一种分布式光伏及储能系统技术方案

本发明专利技术提供一种分布式光伏及储能系统，由光伏模块、集热模块、热泵及热风或热水模块以及储能系统组成，光伏模块产生的电能为“自发自用、余电上网”模式，是应用系统的电能输出核心，自用电能主要用于驱动热泵系统及热风或热水模块。所述光伏模块的组件背面设置有流道，供低温工质流通以降低组件温度提高组件运行稳定性，保证输出功率，实现光伏模块具有高的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏及储能系统
本专利技术涉及太阳能利用技术，具体涉及一种分布式光伏及储能系统。
技术介绍
太阳能资源是一种取之不尽，用之不竭的可再生能源，通过太阳能光热技术将太阳能高效吸收存储起来，用来满足用户各种品种能源的需求，既可以节约大量化石能源，也能减少大量的环境污染；发电后的余热含有大量的能源可以利用，但是由于各种条件往往都直接排到大气中浪费掉了，而采用余热回收式热泵将这部分余热进行回收，既减少了对这部分热量的浪费，同时还能实现“变废为宝”的目的。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种分布式光伏及储能系统，该系统可以充分利用太阳能清洁能源，同时对发电后的冷凝水进行余热回收利用，具有显著的节能减排效果，可以满足用户多种能源负荷的需求，具有较高的实用价值。为实现上述目的，本专利技术所采用以下技术方案：一种分布式光伏及储能系统，包括光伏模块、集热模块、热泵及热风或热水模块以及储能模块；其中，所述光伏模块由光伏组件(1)组成，其组件背面设置有流道，流道中有低温工质，光伏组件(1)的背面流道与冷凝器(7)相接形成流道工质流通回路；所述集热模块通过管道连接热泵系统以及热风或热水模块；所述热泵系统包括通过管道密闭依序连接的储水箱(8)、蒸发器(7)、膨胀阀(6)、水泵(5)、节流阀(4)、储液器(3)、冷凝器(9)、四通换向阀(10)、压缩机(11)、气液分离器(12)以及逆控一体机(13)；所述压缩机的出口连接所述四通换向阀(10)的端口A，所述四通换向阀(10)的端口B连接冷凝系统的入口，所述冷凝系统的出口连接储液器(3)的入口，所述储液器(3)的出口与节流阀(4)连接，所述节流阀(4)与蒸发器(7)的管道入口相连接，所述蒸发器(7)的管道的出口连通所述四通换向阀(10)的端口C，所述四通换向阀(10)的端口D连通所述气液分离器(12)的入口,所述气液分离器(12)的出口连通所述压缩机(11)的入口；所述冷凝系统包括冷凝器(9)；所述蒸发器(7)为盘管，设置于储水箱(8)内部；所述压缩机(11)的输出口连接四通换向阀(10)的输入端，四通换向阀(10)的输出端连接气液分离器(12)，所述四通换向阀(10)的第三输出端连接所述压缩机(12)的输入端，在所述气液分离器(12)的连接管道上分别设置节流阀(4)，同时在管道的制定位置设置膨胀阀(6)；所述热风或热水模块包括集热模块、热泵系统、储热箱(14)、水泵(5)、电磁阀(15)、比例调节阀(18)、生活用水装置、生活供暖装置以及余热回收系统；所述生活用水装置为水泵与生活热水用水端相连；所述生活供暖装置为水泵(5)与供暖装置相连；其中，水泵(5)分别和储热箱(14)、比例调节阀(18)相连；所述独立盘管一侧安装的风扇(23)至少为1个，根据独立盘管(21)的大小可设置为多个；所述散热片(22)为合金材质，所述散热片(22)截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽，散热片(22)垂直贴附在独立盘管(21)上；所述冷凝器(9)上安装有主动散热装置，所述的主动散热装置为风冷装置，冷凝器(9)一侧排布有利于散热的独立盘管(21)，所述冷凝系统的独立盘管(21)与可再生能源转换利用系统相连接，所述独立盘管(21)上等距排布有散热片(22)，在独立盘管(21)一侧安装有风扇(23)；所述储能模块包括相互连接的蓄电池充电控制器和储能单元，所述光伏组件(1)连接有第一开关，所述第一开关分别于第一通路和第二通路相连接，所述第一通路直接连接光伏逆变器，所述第二通路通过依次设置的超级电容和储能模块连接所述光伏逆变器，所述超级电容与所述储能模块之间设有第二开关，所述储能模块与所述光伏逆变器之间设有第三开关,所述光伏逆变器接入城市电网。进一步的，所述储能模块与所述光伏逆变器之间设有第三开关并且采用串联的连接方式。进一步的，还设有用于切换工作状态的控制系统，所述控制系统包括用于测试所述光伏组件侧电压电流的第一开关控制器、用于测试所述超级电容侧电压电流的第二开关控制器和用于测试化学电池侧电压电流的第三开关控制器。进一步的，所述第一开关控制器连接所述第一开关，所述第二开关控制器连接所述第二开关，所述第三开关控制器连接所述第三开关，各开关控制器均能控制对应开关的开合。