一种风光互补加热系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种风光互补加热系统及其控制方法，该系统包括：输入输出模块，用于接收用户的输入指示，并将用户的输入指示发送至控制模块；控制模块，用于接收输入输出模块传送的用户的输入指示，通过传感器对热水箱内的水温和水量进行检测，并监测能源模块的状态，根据检测结果对能源模块进行控制；能源模块，至少包括太阳能集热子系统、风力发电子系统以及电网，以在控制模块的控制下选择将各子系统接入该加热系统,本发明专利技术对于所处环境中的清洁能源进行了充分的利用，同时引入储能装置对系统中风力发电机组产生的过剩电能进行消纳，更好地避免了能源的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涉及风力发电技术和太阳能集热
，特别是涉及一种风光互补加热系统及其控制方法。
技术介绍
随着太阳能技术的迅速发展，目前一般居民家里使用的热水系统都是太阳能热水系统，但是这种太阳能热水系统只能在天气晴朗阳光充足的时候为系统提供加热热水，其他大部分时间用户需要使用热水时一般都是把热水器接入电网直接加热，造成电力资源的浪费，无法实现节能减排的目的。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种风光互补加热系统及其控制方法，其充分考虑到了环境中各种不同的情况，对于所处环境中的清洁能源进行了充分的利用，同时引入储能装置对系统中风力发电机组产生的过剩电能进行消纳，更好地避免了能源的浪费，实现了既经济又环保的目的。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种风光互补加热系统，包括：输入输出模块，用于接收用户的输入指示，并将用户的输入指示发送至控制模块；控制模块，用于接收输入输出模块传送的用户的输入指示，通过传感器对热水箱内的水温和水量进行检测，并监测能源模块的状态，根据检测结果对能源模块进行控制；能源模块，至少包括太阳能集热子系统、风力发电子系统以及电网，以在
控制模块的控制下选择将各子系统接入该加热系统。进一步地，该控制模块包括：接收单元，用于接收所述输入输出模块传送的用户指令；监测单元通过传感器对加热系统热水箱内的水温和水量进行检测，并实时监测所述能源模块的运行状态；动作及反馈单元，根据能源模块中各子系统的状态变化和接收到的用户指令，发出相应的控制指令。进一步地，若所述能源模块的风力发电子系统或太阳能集热子系统处于工作状态，则将该风力发电子系统或太阳能集热子系统接入该加热系统，若该风力发电子系统与太阳能集热子系统都不处于工作状态，则将该电网接入加热系统。进一步地，若监测到现场环境出现故障或接收到用户输入的使系统停止运行的指令时，该动作及反馈单元发出控制指令使系统停止运行。进一步地，该能源模块还包括储能系统，该储能系统包括储能电池，以用于在该风力发电子系统或太阳能集热子系统产生多余电能时存入该储能电池。进一步地，若该风力发电子系统与太阳能集热子系统都不处于工作状态，控制模块先控制将该储能系统接入，在储能系统电量不足时，再控制将该电网接入。为达到上述目的，本专利技术还提供一种风光互补加热系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一，接收用户的输入指示；步骤二，利用传感器对热水箱的水温及水量进行检测，并监控能源模块的状体，根据检测结果向能源模块发出控制指令；步骤三，能源模块根据控制指令将对应的子系统接入，以对加热系统进行供电。进一步地，于步骤三中，当监测到能源模块的风力发电子系统或太阳能集热子系统处于工作状态，则将风力发电子系统或太阳能集热子系统接入，当监测到能源模块的风力发电子系统或太阳能集热子系统不处于工作状态时，则将电网接入加热系统。进一步地，当监测到能源模块的风力发电子系统或太阳能集热子系统不处于工作状态时，先将储能系统接入该加热系统，当监测到储能系统电量不足时，将该电网接入加热系统。进一步地，若监测到现场环境出现故障或接收到用户输入的使系统停止运行的指令时，则由控制模块发出控制指令使系统停止运行。与现有技术相比，本专利技术一种风光互补加热系统及其控制方法充分考虑到了环境中各种不同的情况，对于所处环境中的清洁能源进行了充分的利用，同时引入储能装置对系统中风力发电机组与太阳能产生的过剩电能进行消纳，更好地避免能源的浪费，达到了既经济又环保的目的。附图说明图1为本专利技术一种风光互补加热系统的系统架构图；图2为本专利技术较佳实施例中控制模块的结构示意图；图3为本专利技术较佳实施例中风光互补加热系统的系统架构图图4为本专利技术一种风光互补加热系统的控制方法的步骤流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图1为本专利技术一种风光互补加热系统的系统架构图。如图1所示，本专利技术
