CN217928955U - 一种带多能源互补的太阳能光电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带多能源互补的太阳能光电系统，包括太阳能装置、电池、多能源互补系统和储热水箱，其中：太阳能装置与太阳能充电控制器电连接，太阳能充电控制器分别与电池和交流逆变器电连接，交流逆变器分别与单相输出端子和三相输出端子电连接，三相输出端子与多能源互补系统电连接，多能源互补系统分别与多能源加热装置和循环泵电连接；多能源加热装置的进水口与水源连通连接，出水口与储热水箱的内部空腔连通连接；循环泵设置在储热水箱的出水管道上，出水管道与用热设备连通连接。有益效果：环保节能、系统结构精炼合理、实现了全过程智能控制；同时解决了目前单一的太阳能光伏发电设备在没有光照下不能使用的弊端。

Description

一种带多能源互补的太阳能光电系统

技术领域

本实用新型涉及新能源领域，具体涉及一种带多能源互补的太阳能光电系统。

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。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上。在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能。

在当下倡导“碳达峰，碳中和，低碳、绿色、环保”的目标下，低碳、环保、安全、也必将成为我国未来大型的采暖和热水的趋势。目前电采暖设备和加热水设备中，大多数采用电阻式进行加热，而电阻式加热有加热效率低下，耗电高，升温慢，故障率居高不下；燃气炉安全性不够可靠，单纯的太阳能发电系统受制于光照的影响，不能满足实际的使用需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种环保节能，体积小、占地面积小；系统结构精炼合理，可靠稳定，安全性高，使用寿命长、安装维护简便；实现了全过程智能控制，灵活设置，无人值守；同时解决了目前单一的太阳能光伏发电设备在没有光照下不能使用的弊端的带多能源互补的太阳能光电系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种带多能源互补的太阳能光电系统，包括太阳能装置、电池、多能源互补系统和储热水箱，其中：太阳能装置与太阳能充电控制器电连接，太阳能充电控制器分别与电池和交流逆变器电连接，交流逆变器分别与单相输出端子和三相输出端子电连接，三相输出端子与多能源互补系统电连接，多能源互补系统分别与多能源加热装置和循环泵电连接；多能源加热装置的进水口与水源连通连接，出水口与储热水箱的内部空腔连通连接；循环泵设置在储热水箱的出水管道上，出水管道与用热设备连通连接。

上述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其中：多能源互补系统包括PLC控制器、无线通讯模块和双电源转换开关；双电源转换开关分别与三相输出端子和市电电网电连接作为双路电源输入，与多能源加热装置电连接输出电源；PLC控制器分别与多能源加热装置和循环泵电连接，控制其启停状态；无线通讯模块与云服务器无线连接，云服务器与远程终端无线连接。

上述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其中：太阳能装置为太阳能光伏板或太阳能光伏板阵列。

上述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其中：电池为若干个免维护电池串联成的免维护电池方阵。

上述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其中：多能源加热装置为电加热设备或生物质加热装置或燃气加热装置；多能源互补系统的双电源转换开关与多能源加热装置的控制电路电连接。

上述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其中：储热水箱由不锈钢双夹层材料制成，夹层内部填充聚氨酯保温材料；多能源加热装置的进水口与水源之间设置有净水装置与电磁阀，储热水箱内设置有水位探针，电磁阀与水位探针分别与多能源互补系统的PLC控制器电连接；用热设备的回水管与多能源加热装置连通连接。

上述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其中：用热设备包括热水管、暖气片、地暖盘管。

本实用新型的有益效果在于：环保节能，体积小、占地面积小；系统结构精炼合理，可靠稳定，安全性高，使用寿命长、安装维护简便；实现了全过程智能控制，灵活设置，无人值守；同时解决了目前单一的太阳能光伏发电设备在没有光照下不能使用的弊端。

附图说明

图1：本实用新型的结构连接示意图；

图中：1-太阳能装置、2-太阳能充电控制器、3-电池、4-交流逆变器、5-单相输出端子、6-三相输出端子、7-多能源互补系统、8-多能源加热装置、9-储热水箱、10-循环泵、11-用热设备。

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做进一步说明：

实施例：如图1所示，一种带多能源互补的太阳能光电系统，包括太阳能装置1、电池3、多能源互补系统7和储热水箱9，其中：太阳能装置1与太阳能充电控制器2电连接，太阳能充电控制器2分别与电池3和交流逆变器4电连接，交流逆变器4分别与单相输出端子5和三相输出端子6电连接，三相输出端子6与多能源互补系统7电连接，多能源互补系统7分别与多能源加热装置8和循环泵10电连接；多能源加热装置8的进水口与水源连通连接，出水口与储热水箱9的内部空腔连通连接；循环泵10设置在储热水箱9的出水管道上，出水管道与用热设备11连通连接。

