[發(fā)明專利]一種耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710430379.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107420964A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 王仕城;趙文超;伍春生;歐陽超;馮武平;熊書華
• 申請（專利權）人: 北京索英電氣技術有限公司
• 主分類號: F24D13/00
• 分類號: F24D13/00;F24D19/10;H02J7/35
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙)11417
• 代理人: 李文軍

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能熱水采暖系統(tǒng)，具體地，涉及一種耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備。

背景技術

傳統(tǒng)的太陽能熱水采暖系統(tǒng)依靠真空集熱管的涂層吸收陽光給水加熱，夏天溫度高、陽光充足，供熱需求小，熱水過剩，還要解決熱水沸騰的問題；冬天溫度低、陽光較弱，供暖需求大，太陽能熱水不足，且水在集熱器與熱水儲能罐的循環(huán)過程中熱損失較大，還要解決管路凍結的問題。另外，隨著戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的日益普及，急需一種適應未來戶用住宅需求的供暖系統(tǒng)，幫助用戶在降低成本的同時提高新能源利用效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，根據能源與供熱需求的實際情況，將能源有效分配進行供熱和/或供電，充分提高新能源的使用效率。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是：

一種耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，包括新能源發(fā)電裝置（比如光伏發(fā)電、風機發(fā)電等，本文以光伏發(fā)電說明）、儲熱水箱、變流器和可調電熱絲，所述太陽能裝置用于吸收光能并將光能轉換成電能，所述太陽能裝置通過選擇開關與并聯的變流器和可調電熱絲電連接，所述可調電熱絲安裝于所述儲熱水箱內并對所述儲熱水箱內的水進行加熱以利于供熱。

進一步地，所述太陽能裝置包括光伏板和光伏電池，所述光伏板用于吸收光能并將光能轉換成電能輸送給光伏電池，所述光伏電池通過選擇開關與并聯的變流器和可調電熱絲電連接，用于向所述可調電熱絲和/或變流器提供電能。

進一步地，采用阻抗匹配法調節(jié)可調電熱絲的阻值與光伏電池的內阻相等，實現變流器工作在MPPT模式。

進一步地，所述耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，還包括傳感器組，所述傳感器組包括用于檢測水溫的溫度傳感器、用于檢測水壓的壓力傳感器、用于檢測水流量的流量傳感器。

進一步地，所述耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，還包括用于向所述儲熱水箱注水/抽水提供動力的泵。

進一步地，所述耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，還包括與所述儲熱水箱形成閉合水回路的暖氣片。

進一步地，所述耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，還包括與所述傳感器組、泵以及選擇開關電連接的主控箱。

綜上，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，根據能源與供熱需求的實際情況，將能源有效分配進行供熱和/或供電，充分提高新能源的使用效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實施例所示的一種耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備的結構示意圖；

圖2是阻抗匹配法的控制流程圖；

附圖中標記及相應的零部件名稱：光伏板1、儲熱水箱2、可調電熱絲3、溫度傳感器4、泵5、加水裝置6、暖氣片7、主控箱8。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

請參閱圖1-2，本發(fā)明較佳實施例所示的一種耦合新能源發(fā)電的加熱供熱設備，包括光伏板1、光伏電池、儲熱水箱2、變流器和可調電熱絲3。

所述光伏板1用于吸收光能并將光能轉換成電能輸送給光伏電池。

所述光伏電池分別與所述可調電熱絲3與變流器形成閉合電路，用于向所述可調電熱絲3和/或變流器提供電能。所述光伏電池的輸出端通過一選擇開關與所述可調電熱絲3與變流器的輸入端相連接，所述可調電熱絲3與所述變流器并聯連接，如此，根據實際情況通過選擇開關選擇可調電阻絲通電或變流器通電，進而選擇可調電阻絲發(fā)熱對水加熱或變流器發(fā)電進而提供電能。所述變流器與用電終端電連接，為用電終端（如家用電器等）供電。

采用阻抗匹配法調節(jié)可調電熱絲3的阻值與光伏電池的內阻相等，實現變流器工作在MPPT模式，提高新能源利用效率。具體地，當光伏發(fā)電系統(tǒng)啟動后，采取以微小的電壓不斷擾動陣列的輸出電壓，在電壓變化的同時，檢測功率變化的方向情況，由此可以確定尋優(yōu)擾動方向，決定下一步電壓參考值的大小，使變流器工作在MPPT模式，最大化的利用光伏電池的能量。其控制流程圖如圖2所示，即為擾動觀察法，圖中V(k)、I(k)、P(k)分別為當前光伏電池輸出電壓、電流、功率，V(k-1)、I(k-1)、P(k-1)分別為前一點光伏電池輸出電壓、電流、功率，Vref為參考電壓，C為電壓擾動常量。

所述儲熱水箱2用于盛裝水，所述可調電熱絲3安裝于所述儲熱水箱2內并對所述儲熱水箱2內的水進行加熱，以提供熱水。