CN209688969U - 多种可再生能源结合跨季节储热供热系统 - Google Patents

多种可再生能源结合跨季节储热供热系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及可再生能源应用技术领域,公开了一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,包括太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置、跨季节储热装置和用热终端,所述太阳能光热装置和所述太阳能光伏装置与所述跨季节储热装置连接,用以储存太阳能,所述风力发电装置与所述跨季节储热装置连接,用以储存风能,所述跨季节储热装置与所述用热终端连接,用以向用热终端供热。本实用新型提供的一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,通过太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置与跨季节储热装置连接,有效将多余的太阳热能、风能和太阳光能转化为热能并储存在跨季节储热装置内,提高了可生能源的利用率。

Description

多种可再生能源结合跨季节储热供热系统
技术领域
本实用新型涉及可再生能源应用技术领域,特别是涉及一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统。
背景技术
现有的以传统能源为主的电力系统尚不能完全满足风电、光伏发电等波动性可再生能源的并网运行要求。电力市场机制与价格机制不够完善,电力系统的灵活性未能充分发挥,可再生能源与其它电源协调发展的技术管理体系尚未建立,可再生能源发电大规模并网仍存在技术障碍,可再生能源电力的全额保障性收购政策难以有效落实,弃风、弃光现象严重。
太阳能作为一种可再生的清洁能源,在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡,是人类可以利用的最丰富的能源。但是太阳能利用也存在着局限性,如太阳辐射强度间歇性、全年季节分布不均匀性、能量密度较低等特点,有着明显的“冬季不足,夏季过剩”问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,以解决现有可再生能源季节性分布不均匀造成的能源浪费的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,包括太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置、跨季节储热装置和用热终端,所述太阳能光热装置和所述太阳能光伏装置与所述跨季节储热装置连接,用以储存太阳能,所述风力发电装置与所述跨季节储热装置连接,用以储存风能,所述跨季节储热装置与所述用热终端连接,用以向用热终端供热。
其中,所述跨季节储热装置包括跨季节储热水池,所述跨季节储热水池与供热转换器连接,所述供热转换器与所述用热终端连接。
其中,所述太阳能光热装置包括太阳能集热器,所述太阳能集热器与光热转换器连接,所述光热转换器与所述跨季节储热水池连接。
其中,还包括风光转换装置和空气源热泵装置,所述风力发电装置和所述太阳能光伏装置均与所述风光转换装置连接,所述风光转换装置与所述空气源热泵装置连接,所述空气源热泵与所述跨季节储热水池连接。
其中,所述风光转换装置包括风光互补控制器和逆变器,所述风力发电装置和所述太阳能光伏装置均与所述风光互补控制器连接,所述风光互补控制器与所述逆变器连接,所述逆变器分别与所述空气源热泵装置和电网连接。
其中,所述风力发电装置包括风力发电机,所述风力发电机与所述风光互补控制器连接。
其中,所述太阳能光伏装置包括太阳能电池,所述太阳能电池与所述风光互补控制器连接。
其中,还包括余热回收装置,所述余热回收装置与所述跨季节储热装置连接,用以对废气的余热回收储存。
其中,所述跨季节储热水池分别与所述太阳能光热装置、所述风力发电装置、所述太阳能光伏装置、所述用热终端通过循环管道连接。
其中,还包括控制装置,所述控制装置分别与所述太阳能光热装置、所述风力发电装置、所述太阳能光伏装置、所述跨季节储热装置连接。
(三)有益效果
本实用新型提供的一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,通过太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置与跨季节储热装置连接,有效将多余的太阳热能、风能和太阳光能转化为热能并储存在跨季节储热装置内,在太阳能和风能匮乏的季节使用为用热终端供热,提高了可生能源的利用率。
