[发明专利]风电、光电及电网互补变功率蓄能供热系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明属于可再生能源利用的技术领域，涉及其在供热系统中的应用，更具体地说，本发明涉及一种非蓄电、非逆变的风电、光电及电网互补变功率蓄能供热系统。另外，本发明还提供了所述的供热系统的运行方法。

背景技术

太阳能和风能都是可再生能源。长期以来，太阳能光伏应用的主流技术是围绕逆变并网的方式发展的。因为太阳能发电产生的是直流电，一般都是直接对蓄电池进行充电，然后通过可控的逆变方式并入市电电网。而风能的利用有所区别，因为风能发电产生的是交流电。但是，风能的利用也是通过风力发电机、整流装置、蓄电池，将风能产生的电能储存，然后通过逆变装置，把蓄电池里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

由于受自然条件的影响，太阳能和风能是不稳定的，它们提供的电功率是不断变化的，并且负载的变化也严重改变蓄电池的输出参数，影响着蓄电池的使用效率。而且有可能出现在某段时间内，这两种电能所产生的电能无法满足使用量的要求，例如，无风及没有阳光的时段。

而市电电网存在的问题是：用电高峰时，电量满足不了使用要求，而用电低谷时段的电量又得不到充分利用，造成能源浪费。

现有技术往往采用整流、蓄电、逆变并网的方式，将可再生能源加以利用；电网的低谷电量通过这种方式的应用，其浪费更加严重。

所以目前在供热系统中采用的上述技术方案，设备投资大，能量浪费大，对电网的影响大，能源得不到充分、合理的应用。

发明内容

本发明提供的风电、光电及电网互补变功率蓄能供热系统，其目的是实现可再生能源及电网低谷电量的充分、高效和合理的应用。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的种风电、光电及电网互补变功率蓄能供热系统，包括风电机组、太阳能电池板；

所述的变功率蓄能供热系统还与市电电网连接；

所述的风电机组、太阳能电池板和市电电网均通过电路连接到所述的三电分线器的输入端上，采用非逆变、非蓄电、交直流两用互补供电方式；

所述的变功率蓄能供热系统包括变功率电热蓄能供水子系统和变功率电热蓄能供暖子系统；所述的变功率电热蓄能供水子系统和变功率电热蓄能供暖子系统采用具有PTC特性的变功率交直流两用电热转化接受器，或者采用电热转化蓄能接受释放加热器，该加热器由具有PTC特性的电热转化的变功率加热器和相变蓄能材料蓄热器组成；

所述的变功率电热蓄能供水子系统和变功率电热蓄能供暖子系统均通过电路连接到所述的三电分线器的输出端上。

所述的变功率电热蓄能供水子系统包括承压式热水器，所述的承压式热水器上设有热水器智能控制器。

所述的承压式热水器采用交直流两用变功率蓄能电热器，所述的交直流两用变功率蓄能电热器置于所述的承压式热水器水中直接加热；

所述的承压式热水器的水箱的箱体采用不锈钢箱体或者搪瓷箱体，所述的箱体内或箱体外设有相变潜热蓄能材料；

所述的交直流两用变功率蓄能电热器为具有PTC特性的变功率蓄能加热器，内置或外敷设在水箱储罐内腔或外壁；

所述的热水器智能控制器采用触摸屏式的结构，或者按键式结构，或者旋钮式结构。

所述的变功率电热蓄能供水子系统包括非承压式热水器，所述的非承压式热水器上设有热水器智能控制器。

所述的非承压式热水器采用交直流两用变功率蓄能电热器，所述的交直流两用变功率蓄能电热器置于所述的非承压式热水器水中直接加热；

所述的非承压式热水器的水箱的箱体采用不锈钢箱体或者搪瓷箱体，所述的箱体内或箱体外设有相变潜热蓄能材料；

所述的交直流两用变功率蓄能电热器为具有PTC特性的变功率蓄能加热器，内置或外敷设在水箱储罐内腔或外壁；

所述的热水器智能控制器采用触摸屏式的结构，或者按键式结构，或者旋钮式结构；

所述的非承压式热水器中设置水位仪，所述的水位仪中包括高水位传感器和低水位传感器，并分别通过信号线路与所述的热水器智能控制器连接，所述的热水器智能控制器根据所述的传感器的信号控制进水管路中的电磁开关阀。

所述的变功率电热蓄能供暖子系统的终端是在用户的建筑内设有蓄能地面；在所述的三电分线器至所述的蓄能地面的电路上，设供暖智能控制器。

所述的蓄能地面中设有变功率带状加热带或者加热电缆；

所述的蓄能地面采用湿法施工砼浇铸地面，或者所述的蓄能地面采用干法施工的变功率电热蓄能板或者变功率蓄能散热器；