一种耦合新能源发电的加热供热设备制造技术

本发明专利技术公开了一种耦合新能源发电的加热供热设备，包括太阳能装置、储热水箱、变流器和可调电热丝，所述太阳能装置用于吸收光能并将光能转换成电能，所述太阳能装置通过选择开关与并联的变流器和可调电热丝电连接，所述可调电热丝安装于所述储热水箱内并对所述储热水箱内的水进行加热以利于供热。本发明专利技术所述的一种耦合新能源发电的加热供热设备，根据能源与供热需求的实际情况，将能源有效分配进行供热和/或供电，充分提高新能源的使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合新能源发电的加热供热设备
本专利技术涉及太阳能热水采暖系统，具体地，涉及一种耦合新能源发电的加热供热设备。
技术介绍
传统的太阳能热水采暖系统依靠真空集热管的涂层吸收阳光给水加热，夏天温度高、阳光充足，供热需求小，热水过剩，还要解决热水沸腾的问题；冬天温度低、阳光较弱，供暖需求大，太阳能热水不足，且水在集热器与热水储能罐的循环过程中热损失较大，还要解决管路冻结的问题。另外，随着户用光伏发电系统的日益普及，急需一种适应未来户用住宅需求的供暖系统，帮助用户在降低成本的同时提高新能源利用效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耦合新能源发电的加热供热设备，根据能源与供热需求的实际情况，将能源有效分配进行供热和/或供电，充分提高新能源的使用效率。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种耦合新能源发电的加热供热设备，包括新能源发电装置（比如光伏发电、风机发电等，本文以光伏发电说明）、储热水箱、变流器和可调电热丝，所述太阳能装置用于吸收光能并将光能转换成电能，所述太阳能装置通过选择开关与并联的变流器和可调电热丝电连接，所述可调电热丝安装于所述储热水箱内并对所述储热水箱内的水进行加热以利于供热。进一步地，所述太阳能装置包括光伏板和光伏电池，所述光伏板用于吸收光能并将光能转换成电能输送给光伏电池，所述光伏电池通过选择开关与并联的变流器和可调电热丝电连接，用于向所述可调电热丝和/或变流器提供电能。进一步地，采用阻抗匹配法调节可调电热丝的阻值与光伏电池的内阻相等，实现变流器工作在MPPT模式。进一步地，所述耦合新能源发电的加热供热设备，还包括传感器组，所述传感器组包括用于检测水温的温度传感器、用于检测水压的压力传感器、用于检测水流量的流量传感器。进一步地，所述耦合新能源发电的加热供热设备，还包括用于向所述储热水箱注水/抽水提供动力的泵。进一步地，所述耦合新能源发电的加热供热设备，还包括与所述储热水箱形成闭合水回路的暖气片。进一步地，所述耦合新能源发电的加热供热设备，还包括与所述传感器组、泵以及选择开关电连接的主控箱。综上，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的耦合新能源发电的加热供热设备，根据能源与供热需求的实际情况，将能源有效分配进行供热和/或供电，充分提高新能源的使用效率。附图说明图1是本专利技术较佳实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备的结构示意图；图2是阻抗匹配法的控制流程图；附图中标记及相应的零部件名称：光伏板1、储热水箱2、可调电热丝3、温度传感器4、泵5、加水装置6、暖气片7、主控箱8。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1请参阅图1-2，本专利技术较佳实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，包括光伏板1、光伏电池、储热水箱2、变流器和可调电热丝3。所述光伏板1用于吸收光能并将光能转换成电能输送给光伏电池。所述光伏电池分别与所述可调电热丝3与变流器形成闭合电路，用于向所述可调电热丝3和/或变流器提供电能。所述光伏电池的输出端通过一选择开关与所述可调电热丝3与变流器的输入端相连接，所述可调电热丝3与所述变流器并联连接，如此，根据实际情况通过选择开关选择可调电阻丝通电或变流器通电，进而选择可调电阻丝发热对水加热或变流器发电进而提供电能。所述变流器与用电终端电连接，为用电终端（如家用电器等）供电。采用阻抗匹配法调节可调电热丝3的阻值与光伏电池的内阻相等，实现变流器工作在MPPT模式，提高新能源利用效率。