用面积，通过智能控制系统实现全自动运行，保证在停电、停水等意外工况的系统安全，集水器以及储热水箱具是常压和强制循环状态，保证系统长寿命和在恶劣情况下无故障运行，本发明更节能，解决了家庭生活用电，使市电变成应急电源。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明总框架图；
图3为本发明智能控制系统示意图；
图中：1、太阳能发电板；2、电瓶；3、集热器；4、供暖水箱；5、蒸汽箱；6、备用水箱；7、上水管；8、回水管；9、第一上水支路；10、第二上水支路；11、第一回水支路；12、第二回水支路；13、电磁阀；14、法兰；15、分水阀门；16、蒸汽导管；17、蒸汽传输管；18、蒸汽排放阀；19、导水管；20、第一阀门；21、逆变器；22、蒸汽排放管；23、蒸汽回管；24、水泵；25、生活水箱；26、第二阀门；27、生活水管；28、散热器；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明的一种太阳能光伏发电储热供热系统，包括太阳能发电板1、电瓶2、集热器3、储热水箱、备用水箱6以及循环管道，所述太阳能发电板1通过逆变器21连接电瓶2以及集热器3，所述集热器3以及储热水箱内安装辅助加热系统，所述辅助加热系统包括温度传感器、温度控制器、水泵24以及水位监测器，所述电瓶2与集热器3以及储热水箱之间通过电磁开关连接，所述备用水箱6与集热器3之间通过导水管19连接，且导水管19上设有第一阀门20，所述循环管道包括上水管7以及回水管8，所述上水管7以及回水管8上均设有两个支路，且上水管7上的两个支路为第一上水支路9以及第二上水支路10，所述回水管8上的两个支路为第一回水支路11以及第二回水支路12，且第一上水支路9、第二上水支路10、第一回水支路11以及第二回水支路12上均设有电磁阀13，所述储热水箱包括供暖水箱4以及生活水箱25，所述第一上水支路9以及第一回水支路11接入集热器3，所述第二上水支路10以及第二回水支路12接入供暖水箱4，所述生活水箱25上设有生活水管27，所述生活水管27上设有第二阀门26，所述上水管7以及回水管8连接有散热器28。
本实施例中，还包括蒸汽箱5以及蒸汽管道，所述蒸汽箱5与集热器3通过蒸汽传输管17连接，所述蒸汽管道包括蒸汽导管16以及蒸汽回管23，所述蒸汽箱5内设有压力感应器，所述蒸汽箱5的顶部安装有蒸汽排放阀18，当蒸汽箱5内的蒸汽过大，蒸汽箱5内压过大时，蒸汽排放阀18开启，对蒸汽排放，从而将蒸汽箱5内的压力排放至正常水平。
本实施例中，所述蒸汽排放阀18上安装有蒸汽排放管22，通过蒸汽排放管22方便将排放的蒸汽传递至室外。
本实施例中，所述蒸汽管道以及循环管道为多段式拼接结构，且拼接处设有法兰14或分水阀门15，方便将蒸汽管道以及循环管道组成地暖的供暖形式或壁暖的供暖形式，通过设置分水阀门15，调节需要供暖位置的蒸汽管道以及循环管道开启，将不需要供暖位置的蒸汽管道以及循环管道关闭，从而控制房间温度，达到最佳节能状态。
本实施例中，所述逆变器21的输出电压为220伏到的交流电，所述集热器3的电加热功率6KW，从而提高供电稳定性。
本实施例中，所述电瓶2上设有充电端口，所述充电端口上设有充电线，通过充电线接入电源方便对电瓶2充电使用，防止大雾天或阴天太阳能发电板1无法转换电能。
本实施例中，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括主处理器、显示屏以及控制按键，所述主处理器上设有数据接收单元、阀门控制单元、温度控制单元、水泵控制单元、电瓶管理单元以及通讯单元，所述数据接收单元与温度感应器、水位监测器以及压力感应器通过无线信号连接，所述阀门控制单元通过系统线与电磁阀13、蒸汽排放阀18以及分水阀门15连接，所述电瓶管理单元通过检测线与电瓶2连接，所述控制按键通过导线与主处理器连接，主处理器经过编码处理，数据接收单元用于接收温度感应器、水位监测器以及压力感应器发送的无线信号，当温度感应器检测到集热器3内水的温度达到温度控制器的预设温度时控制水泵24将水导入储热水箱内进行保温，通过储水箱内的水位监测器感应水位达到最大限位高度后关闭水泵24，当集水器内部的水位监测器检测到集热器3水位不足时，自动控制水泵24向集热器3内注入水源，通过压力感应器感应到蒸汽箱5内的蒸汽过大，既而内压过大时，控制蒸汽排放阀18开启，对蒸汽排放，从而将蒸汽箱5内的压力排放至正常水平，实现本设备的智能化控制。
本实施例中，包括移动端，所述移动端为手机、电脑以及遥控器，所述通讯单元包括无线通讯模块、蓝牙通讯模块以及4G通讯模块，所述移动端上设有APP,所述移动端通过通讯单元与智能控制系统连接，所述APP与智能控制系统相适配，从而通过移动端可以远程查看加热温度以及调节预设的加热温度，从而提高操控效果。
