[實用新型]冷熱聯產微電網系統

有效

• 申請號: 201120116773.8
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN202050251U
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 李晟;肖慧明;易昂;王楚文;肖新元;鄭小春
• 申請（專利權）人: 珠海興業綠色建筑科技有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02N6/00;F25B29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

一種冷熱聯產微電網系統，涉及微電網以及熱泵技術，特別涉及可發電、制冷、制熱，提高太陽能電池板發電效率，改善熱泵工況，提高能源利用效率的微電網系統，應用于分布式發電領域。?

背景技術

微電網是由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關負荷和監控、保護裝置組成的系統，可以同時提供電能和熱量，是一個能夠實現自我控制、保護和管理。?

目前國內還沒有冷熱聯產微電網系統，市場上的光伏產品在實際應用中存在著如下問題：1、太陽能光伏產品中的并網型產品，在有太陽和沒有太陽的情況下輸出變化情況比較大，相對于上級電網是個變化大的負荷，影響電網穩定，2、市場上的光伏產品都沒有能量管理功能，無法確保自身成為配電網的一個恒定負荷，只是簡單的把發布式發電系統接入到配電網中，給供電的經濟性和節點電壓、潮流、短路電流、網絡供電可靠性帶來影響。3、市面上的太陽能熱泵產品都是針對220V或者380V電源設計的，工作功率基本恒定，如果使用太陽能光伏電源系統，往往不能根據太陽能的變化情況而改變壓縮機頻率，太陽能過多時就白白浪費，太陽能能源不足時就無法正常工作，依然造成能源的浪費。因此本實用新型提出一種冷熱聯產微電網系統。?

發明內容

針對以上問題，本實用新型提供一種冷熱聯產微電網系統，該微電網系統具有能量管理功能，是上級電網的可控負荷，能提高太陽能電池板發電效率，改善熱泵工況和冷熱聯產。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：由多向變流器、可變頻熱泵以及太陽能電池板與換熱器的結合體共同組成了冷熱聯產微電網系統。?

所述多向變流器由并網逆變模塊(2)、儲能管理模塊(6)和三相四繞組變壓(3)器作為主要部件組成，其內部結構為將并網逆變模塊(2)、上級電網(4)、微電網內部配電網(5)、儲能管理模塊(6)依次電連接到三相四繞組變壓器(3)的N1、N2、N3、N4四個繞組上。?

所述的可變頻熱泵，是由變頻壓縮機(10)為核心，冷媒回路、溫水循環回路和冷水循環回路構成的熱交換設備。其內部結構為順次將變頻壓縮機(10)、冷凝器(9)、蒸發器(11)連接成環狀形成冷媒回路，使溫水在冷凝器(9)、熱儲水箱(8)間循環的溫水循環回路，使冷水在蒸發器(11)、冷儲水箱(12)間循環的冷水循環回路。?

所述的太陽能電池板與換熱器的結合體(1)由熱交換導管緊貼太陽能電池板背面構成，兩者間可進行熱交換。?

變頻壓縮機(10)的電源電連接在微電網內部配電網(5)上，太陽能電池板與換熱器的結合體(1)的電池板輸出端電連接在并網逆變模塊(2)輸入側，太陽能電池板與換熱器的結合體(1)中的換熱器部分作為可變頻熱泵換熱器串入冷水循環回路中。?

本實用新型根據上級電網對本級微電網電能交換功率要求，結合用戶需求功?率及太陽能發電功率而改變熱泵壓縮機的工作頻率，進而改變熱泵功率，確保發電與用電相平衡，整個微電網成為上級電網的一個可控負荷。由于系統的可控性，在用電低谷期，通過將上級電網的電能輸送到微電網系統內，保存到蓄電池(7)中或供熱泵使用，制冷水和制熱水存儲到水箱中備用；在用電高峰期，在滿足用戶需求的情況下將部分電能輸送到上級電網中，并依靠存儲的冷水和熱水滿足用戶的制冷和制熱需求，減少對上級電網的電能需求，具有能量管理功能。?

在太陽能電池板溫度偏高時，流經太陽能電池板背面換熱器的水降低了太陽能電池板的溫度，提高發電效率。?

在環境溫度過低的情況下，流經太陽能電池板背面換熱器的水溫度升高，改善了熱泵工況。?

本實用新型的特點在于，換熱器與太陽能電池板的結合提高了能量轉換效率和太陽能發電效率，利用能量管理功能對能量利用進行管理，將多余電能通過熱泵產生冷水和熱水存儲，可有效減少所需要的蓄電池的容量，從根本上降低了整體的運行成本，同時實現了發電與用電平衡，制冷與用冷平衡，制熱與用熱平衡，提高了太陽能利用率，可在上級電網管理下進行“削峰填谷”，減少了上級電網的管理難題。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明：?

附圖是冷熱聯產微電網系統原理圖，附圖中，?

(1)是太陽能電池板與換熱器的結合體。將熱泵換熱器安裝在太陽能電池板后面組成的既能產生電，又能加熱水的裝置；?

(2)是并網逆變模塊；?

(3)是三相四繞組變壓器；?

(4)是上級電網；?

(5)是微電網內部配電網；?