具体地，当光伏发电系统启动后，采取以微小的电压不断扰动阵列的输出电压，在电压变化的同时，检测功率变化的方向情况，由此可以确定寻优扰动方向，决定下一步电压参考值的大小，使变流器工作在MPPT模式，最大化的利用光伏电池的能量。其控制流程图如图2所示，即为扰动观察法，图中V(k)、I(k)、P(k)分别为当前光伏电池输出电压、电流、功率，V(k-1)、I(k-1)、P(k-1)分别为前一点光伏电池输出电压、电流、功率，Vref为参考电压，C为电压扰动常量。所述储热水箱2用于盛装水，所述可调电热丝3安装于所述储热水箱2内并对所述储热水箱2内的水进行加热，以提供热水。本实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，还包括传感器组，包括用于检测水温的温度传感器4、用于检测水压的压力传感器、用于检测水流量的流量传感器等等。本实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，还包括用于向所述储热水箱2注水/抽水提供动力的泵5。本实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，还包括与所述储热水箱2相连通的加水装置6。本实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，还包括与所述储热水箱2形成闭合水回路的暖气片7，以便供热。本实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，还包括与所述传感器组、泵5以及选择开关电连接的主控箱8。本实施例所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备经济性分析如下：朱亥村样机的数据如下：供暖面积120平米，峰值供暖期按照三个月算，每天耗电100kWh，剩余两个月的供热负荷较少，按照每天50kWh算，一个供暖季每个农户的总用电量为12000kWh；朱亥村光伏配备功率为1kW，每天发电量为5kWh，整个供暖季发电量为750kWh，按照0.45元/kWh，可以节省电费337元。综上，本申请所示的一种耦合新能源发电的加热供热设备，通过选择开关分别与并联的电热丝和变流器相连接从而可根据能源与供热需求的实际情况选择性地通过储热水箱2里的电热丝对水加热进行供热和/或通过变流器给住宅电器供电，从而实现新能源发电与供热耦合，具体如在供暖需求大时，新能源电源通过电热丝给储热水箱里的水加热，在供暖需求小时，新能源发电；充分提高新能源的使用效率。如上所述，可较好的实现本专利技术。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，依据本专利技术的技术实质，在本专利技术的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本专利技术技术方案的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耦合新能源发电的加热供热设备，其特征在于，包括新能源发电装置、储热水箱、变流器和可调电热丝，所述太阳能装置用于吸收光能并将光能转换成电能，所述太阳能装置通过选择开关与并联的变流器和可调电热丝连接，所述可调电热丝安装于所述储热水箱内并对所述储热水箱内的水进行加热以利于供热。

【技术特征摘要】
1.一种耦合新能源发电的加热供热设备，其特征在于，包括新能源发电装置、储热水箱、变流器和可调电热丝，所述太阳能装置用于吸收光能并将光能转换成电能，所述太阳能装置通过选择开关与并联的变流器和可调电热丝连接，所述可调电热丝安装于所述储热水箱内并对所述储热水箱内的水进行加热以利于供热。2.根据权利要求1所述的一种耦合新能源发电的加热供热设备，其特征在于，所述新能源发电装置包括有太阳能装置，太阳能装置由光伏电池组件组成，所述光伏电池组件通过选择开关与并联的变流器和可调电热丝电连接，用于向所述可调电热丝和/或变流器提供电能。3.根据权利要求2所述的一种耦合新能源发电的加热供热设备，其特征在于，所述可调电热丝采用阻抗匹配法，采用阻抗匹配法调节使可调电热丝的阻值与光伏电池的内阻相等，实现变流器工作在MPPT...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仕城，赵文超，伍春生，欧阳超，冯武平，熊书华，
申请(专利权)人：北京索英电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11