附图说明
图1为本实用新型实施例多种可再生能源结合跨季节储热供热系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例太阳能光热装置储热原理结构示意图;
图3为本实用新型实施例风力发电装置和太阳能光伏装置储热原理结构示意图;
图4为本实用新型实施例余热回收装置储热原理结构示意图;
图5为本实用新型实施例跨季节储热装置供热原理结构示意图。
图中,1:太阳能集热器;2:风力发电机;3:太阳能电池;4:跨季节储热水池;5:风光转换装置;6:空气源热泵装置;7:余热回收装置;8:光热转换器;9:供热转换器;10:用热终端;11:控制装置;12:第一储热循环泵;13:集热循环泵;14:第一电动阀;15:第二电动阀;16:风光互补控制器;17:储电器;18:逆变器;19:电网;20:第二储热循环泵;21:取热循环泵;22:供热循环泵。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上,“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1所示,本实用新型实施例提供一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,包括太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置、跨季节储热装置和用热终端,太阳能光热装置和太阳能光伏装置与跨季节储热装置连接,用以储存太阳能,风力发电装置与跨季节储热装置连接,用以储存风能,跨季节储热装置与用热终端10连接,用以向用热终端10供热。跨季节储热装置包括跨季节储热水池4,用过盛的太阳能、风能加热水,并将高温水储存在跨季节储热水池4内,跨季节储热水池4与供热转换器9连接,供热转换器9与用热终端10连接,当太阳能与风能匮乏的季节用以向用热终端10供热。
进一步的,太阳能光热装置包括太阳能集热器1,太阳能集热器1与光热转换器8连接,实现将太阳能转化为热能,光热转换器8与跨季节储热水池4连接,实现太阳能的储存。具体的,如图2所示,当太阳能辐照达到设定值,集热循环泵13启动,第二电动阀15打开,第一电动阀14关闭,太阳能光热装置进入内循环模式;当太阳能集热器1的温度达到集热设定值时,第一电动阀14打开,第二电动阀15关闭,第一储热循环泵12启动系统进入集热、储热循环模式,光热转换装置8一次侧集热循环和二次侧储热循环流量保持平衡。
其中,还包括风光转换装置5和空气源热泵装置6,风力发电装置和太阳能光伏装置均与风光转换装置5连接,风光转换装置5与空气源热泵装置6连接,空气源热泵6与跨季节储热水池4连接。风力发电装置包括风力发电机2,太阳能光伏装置包括太阳能电池3。具体的,风力发电机2将过盛的风能转化为电能,太阳能电池3将过盛的太阳能转化为电能,通过风光转换装置5将电能输送至空气源热泵装置6提供电能,空气源热泵装置6工作,对跨季节储热水池4内的水加热,实现风能、太阳能转化为电能,再将电能转换为热能储存的效果。
进一步的,如图3所示,风光转换装置5包括风光互补控制器16、储电器17和逆变器18,风力发电机2和太阳能电池3均与风光互补控制器16连接,风光互补控制器16与储电器17连接,起到电能的暂时储存,储电器17与逆变器18连接,逆变器18分别与空气源热泵装置6和电网19连接。
其中,风力达到某一设定值时,风力发电机2启动,在风的作用下将风能转化成电能并在风光互补控制器16控制下储存在储电器17,风力低于某一设定值时,风力发电机2停止运行;太阳能辐照达到某一设定值时,太阳能电池3将太阳能转化成电能并在风光互补控制器16控制下储存在储电器17,太阳能辐照低于某一设定值时,太阳能电池3停止运行。
其中,储电器17将收集的电能通过逆变器18提供给电网19或直接提供给空气源热泵装置6,空气源热泵装置6将多余的电能转化成热能储存在跨季节储热水池4中。具体的,当风光互补控制器16有多余的电能能够利用时,空气源热泵装置6利用储存的电能提供空气源热泵运行所需的电能,空气源热泵蒸发侧吸收空气中的低品位热源,压缩机做功后通过循环泵将冷凝侧的热量转化成高品位热源并储存在跨季节储热水池4中;当风光互补控制器16没有多余的电能能够利用或跨季节储热水池4温度达到设定值时,空气源热泵机组停止运行。
进一步的,如图4所示,还包括余热回收装置7,余热回收装置7与跨季节储热装置连接,用以对废气的余热回收储存。具体的,高温废气进入余热回收装置7,利用第二储热循环泵20在热交换装置作用下将高温废气中的余热进行回收并储存在跨季节储热水池4中,废气进行低温排放,能够最大限度的节约能源。具体的,当高温废气中的余热温度达到设定值,第二储热循环泵20启动并在热交换装置作用下将高温废气中的余热进行回收并储存在跨季节储热水池4中;当高温废气中的余热温度低于设定值或跨季节储热水池4温度达到设定值时,第二储热循环泵20停止运行。