其中：多能源互补系统7包括PLC控制器、无线通讯模块和双电源转换开关；双电源转换开关分别与三相输出端子6和市电电网电连接作为双路电源输入，与多能源加热装置8电连接输出电源；PLC控制器分别与多能源加热装置8和循环泵10电连接，控制其启停状态；无线通讯模块与云服务器无线连接，云服务器与远程终端无线连接；太阳能装置1为太阳能光伏板或太阳能光伏板阵列；电池3为若干个免维护电池串联成的免维护电池方阵；多能源加热装置8为电加热设备或生物质加热装置或燃气加热装置；多能源互补系统7的双电源转换开关与多能源加热装置8的控制电路电连接。

其中：储热水箱9由不锈钢双夹层材料制成，夹层内部填充聚氨酯保温材料；多能源加热装置8的进水口与水源之间设置有净水装置与电磁阀，储热水箱9内设置有水位探针，电磁阀与水位探针分别与多能源互补系统7的PLC控制器电连接；用热设备11的回水管与多能源加热装置8连通连接；用热设备11包括热水管、暖气片、地暖盘管。

工作时：在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，太阳能装置1吸收光能光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成直流电；输送到太阳能充电控制器2输入端口，太阳能充电控制器2用于在本实用新型中，控制太阳能光伏板或太阳能光伏板阵列，对电池3充电；同时输送直流电给交流逆变器4输入端；交流逆变器4最主要的功能是把太阳能光伏板所发的直流电转化成家电和其他电气使用的交流电，太阳能光伏板所发的电全部都要通过交流逆变器4的处理才能对外输出，并通过全桥电路，采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户单相输出端子5和三相输出端子6使用；单相输出端子5输出两相电源为照明用电和生活用电提供电源；三相输出端子6输出三相四线电源为多能源互补系统7提供输入电源；多能源互补系统7输出电源为多能源加热装置8的控制电路部分供电，若多能源加热装置8为电加热装置，则加热部分单独由市电电网供电或其它途径供电。

当没有光照或光照条件较差时，太阳能装置1不产生电压或产生电压低于所需的预设值，此时多能源互补系统7的双电源转换开关执行转换动作，将多能源加热装置8的供电电源从三相输出端子6转换为备用的市电电网供电，实现智能自动切换。其中，上述双电源转换开关亦可将电池3作为备用电源。

另外，多能源加热装置8加热储热水箱9里的水，储热水箱9设计有自动补水装置，且装有净水设备与多能源加热装置8连接，以保证良好水质。同时储热水箱9内部安装有水位探针，水位探针检测到有水，检测时间5秒，若检测正常正常则工作，若不正常则能源加热装置8不执行加热工作，报故障，并蜂鸣器报警直到故障排除。循环泵10不运转，多能源加热装置8不执行加热工作；循环泵10作用是把储热水箱9里的热水输送到用热设备11供用户使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,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 (7)

1.一种带多能源互补的太阳能光电系统，包括太阳能装置（1）、电池（3）、多能源互补系统（7）和储热水箱（9），其特征在于：所述太阳能装置（1）与太阳能充电控制器（2）电连接，太阳能充电控制器（2）分别与电池（3）和交流逆变器（4）电连接，交流逆变器（4）分别与单相输出端子（5）和三相输出端子（6）电连接，三相输出端子（6）与多能源互补系统（7）电连接，多能源互补系统（7）分别与多能源加热装置（8）和循环泵（10）电连接；所述多能源加热装置（8）的进水口与水源连通连接，出水口与储热水箱（9）的内部空腔连通连接；所述循环泵（10）设置在储热水箱（9）的出水管道上，出水管道与用热设备（11）连通连接。

2.如权利要求1所述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其特征在于：所述多能源互补系统（7）包括PLC控制器、无线通讯模块和双电源转换开关；双电源转换开关分别与三相输出端子（6）和市电电网电连接作为双路电源输入，与多能源加热装置（8）电连接输出电源；PLC控制器分别与多能源加热装置（8）和循环泵（10）电连接，控制其启停状态；无线通讯模块与云服务器无线连接，云服务器与远程终端无线连接。

3.如权利要求2所述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其特征在于：所述太阳能装置（1）为太阳能光伏板或太阳能光伏板阵列。

4.如权利要求2所述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其特征在于：所述电池（3）为若干个免维护电池串联成的免维护电池方阵。

5.如权利要求2所述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其特征在于：所述多能源加热装置（8）为电加热设备或生物质加热装置或燃气加热装置；所述多能源互补系统（7）的双电源转换开关与多能源加热装置（8）的控制电路电连接。

6.如权利要求5所述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其特征在于：所述多能源加热装置（8）的进水口与水源之间设置有净水装置与电磁阀，储热水箱（9）内设置有水位探针，电磁阀与水位探针分别与多能源互补系统（7）的PLC控制器电连接；所述用热设备（11）的回水管与多能源加热装置（8）连通连接。

7.如权利要求6所述的一种带多能源互补的太阳能光电系统，其特征在于：所述用热设备（11）包括热水管、暖气片、地暖盘管。

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