CN217235744U - 一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，属于建筑供暖技术领域，包括光伏系统、控制器、相变蓄热供暖墙体、并网系统；该系统不仅能用直流电进行室内采暖，而且也能在没有直流电能的情况下采用交流电作为电能，并且系统采用了相变蓄热材料，其利用相变原理进行热量的积蓄和释放，解决太阳能发电的波动性特征问题，满足任意时间室内供暖需求，保证舒适性供暖；优先采用光伏所发直流电进行供暖，减少了光伏直流电逆变为交流电的能量损失，提高了系统效率，系统环保无污染。

Description

一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统

技术领域

本实用新型涉及建筑供暖技术领域，具体为一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统。

背景技术

当今世界，气候变化问题已经远远超出科学研究的范畴，它影响到经济运行模式，乃至于利益格局和地缘关系，并成为国际关系中的焦点问题。在应对气候变化和能源安全的大背景下，低碳化日益成为未来国际经济体系变化的支撑，发达国家和发展中国家都在推动低碳化发展道路。

根据国家统计局数据显示，我国建筑能耗在总社会能耗占比达20%-30%，节能刻不容缓。而在我国北方地区，冬季采暖是建筑的重要耗能部分，传统燃煤取暖不仅效率底下，而且污染严重，极易形成雾霾；采用空气源热泵供热的方式，受天气影响较大，天气越冷其系统供热能力越差；采用地源热泵供热方式，对设计要求严格，其全年冷热负荷需求要平衡，在实际运行过程中，由于居民建筑存在冬季供热负荷远大于夏季制冷负荷情况，致使地埋管系统取、回热无法平衡，最终因冬季取不出足够热量导致供热系统瘫痪。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：根据本实用新型提出的一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，包括光伏系统、控制器、相变蓄热供暖墙体、并网系统。

所述光伏系统，包括太阳能光伏电池组，通过太阳能光伏电池组发电向相变蓄热供暖墙体提供直流电。

所述控制器，根据室内供暖需求和室外天气条件进行系统控制；冬季光照强度足够时，控制光伏系统所发直流电供给相变蓄热供暖墙体，通过墙体的相变蓄热层进行蓄热，同时供给室内采暖；当光照不足时，所诉控制器可自动切换到电网供电进行供暖，夜间可以利用相变蓄热层为室内供热；非供暖季，光伏系统接入并网系统向电网送电。

所述相变蓄热供暖墙体，包括线芯、发热层、导热层、相变蓄热层、内保温层、内墙板、内外墙板连接件、外保温层、外墙板；其中，所述线芯为高强度耐高温的玻璃纤维或者涤纶丝；所述发热层为高强度电热合金丝，采用螺旋结构缠绕线芯的方式；所述导热层采用陶瓷导热板；所述陶瓷导热板上均布有若干气孔，用于将发热层热量传递给相变蓄热层；所述相变蓄热层采用低温相变蓄热材料或中温相变蓄热材料；所述内保温层填充有保温材料，用于平衡供暖墙体温度，缩短高温放热的时长，延长中温放热的时长，提高室内的舒适性供暖；所述外保温层在内墙板和外墙板中间，起隔热作用，防止热能外传；所述内外墙板连接件，用于连接内外墙板，将相变蓄热供暖墙体连成整体。

所述并网系统，包括并网逆变器和并网接入端，用于非供暖季将光伏系统所发电量并网；或者，在供暖季光照不足时，作为室内供暖的备用电源。

综上所述，本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，该系统不仅能用直流电进行室内采暖，而且也能在没有直流电能的情况下采用交流电作为电能，在冬季，日照充足的天气可以利用直流电给电热丝供电发热，通过相变蓄热层蓄热，同时为室内供热，当光照不足时，可由电网供给交流电进行采暖；夜晚利用相变蓄热层为室内供热，当相变蓄热层温度无法满足用户要求，启动电网供电采暖；该系统满足不同天气情况或不同季节的特殊需求，系统结构简单，优先采用光伏所发直流电，降低了能源损耗，系统效率高，环保无污染。