进一步的，所述第一开关控制器、第二开关控制器和第三开关控制器通过总线相互连接。进一步的，所述生活热水用水端为淋浴花洒(16)，且电磁阀(15)通过管道与淋浴花洒(16)和风机盘管(19)相连接；比例调节阀(18)安装在水泵(5)与储热箱(14)之间。进一步的，所述采暖装置包括水泵(5)和风机盘管(19)末端，水泵(5)的进出口分别与储热箱(14)和风机盘管(19)末端进口相连，采暖末端出口与储热箱(14)相连。进一步的，所述集热器(2)的管道为具有良好防冻效果的平板集热器。进一步的，所述蒸发器为水箱沉浸式蒸发器，所述蒸发器包括保温壳体、液槽、搅拌装置、致冷液管路、电机及底架。进一步的，所述储能模块包括相互连接的蓄电池充电控制器和储能单元，所述蓄电池充电控制器连接所述第二开关，所述储能单元连接所述第三开关。进一步的，所述储能单元包括若干化学电池，不同化学电池相互串联和/或并联。进一步的，所述化学电池为铅酸电池。进一步的，所述光伏组件设有温度传感器，所述温度传感器连接所述第三开关控制器。进一步的，所述带超级电容的分布式光伏储能系统还设有继电器及保护装置。进一步的，所述控制系统设有人机交互界面。进一步的，所述储水箱(8)内还设置有自动上水系统。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供一种分布式光伏及储能系统，由光伏模块、集热模块、热泵及热风或热水模块以及储能模块组成，光伏模块产生的电能为“自发自用、余电上网”模式，是应用系统的电能输出核心，自用电能主要用于驱动热泵系统及热风或热水模块。光伏模块的组件背面设置有流道，供低温工质流通以降低组件温度提高组件运行稳定性，保证输出功率，实现光伏模块具有高的转换效率。(2)本专利技术的冷凝器一侧排布有利于散热的独立盘管，所述冷凝系统的独立盘管连接可再生能源转换利用系统，便于冷凝器与可再生能源系统之间的能量交换，提高供暖系统的热效率，同时降低可再生能源应用系统温度，提高可再生能源系统的转换效率；(3)本专利技术的盘管上等距排布有散热片，在独立盘管一侧安装有至少一个风扇，以加快独立盘管与冷凝器之间的能量交换，改善能量转换效率的同时提高系统整体效率。(4)通过本系统收集丰富的可再生能源，并通过光伏组件和集热器的热传导而用来利用太阳能，为用户的发电提供了新的思路和保证，同时对冷凝水的余热回收利用为用户提供冷热负荷，该系统在污染物排放方面明显优于常规的化石原料系统，对环境基本实现了零排放的目的，具有较大的环境效益。(5)本专利技术在光伏组件和储能模块之间设置了超级电容，使光伏组件先向超级电容充电，储存一定电量后再由超级电容向储能模块充电，采用超级电容作为中转，起到能量缓冲的作用，不仅能够协助控制系统中的谐波分量，还可以调节系统中的电压波动，减小因系统保护导致的发电量减少；而且只有当超级电容的储电量足够后才向储能模块中的化学电池进行充电，避免了波动电压的不完整充电，极大的提高了化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光伏及储能系统，其特征在于，所述分布式光伏及储能系统包括光伏模块、集热模块、热泵及热风或热水模块以及储能模块；其中，所述光伏模块由光伏组件(1)组成，其组件背面设置有流道，流道中有低温工质，光伏组件(1)的背面流道与冷凝器(7)相接形成流道工质流通回路；所述集热模块通过管道连接热泵系统以及热风或热水模块；所述热泵系统包括通过管道密闭依序连接的储水箱(8)、蒸发器(7)、膨胀阀(6)、水泵(5)、节流阀(4)、储液器(3)、冷凝器(9)、四通换向阀(10)、压缩机(11)、气液分离器(12)以及逆控一体机(13)；所述压缩机的出口连接所述四通换向阀(10)的端口A，所述四通换向阀(10)的端口B连接冷凝系统的入口，所述冷凝系统的出口连接储液器(3)的入口，所述储液器(3)的出口与节流阀(4)连接，所述节流阀(4)与蒸发器(7)的管道入口相连接，所述蒸发器(7)的管道的出口连通所述四通换向阀(10)的端口C，所述四通换向阀(10)的端口D连通所述气液分离器(12)的入口,所述气液分离器(12)的出口连通所述压缩机(11)的入口；所述冷凝系统包括冷凝器(9)；所述蒸发器(7)为盘管，设置于储水箱(8)内部；所述压缩机(11)的输出口连接四通换向阀(10)的输入端，四通换向阀(10)的输出端连接气液分离器(12)，所述四通换向阀(10)的第三输出端连接所述压缩机(12)的输入端，在所述气液分离器(12)的连接管道上分别设置节流阀(4)，同时在管道的制定位置设置膨胀阀(6)；所述热风或热水模块包括集热模块、热泵系统、储热箱(14)、水泵(5)、电磁阀(15)、比例调节阀(18)、生活用水装置、生活供暖装置以及余热回收系统；所述生活用水装置为水泵与生活热水用水端相连；所述生活供暖装置为水泵(5)与供