本发明在使用时，太阳能发电板1接受太阳辐射，将收集的太阳辐射能转化为电能，通过逆变器21逐渐加热集热器3内的水，同时向电瓶2充电，当集热器3内的水温达到设定温度时，通过温度传感器、温度控制器、水位监测器及水泵24设备，将集热器3里的热水输送到具有保温功能的储热水箱中存储起来，同时自动补进冷水，当水位达到储热水箱上限后，电磁阀13启动，通过上水管7以及回水管8，使集热器3与水箱之间形成循环，通过散热器28的形式、地暖的形式或壁暖的形式进行散热对室内加热，在夜晚时关闭第一上水支路9以及第一回水支路11上的电磁阀13，开启第二上水支路10以及第二回水支路12上的电磁阀13。并利用电瓶2内的电能对储热水箱进行保温，从而保证室内的温度，并提高节能性，所述集热器3以及储热水箱的保温加热功能为现有技术，参考市面上的热水器，这里不做详细描述，电瓶2通过电磁开关控制向集热器3或储热水箱的供电状态。
本发明采用太阳能光伏发电可以不受地理的限制，可以在电网供电到不了的偏远牧区推广使用，实现太阳能系统与建筑完美结合，减少土地使用面积，通过智能控制系统实现全自动运行，保证在停电、停水等意外工况的系统安全，集水器以及储热水箱具是常压和强制循环状态，保证系统长寿命和在恶劣情况下无故障运行，本发明更节能，解决了家庭生活用电，使市电变成应急电源，生活热水与采暖水相互隔离，保证了水质。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，包括太阳能发电板(1)、电瓶(2)、集热器(3)、储热水箱、备用水箱(6)以及循环管道，所述太阳能发电板(1)通过逆变器(21)连接电瓶(2)以及集热器(3)，所述集热器(3)以及储热水箱内安装辅助加热系统，所述辅助加热系统包括温度传感器、温度控制器、水泵(24)以及水位监测器，所述电瓶(2)与集热器(3)以及储热水箱之间通过电磁开关连接，所述备用水箱(6)与集热器(3)之间通过导水管(19)连接，且导水管(19)上设有第一阀门(20)，所述循环管道包括上水管(7)以及回水管(8)，所述上水管(7)以及回水管(8)上均设有两个支路，且上水管(7)上的两个支路为第一上水支路(9)以及第二上水支路(10)，所述回水管(8)上的两个支路为第一回水支路(11)以及第二回水支路(12)，且第一上水支路(9)、第二上水支路(10)、第一回水支路(11)以及第二回水支路(12)上均设有电磁阀(13)，所述储热水箱包括供暖水箱(4)以及生活水箱(25)，所述第一上水支路(9)以及第一回水支路(11)接入集热器(3)，所述第二上水支路(10)以及第二回水支路(12)接入供暖水箱(4)，所述生活水箱(25)上设有生活水管(27)，所述生活水管(27)上设有第二阀门(26)，所述上水管(7)以及回水管(8)连接有散热器(28)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，还包括蒸汽箱(5)以及蒸汽管道，所述蒸汽箱(5)与集热器(3)通过蒸汽传输管(17)连接，所述蒸汽管道包括蒸汽导管(16)以及蒸汽回管(23)，所述蒸汽箱(5)内设有压力感应器，所述蒸汽箱(5)的顶部安装有蒸汽排放阀(18)。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，所述蒸汽排放阀(18)上安装有蒸汽排放管(22)。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，所述蒸汽管道以及循环管道为多段式拼接结构，且拼接处设有法兰(14)或分水阀门(15)。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，所述逆变器(21)的输出电压为220伏到的交流电，所述集热器(3)的电加热功率6KW。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，所述电瓶(2)上设有充电端口，所述充电端口上设有充电线。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括主处理器、显示屏以及控制按键，所述主处理器上设有数据接收单元、阀门控制单元、温度控制单元、水泵控制单元、电瓶管理单元以及通讯单元。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，所述数据接收单元与温度感应器、水位监测器以及压力感应器通过无线信号连接，所述阀门控制单元通过系统线与电磁阀(13)、蒸汽排放阀(18)以及分水阀门(15)连接，所述电瓶管理单元通过检测线与电瓶(2)连接，所述控制按键通过导线与主处理器连接。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能光伏发电储热供热系统，其特征在于，包括移动端，所述移动端为手机、电脑以及遥控器，所述通讯单元包括无线通讯模块、蓝牙通讯模块以及4G通讯模块，所述移动端上设有APP,所述移动端通过通讯单元与智能控制系统连接，所述APP与智能控制系统相适配。
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