附图说明

图1是本实用新型一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统的系统框图；

图2是本实用新型一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统的主要结构框图；

图3是本实用新型一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统的相变蓄热供暖墙体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本实用新型一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，包括光伏系统100、控制器200、相变蓄热供暖墙体300、并网系统400。

所述光伏系统100通过控制器200接入相变蓄热供暖墙体300供给发热层302直流电，或者接入并网系统400向电网送电。

所述控制器200，根据室内供暖需求和室外天气条件进行系统控制；冬季光照强度足够时，k2直流开关202和k4交流开关204断开，k1直流开关201和k3直流开关203闭合，光伏系统所发直流电供给相变蓄热供暖墙体300，发热层302发热，通过墙体的相变蓄热层304进行蓄热，同时供给室内采暖，夜间可以利用相变蓄热层304为室内供热；当光照不足时，k3直流开关203断开，k1直流开关201、k2直流开关203和k4交流开关204闭合，系统切换到电网供电进行供暖；非供暖季，k3直流开关203和k4交流开关204断开，k1直流开关201和k2直流开关闭合，光伏系统100接入并网系统400向电网送电。

所述相变蓄热供暖墙体300，包括线芯301、发热层302、导热层303、相变蓄热层304、内保温层305、内墙板306、内外墙板连接件307、外保温层308、外墙板309；其中，所述线芯301为高强度耐高温的玻璃纤维或者涤纶丝；所述发热层302为高强度电热合金丝，采用螺旋结构缠绕线芯的方式，既可以接入直流电，也可以接入交流电；所述导热层303采用陶瓷导热板；所述陶瓷导热板上均布有若干气孔，用于将发热层热量传递给相变蓄热层；所述相变蓄热层304采用低温相变蓄热材料或中温相变蓄热材料；所述内保温层305填充有保温材料，用于平衡供暖墙体温度，缩短高温放热的时长，延长中温放热的时长，提高室内的舒适性供暖；所述外保温层308在内墙板306和外墙板309中间，起隔热作用，防止热能外传；所述内外墙板连接件307，用于连接内墙板306和外墙板309，将相变蓄热供暖墙体300连成整体。

所述并网系统400，包括并网逆变器401和并网接入端402，用于非供暖季将光伏系统所发电量并网；或者，在供暖季光照不足时，作为室内供暖的备用电源。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，其特征在于：所述相变蓄热采暖系统包括光伏系统、控制器、相变蓄热供暖墙体、并网系统；所述光伏系统，包括太阳能光伏电池组，通过太阳能光伏电池组发电向相变蓄热供暖墙体提供直流电；所述控制器，根据室内供暖需求和室外天气条件进行系统控制；冬季光照强度足够时，控制光伏系统所发直流电供给相变蓄热供暖墙体，通过墙体的相变蓄热层进行蓄热，同时供给室内采暖；当光照不足时，所述控制器可自动切换到电网供电进行供暖，夜间可以利用相变蓄热层为室内供热；非供暖季，光伏系统接入并网系统向电网送电；所述相变蓄热供暖墙体，包括线芯、发热层、导热层、相变蓄热层、内保温层、内墙板、内外墙板连接件、外保温层、外墙板；其中，所述线芯为高强度耐高温的玻璃纤维或者涤纶丝；所述发热层为高强度电热合金丝，采用螺旋结构缠绕线芯的方式；所述导热层采用陶瓷导热板；所述陶瓷导热板上均布有若干气孔，用于将发热层热量传递给相变蓄热层；所述相变蓄热层采用低温相变蓄热材料或中温相变蓄热材料；所述内保温层填充有保温材料，用于平衡供暖墙体温度，缩短高温放热的时长，延长中温放热的时长，提高室内的舒适性供暖；所述外保温层在内墙板和外墙板中间，起隔热作用，防止热能外传；所述内外墙板连接件，用于连接内外墙板，将相变蓄热供暖墙体连成整体。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电直接驱动的相变蓄热采暖系统，其特征在于：所述并网系统，包括并网逆变器和并网接入端，用于非供暖季将光伏系统所发电量并网；或者，在供暖季光照不足时，作为室内供暖的备用电源。

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