进一步的,如图5所示,利用跨季节储热水池4、取热循环泵21和循环管路通过供热转换器9一次侧进行取热循环,用热终端10利用供热循环泵22和循环管路通过供热转换器9二次侧进行供热循环。供热转换器9取热一次侧和供热二次侧流量保持平衡,提供供热需求。
其中,当用热终端10有供热需求时,取热循环泵21、供热循环泵22同时启动,提取跨季节储热水池4中的热量并通过供热转换装置9提供用热终端10的用热需求;当用热终端10没有供热需求时,取热循环泵21、供热循环泵22同时停止运行,供热转换装置9取热一次侧和供热二次侧通过对去热循环泵21、供热循环泵22进行变频控制保持流量平衡。
进一步的,还包括控制装置11,控制装置11分别与太阳能集热器1、风力发电机2、太阳能电池3、跨季节储热水池4、风光转换装置5、空气源热泵装置6、余热回收装置7和用热终端10连接,用以工作状态。
本实用新型提供的一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,通过太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置与跨季节储热装置连接,有效将多余的太阳热能、风能和太阳光能转化为热能并储存在跨季节储热装置内,在太阳能和风能匮乏的季节使用为用热终端供热,提高了可生能源的利用率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,包括太阳能光热装置、风力发电装置、太阳能光伏装置、跨季节储热装置和用热终端,所述太阳能光热装置和所述太阳能光伏装置与所述跨季节储热装置连接,用以储存太阳能,所述风力发电装置与所述跨季节储热装置连接,用以储存风能,所述跨季节储热装置与所述用热终端连接,用以向用热终端供热。
2.如权利要求1所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,所述跨季节储热装置包括跨季节储热水池,所述跨季节储热水池与供热转换器连接,所述供热转换器与所述用热终端连接。
3.如权利要求2所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,所述太阳能光热装置包括太阳能集热器,所述太阳能集热器与光热转换器连接,所述光热转换器与所述跨季节储热水池连接。
4.如权利要求2所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,还包括风光转换装置和空气源热泵装置,所述风力发电装置和所述太阳能光伏装置均与所述风光转换装置连接,所述风光转换装置与所述空气源热泵装置连接,所述空气源热泵与所述跨季节储热水池连接。
5.如权利要求4所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,所述风光转换装置包括风光互补控制器和逆变器,所述风力发电装置和所述太阳能光伏装置均与所述风光互补控制器连接,所述风光互补控制器与所述逆变器连接,所述逆变器分别与所述空气源热泵装置和电网连接。
6.如权利要求5所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,所述风力发电装置包括风力发电机,所述风力发电机与所述风光互补控制器连接。
7.如权利要求5所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,所述太阳能光伏装置包括太阳能电池,所述太阳能电池与所述风光互补控制器连接。
8.如权利要求1所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,还包括余热回收装置,所述余热回收装置与所述跨季节储热装置连接,用以对废气的余热回收储存。
9.如权利要求2所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,所述跨季节储热水池分别与所述太阳能光热装置、所述风力发电装置、所述太阳能光伏装置、所述用热终端通过循环管道连接。
10.如权利要求1-9任一项所述的多种可再生能源结合跨季节储热供热系统,其特征在于,还包括控制装置,所述控制装置分别与所述太阳能光热装置、所述风力发电装置、所述太阳能光伏装置、所述跨季节储热装置连接。
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