暖装置相连；其中，水泵(5)分别和储热箱(14)、比例调节阀(18)相连；所述独立盘管一侧安装的风扇(23)至少为1个，根据独立盘管(21)的大小可设置为多个；所述散热片(22)为合金材质，所述散热片(22)截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽，散热片(22)垂直贴附在独立盘管(21)上；所述冷凝器(9)上安装有主动散热装置，所述的主动散热装置为风冷装置，冷凝器(9)一侧排布有利于散热的独立盘管(21)，所述冷凝系统的独立盘管(21)与可再生能源转换利用系统相连接，所述独立盘管(21)上等距排布有散热片(22)，在独立盘管(21)一侧安装有风扇(23)；所述储能模块包括相互连接的蓄电池充电控制器和储能单元，所述光伏组件(1)连接有第一开关，所述第一开关分别于第一通路和第二通路相连接，所述第一通路直接连接光伏逆变器，所述第二通路通过依次设置的超级电容和储能模块连接所述光伏逆变器，所述超级电容与所述储能模块之间设有第二开关，所述储能模块与所述光伏逆变器之间设有第三开关,所述光伏逆变器接入城市电网；还包括独立微电网，所述独立微电网包括分布式光伏系统、电池储能系统、微电网综合系统、负荷，所述微电网综合系统包括微电网检测系统、微电网管理系统、微电网控制系统、用户控制系统、继电保护系统，所述分布式光伏系统包括光伏组件、光伏方阵支架、太阳跟踪控制装置、汇流箱、逆变器，所述光伏方阵支架上安装有光伏组件，所述光伏组件包括上层组件和下层组件，所述上层组件与下层组件之间设置有空心层，所述上层组件与下层组件通过可伸缩边框组件连接，所述上层组件上设置有玻璃盖板，所述下层组件上设置有光伏电池片、背板，所述光伏电池片与背板之间设置有胶膜，所述玻璃盖板为凸透镜造型。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏及储能系统，其特征在于，所述分布式光伏及储能系统包括光伏模块、集热模块、热泵及热风或热水模块以及储能模块；其中，所述光伏模块由光伏组件(1)组成，其组件背面设置有流道，流道中有低温工质，光伏组件(1)的背面流道与冷凝器(7)相接形成流道工质流通回路；所述集热模块通过管道连接热泵系统以及热风或热水模块；所述热泵系统包括通过管道密闭依序连接的储水箱(8)、蒸发器(7)、膨胀阀(6)、水泵(5)、节流阀(4)、储液器(3)、冷凝器(9)、四通换向阀(10)、压缩机(11)、气液分离器(12)以及逆控一体机(13)；所述压缩机的出口连接所述四通换向阀(10)的端口A，所述四通换向阀(10)的端口B连接冷凝系统的入口，所述冷凝系统的出口连接储液器(3)的入口，所述储液器(3)的出口与节流阀(4)连接，所述节流阀(4)与蒸发器(7)的管道入口相连接，所述蒸发器(7)的管道的出口连通所述四通换向阀(10)的端口C，所述四通换向阀(10)的端口D连通所述气液分离器(12)的入口,所述气液分离器(12)的出口连通所述压缩机(11)的入口；所述冷凝系统包括冷凝器(9)；所述蒸发器(7)为盘管，设置于储水箱(8)内部；所述压缩机(11)的输出口连接四通换向阀(10)的输入端，四通换向阀(10)的输出端连接气液分离器(12)，所述四通换向阀(10)的第三输出端连接所述压缩机(12)的输入端，在所述气液分离器(12)的连接管道上分别设置节流阀(4)，同时在管道的制定位置设置膨胀阀(6)；所述热风或热水模块包括集热模块、热泵系统、储热箱(14)、水泵(5)、电磁阀(15)、比例调节阀(18)、生活用水装置、生活供暖装置以及余热回收系统；所述生活用水装置为水泵与生活热水用水端相连；所述生活供暖装置为水泵(5)与供暖装置相连；其中，水泵(5)分别和储热箱(14)、比例调节阀(18)相连；所述独立盘管一侧安装的风扇(23)至少为1个，根据独立盘管(21)的大小可设置为多个；所述散热片(22)为合金材质，所述散热片(22)截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽，散热片(22)垂直贴附在独立盘管(21)上；所述冷凝器(9)上安装有主动散热装置，所述的主动散热装置为风冷装置，冷凝器(9)一侧排布有利于散热的独立盘管(21)，所述冷凝系统的独立盘管(21)与可再生能源转换利用系统相连接，所述独立盘管(21)上等距排布有散热片(22)，在独立盘管(21)一侧安装有风扇(23)；所述储能模块包括相互连接的蓄电池充电控制器和储能单元，所述光伏组件(1)连接有第一开关，所述第一开关分别于第一通路和第二通路相连接，所述第一通路直接连接光伏逆变器...

【专利技术属性】
技术研发人员：田正稳，
申请(专利权)人：江苏亚威变压器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32