[發明專利]分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統及控制方法

有效

• 申請號: 201310438423.7
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103528114A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 程崇鈞;程巍;宋文波;程曉龍;韓濱
• 申請（專利權）人: 蕪湖市科華新型材料應用有限責任公司
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

1.一種分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，所述的電熱系統設有太陽能發電裝置，其特征在于：所述的電熱系統設有風力發電裝置；所述的電熱系統還與市電電網連接；所述的太陽能發電裝置、風力發電裝置及市電電網，通過按時序或溫度編程針對交直流切換或變功率與恒功率分別用電控制的控制器，連接到所述的電熱系統中。

2.按照權利要求1所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的電熱系統的用電設施包括熱水系統、地面輻射供暖系統和采用散熱器的供暖系統。

3.按照權利要求2所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的地面輻射供暖系統是在建筑與生活設施中將自限溫電熱器件設在建筑結構層中，或將相變儲能器材敷設于面層與隔熱層之間，形成儲能地面；或將相變蓄能材料灌裝在所述自限溫電熱器件之中。

4.按照權利要求3所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的自限溫電熱器件為具有PTC特性的智能型變功率自控溫電熱帶；或者所述的變功率電熱器件為具有PTC特性的智能型變功率自控溫電熱器件；或所述的變功率電熱器件為無機類PTC電熱模塊。

5.按照權利要求4所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的電熱系統采用計算機網絡智能控制系統進行控制，所述的計算機網絡智能控制系統設有供暖網站、采暖服務器、網絡控制器、數據交互機、室內外溫度控制器、自限溫蓄熱地面終端或自限溫電熱器件。

6.按照權利要求5所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的熱水系統設有熱水器，所述的熱水器的罐內設置交流恒功率加熱器一只，直流變功率蓄能電加熱器一只；或者僅設置交直流兩用變功率電加熱器一只。

7.按照權利要求6所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的熱水器采用相變蓄能儲水罐，其結構為承壓式搪瓷或不銹鋼生態水箱，內置相變蓄能模塊或水箱內壁設置相變蓄能材料包裹層；其保溫層采用硬質聚氨酯發泡保溫材料。

8.按照權利要求6所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統，其特征在于：所述的熱水器采用具有PTC特性的智能型變功率自控溫電熱帶或PTC變功率電熱器件。

9.按照權利要求5所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統的控制方法，其特征在于：所述的計算機網絡智能控制系統的控制方式為：

1）、使用配置有CPU處理器和儲存系統的設備，使智能判斷得以實現，通過采集戶外溫度、地面溫度、變壓器負載情況、溫度異常變化的數據進行智能判斷，使最需要取暖的地方立即可以變暖，使溫度精確控制，使電能利用達到最佳合理化；

2）、在變壓器負荷滿載時釋放部分壓力，實現變壓器負載自動調配；

3）、設立取暖優先級制度，實現用戶信息儲存、供熱信息數據化；與企業管理建立erp系統化，使供暖系統模塊化。

10.按照權利要求9所述的分布式、非蓄電、非逆變太陽光伏變功率蓄能電熱系統的控制方法，其特征在于：所述的地面輻射供暖系統或采用散熱器的供暖系統的溫度控制方式為：

1）、普通控制：

系統首先計算地面采暖系統所必需的蓄熱體溫度，所述的蓄熱體為地面混凝土或者潛熱蓄熱材料；以此作為蓄熱目標溫度來進行運轉；運轉方式是在深夜谷期電力供給開始的同時開始通電；當到達蓄熱目標溫度后，直至谷期電力供給停止的時刻，在這段時間內通過溫度調節來維持溫度；

2）、根據外氣溫度進行的寒冷程度預測控制：

分戶智能或計算機集中采暖的必需熱量，在很大程度上與外氣溫度相關，外氣溫度有三種類型的變化，作為采暖設備采取應對措施是：

a）、早、中、晚的時間變化引起的變化；

b）、天氣變化導致的日單位的變化；

c）、季節變化導致的周、月單位的變化；

3）、根據太陽光照變化情況進行非蓄電、非逆變直接光伏電熱與低谷用電進行互補供熱：

a）、冬季白天太陽光照很好時，在完成熱水系統供熱儲熱后同時或轉入變功率供暖系統與低谷蓄能電熱進行互補供暖；

b）、根據光伏電池的裝機容量大小和天氣變化情況，選擇低谷用電的時間長短或低谷期室溫的高低進行互補；

所述蓄熱地面采暖系統或采用散熱器的供暖系統所采取的對應措施，就是溫度控制的方式，對外氣溫度進行處理，判斷當前的寒冷程度，自動修改蓄熱目標溫度，來實施蓄熱通電；這種溫度控制方法中，蓄熱目標溫度是隨著寒冷程度的變化而變化；

控制裝置自身可以檢測出蓄熱體在蓄熱時的溫度上升速度，計算出要達到蓄熱目標溫度所必需的通電時間；

為了達到目標溫度，通過推遲通電開始的時間來進行通電控制運轉，從而達到100%谷期用電，非谷期中斷負荷供暖。