CN208920194U - 一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，包括户用光伏发电系统，户用光伏发电系统与市电电源并联后通过交流电源线路为空气源热泵、电锅炉和蓄热装置供电，空气源热泵、电锅炉和蓄热装置与智能控制系统连接；空气源热泵、电锅炉、蓄热装置和热交换器通过第一热交流循环水路串联，热交换器通过第二热交流循环水路与供热终端器件串联，热交换器把电锅炉及空气源热泵产生的热量交换传递给供热终端器件，本实用新型是清洁的可再生能源利用方式，提高热转换效率，节能减排，采用蓄热装置，有利于消峰填谷，平衡电网，为环境超低温时房间供暖提高了保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供热系统，具体是一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，属于供热技术领域。
背景技术
在我国北方地区，传统的多数的冬天取暖方法是采用燃煤锅提供热源，该种方法存在消耗煤这种不可再生的化石能源，且在燃烧过程中，排放烟尘、二氧化硫和氮氧化物等造成环境污染，政府已经提出了“煤改电”等要求。
电锅炉，电热膜等取暖方式，直接将电能转换成热量的“直热式”方式，电能转换为热能的转换效率低于1。
采用“热库”及“蓄热式电暖气”等方式可以利用谷电给“热库”及“蓄热式电暖气”充电蓄热，具有一定的“削峰填谷”的作用，且可以利用谷电的低价格减少用户电费支出，但是这种方式热转换效率仍然低于1。
空气源热泵是一种较高效的制热方式，利用压缩机，蒸发器，冷凝器，节流阀等系统的工作，把不能直接利用的空气中的低位热能所含的热量转换为可以利用的高位热能，电能转化为热能的效率超过1，在正常工作状态时，转换效率在2－4之间，是一种高效电热转换的方式。
太阳能光伏发电是一种利用光伏电池组件和蓄电池等将太阳能直接转化为电能的一种技术，是一种清洁可再生能源，在光伏发电过程中不使用煤等化石能源，无排放。光伏系统技术在国内非常成熟，在家庭中安装使用方便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，该供热系统提高可再生能源利用率，提高电热转换效率。
为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是：
一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，其包括户用光伏发电系统，所述户用光伏发电系统与市电电源并联后通过交流电源线路为空气源热泵、电锅炉和蓄热装置供电，所述蓄热装置将电锅炉加热的水、空气源热泵加热的水热量保存起来，并在需要时释放热量；所述空气源热泵、电锅炉和蓄热装置与智能控制系统连接；所述智能控制系统根据蓄热装置中水温、室内温度的控制要求，以及电价谷电或峰电状态控制市电电源、户用光伏发电系统电源的工作状态，确定是否给蓄热装置充电蓄热，控制空气源热泵的工作状态；所述空气源热泵、电锅炉、蓄热装置和热交换器通过第一热交流循环水路串联，所述热交换器通过第二热交流循环水路与供热终端器件串联，所述热交换器把电锅炉及空气源热泵产生的热量交换传递给供热终端器件。
所述户用光伏发电系统由光伏电池板及并网逆变器组成。具体地，所述供热终端器件为风机盘管、暖气片或地暖等。
本实用新型采用光伏发电作为主电源供热，是清洁的可再生能源利用方式。采用空气源热泵，较之单纯的电锅炉等，提高热转换效率，节能减排。采用蓄热装置，有利于消峰填谷，平衡电网，为环境超低温时房间供暖提高了保障。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，如图1所示，其包括：
户用光伏发电系统1，是安装在用户屋顶或地面的由光伏电池板及并网逆变器组成的光伏发电系统，将太阳能直接转换成电能与市电并网，可为空气源热泵4，电锅炉5，智能控制系统6等提供电源。
所述户用光伏发电系统1与市电电源3并联后通过交流电源线路2(光伏电源或市电源给空气源热泵4等供电的回路)为空气源热泵4、电锅炉5和蓄热装置8供电。市电电源3为户用市电电源，可为空气源热泵4，电锅炉5，智能控制系统6等提供电源。空气源热泵4是利用压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀等系统的工作，把不能直接利用的空气中的低位热能所含的热量转换为可以利用的高位热能，为热交换器10的输入提供较高温度的热水。电锅炉5是将电直接转换成热量，加热热交换器10输入管路里的水(也可以是其它热交流介质)，使水温符合蓄热装置8的要求。
所述蓄热装置8将电锅炉5加热的水、空气源热泵4加热的水热量保存起来，并在需要时释放热量。
所述空气源热泵4、电锅炉5和蓄热装置8通过智能控制系统数据线7与智能控制系统6连接；智能控制系统数据线7为智能控制系统6控制电锅炉5及空气源热泵4的数据线。
所述智能控制系统6根据蓄热装置8中水温、室内(供热终端器件12所处的室内)温度的控制要求，以及电价谷电或峰电状态控制市电电源3、户用光伏发电系统1电源的工作状态，确定是否给蓄热装置8充电蓄热，控制空气源热泵4的工作状态。
所述空气源热泵4、电锅炉5、蓄热装置8和热交换器10通过第一热交流循环水路9串联，第一热交流循环水路9为电锅炉5、空气源热泵4的热水循环水路，在热交换器10的输入端。
所述热交换器10通过第二热交流循环水路11与供热终端器件12串联，所述热交换器10把电锅炉5及空气源热泵4产生的热量交换传递给供热终端器件12。第二热交流循环水路11为热交换器10输出端，供热终端器件12回路。所述供热终端器件12为风机盘管、暖气片或地暖等。
太阳能光伏发电系统在太阳辐照度达到一定值时，逆变器启动，将电池组件产生的直流电转换为交流电与市电并网。
智能控制系统6根据房间温度要求，确定蓄热装置8是否释放热量，根据蓄热装置8蓄热状态，确定电锅炉5是否加大加热功率，选择是否由市电电源3给蓄热装置8充电蓄热。优先采用空气源热泵4加热循环水路热水，当不能满足要求时，加大电锅炉5功率输出，为蓄热装置8蓄热。当夜间光伏系统不能发电时，检测蓄热装置8状态，尽量在谷电时段给蓄热装置8蓄热。
上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，其特征在于包括户用光伏发电系统(1)，所述户用光伏发电系统(1)与市电电源(3)并联后通过交流电源线路(2)为空气源热泵(4)、电锅炉(5)和蓄热装置(8)供电，所述蓄热装置(8)将电锅炉(5)加热的水、空气源热泵(4)加热的水热量保存起来，并在需要时释放热量；所述空气源热泵(4)、电锅炉(5)和蓄热装置(8)与智能控制系统(6)连接；所述智能控制系统(6)根据蓄热装置(8)中水温、室内温度的控制要求，以及电价谷电或峰电状态控制市电电源(3)、户用光伏发电系统(1)电源的工作状态，确定是否给蓄热装置(8)充电蓄热，控制空气源热泵(4)的工作状态；所述空气源热泵(4)、电锅炉(5)、蓄热装置(8)和热交换器(10)通过第一热交流循环水路(9)串联，所述热交换器(10)通过第二热交流循环水路(11)与供热终端器件(12)串联，所述热交换器(10)把电锅炉(5)及空气源热泵(4)产生的热量交换传递给供热终端器件(12)。
2.根据权利要求1所述的一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，其特征在于：所述供热终端器件(12)为风机盘管、暖气片或地暖。
3.根据权利要求1所述的一种带蓄热功能的户用光伏发电供热系统，其特征在于：所述户用光伏发电系统(1)由光伏电池板及并网逆变器组成。
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