一种风光互补加热系统，包括：输入输出模块10、控制模块20以及能源模块30。其中，输入输出模块10，用于接收用户的输入指示，并将用户的输入指示发送至控制模块20。在本专利技术中，用户的输入指示可为用户对加热最高水温的设定和对热水器加热水量的设定等。控制模块20，用于接收输入输出模块10传送的用户的输入指示，通过传感器对热水箱内的水温和水量进行检测，并监测能源模块30的状态，根据检测结果对能源模块30进行控制，即，监测能源模块30中太阳能集热系统与风力发电系统接入系统的状态，并根据用户的输入指示和检测结果对能源模块30发出控制指令，例如，当检测获得热水箱内的水温低于用户设定的加热水温时，监测得知当前风力发电子系统处于工作状态，当前则发出控制指令至能源模块30使能源模块30的风力发电子系统接入加热系统进行供电以对其进行加热。能源模块30包括太阳能集热子系统301、风力发电子系统302、储能系统303以及电网304，太阳能集热子系统301用于将太阳能转换为电能，以在控制模块20的控制下接入加热系统，同时将多余的电能输送给储能系统303中的储能电池进行储存，风力发电子系统302，用于将风能转化为电能，以在控制模块20的控制下接入加热系统，并将多余的电能输送至储能系统303中的储能电池进行储存；储能系统303用于对太阳能集热子系统301和风力发电子系统302转化的电能进行储存；电网304，以于储能电池中电量不足或在控制模块20的控制下接入为加热系统供电。具体地说，由于风能和太阳能与当时天气条件有很大的关系，因此能源模块30中各个子系统的运行状态也要根据实际情况决定，一般来说，当天气晴朗阳光充足且风力条件也良好的时候，太阳能集热系统301和风力发电子系统302同时工作，当光照条件充足但无风时，太阳能集热系统301工作，切除风力发电子系统302，如果此时用户需要尽快使用热水器，那么把热水系统可以接入电网S4；当光照条件差且无风时，那么太阳能集热子系统301和风力发电子系统302都不工作，控制模块20控制热水系统直接接入电网
304，另外，当能源模块30中风力发电子系统302中产生的电能过剩时，风机发出的电能可以输送给储能系统303中的储能电池进行储存，在太阳能集热子系统301和风力发电子系统302都停止工作后，储能系统303中的储能电池优先为加热系统提供电能，直到储能电池中电量不足时切换到电网304。图2为本专利技术较佳实施例中控制模块的结构示意图。其中，控制模块进一步包括接收单元201、监测单元202以及动作及反馈单元203，其中，接收单元201用于接收输入输出模块10传送的用户指令；监测单元202通过传感器对加热系统热水箱内的水温和水量进行检测，并实时监测能源模块30的运行状态，即监测能源模块30中太阳能加热子系统301和风力发电子系统302接入系统的状态；动作及反馈单元203根据能源模块30中各子系统的状态变化和接收到的用户指令，发出相应的指令。例如，如果监测单元202发现系统出现异常情况，可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风光互补加热系统，包括：输入输出模块，用于接收用户的输入指示，并将用户的输入指示发送至控制模块；控制模块，用于接收输入输出模块传送的用户的输入指示，通过传感器对热水箱内的水温和水量进行检测，并监测能源模块的状态，根据检测结果对能源模块进行控制；能源模块，至少包括太阳能集热子系统、风力发电子系统以及电网，以在控制模块的控制下选择将各子系统接入该加热系统。

【技术特征摘要】
1.一种风光互补加热系统，包括：输入输出模块，用于接收用户的输入指示，并将用户的输入指示发送至控制模块；控制模块，用于接收输入输出模块传送的用户的输入指示，通过传感器对热水箱内的水温和水量进行检测，并监测能源模块的状态，根据检测结果对能源模块进行控制；能源模块，至少包括太阳能集热子系统、风力发电子系统以及电网，以在控制模块的控制下选择将各子系统接入该加热系统。2.如权利要求1所述的一种风光互补加热系统，其特征在于，该控制模块包括：接收单元，用于接收所述输入输出模块传送的用户指令；监测单元通过传感器对加热系统热水箱内的水温和水量进行检测，并实时监测所述能源模块的运行状态；动作及反馈单元，根据能源模块中各子系统的状态变化和接收到的用户指令，发出相应的控制指令。3.如权利要求2所述的一种风光互补加热系统，其特征在于：若所述能源模块的风力发电子系统或太阳能集热子系统处于工作状态，则将该风力发电子系统或太阳能集热子系统接入该加热系统，若该风力发电子系统与太阳能集热子系统都不处于工作状态，则将该电网接入加热系统。4.如权利要求3所述的一种风光互补加热系统，其特征在于：若监测到现场环境出现故障或接收到用户输入的使系统停止运行的指令时，该动作及反馈单元发出控制指令使系统停止运行。5.如权利要求3所述的一种风光互补加热系统，其特征在于：该能源模块还包括储能系统，该储能系统包括储...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟畅，刘天羽，朱俊，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31