[发明专利]一种基于太阳能发电发热的绿色能源茶叶加工系统

说明书

技术领域

本发明涉及茶叶加工领域，尤其涉及一种基于太阳能发电发热的绿色能源茶叶加工系统。

背景技术

茶叶加工是耗能大户。茶叶加工就是将含水率75%的茶鲜叶加工成含水率5%的干茶，加工1kg干茶需蒸发3.2-3.5kg水，需要耗费1.5kg标煤/kg茶，耗费电能1.2kwh/kg茶，目前全国茶叶加工厂约50%仍使用煤作为供热能源，能耗高，节能节排大有可为。茶叶加工中应用太阳能作为清洁能源的设备主要是利用太阳能集热器，结合蓄热设备为茶叶加工提供热源，太阳能集热器的热转换效率低，提供热源温度受限，不能满足茶叶加工厂各类加工设备对能源的需求。茶叶加工设备有直接利用光伏发电的类型，但受天气影响较大，在阴雨天使用受限，非茶叶加工季节光伏发电使用率低。茶叶生产是一批一批的，这一批采摘生产完要等它再长出来又开始生产，一般情况下，全年内4月底-6月初生产春茶，7月底-8中旬生产夏茶，10月为秋茶，其他时间为非茶叶生产时期。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种一种基于太阳能发电发热的绿色能源茶叶加工系统，为了节约茶厂能源消耗，提高茶叶加工供电的稳定性，实现茶叶加工厂全年总能耗基本自给自足。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种基于太阳能发电发热的绿色能源茶叶加工系统，在茶厂的屋顶上铺设太阳能光伏板和透光的钢化玻璃，将太阳能光伏板经并网逆变模块输出的交流电优先依次输出至茶厂的茶叶加工室内的设备、茶厂茶叶加工室外的设备和外部市电中心，茶厂茶叶加工室内的设备或茶厂茶叶加工室外的设备所需的不足电量通过外部市电中心补偿输入。

进一步的，在晴天茶叶加工时期，P0＞0，P1＞0，通过从屋顶钢化玻璃射入的太阳光提供热能进行茶叶萎凋，同时通过太阳能光伏板提供茶叶加工室内的加工设备用电；设定太阳能光伏板产生的电量为P0，茶厂的茶叶加工室内的设备所需用电量为P1,茶厂的茶叶加工室外的设备所需用电为P2，其中P0、P1、P2均大于等于0；在茶叶生产时期，即P1＞0，当0＜P1＜P0＜P1+P2，则将太阳能光伏板产生的电量P0依次输出至茶叶加工室内的加工设备和茶叶加工室外的设备，茶叶加工室外的设备所需的不足电量由市电补偿输入，此时市电补偿输入的电量为L1；若P0＞P1+P2，则将太阳能光伏板产生的电量提供给茶叶加工室内的加工设备和茶叶加工室外设备后所剩的电量W1输出至市电,其中W1=P0-P1-P2；若0＜P0＜P1，则茶叶加工室内设备和茶叶加工室外的茶厂其他设备不足的电量通过市电补偿输入，此时市电补偿输入的电量为L2；在非茶叶加工时期，即P1=0，则太阳能光伏板产生的电量向茶叶加工室外的设备和市电输出，此时太阳能光伏板产生的电量向市电输出的电量为W2，W2=P0-P2。

进一步的，所述太阳能光伏板和钢化玻璃在茶厂屋顶上的铺设面积比为2:1～5:1。

进一步的，所述外部市电中心输出端和所述并网逆变模块输出端经一用于选择输入供电的选择切换模块与茶叶加工室内的加工设备和茶叶加工室外的设备电连；所述选择切换模块和并网逆变模块均与一控制单元电连；所述并网逆变模块的输出端还与所述外部市电中心的输入端电连。

进一步的，所述并网逆变模块的输出端经一用于计算显示输入输出电量的电表与所述外部市电中心的输入端电连。

进一步的，所述茶厂的屋顶由沿横向连接的若干个子屋顶组成，所述子屋顶的截面呈不等边三角形状，该子屋顶的南面均匀布设所述太阳能光伏板，北面均匀布设所述钢化玻璃。

进一步的，所述茶叶加工室内的设备包括茶叶萎凋装置、茶叶杀青装置、环境调控装置、茶叶发酵装置和茶叶烘干装置。

进一步的，所述环境调控装置包括设置于茶叶加工室内的空调、风扇和加湿器。

进一步的，所述太阳能光伏板为不透光多晶硅太阳能光伏板。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明通过将太阳能光伏板输出直流电，经过并网逆变模块，转换为与电网交流电的电压、频率、波形相同参数的交流电，实现太阳能光伏板发电与市电共同为茶厂加工设备负荷使用；并利用年日照时数（25-35%）高于一般茶业加工厂年加工时数（15-20%）这一特点，非茶生产季晴天光伏板所发电量能够满足茶季阴雨天茶叶加工能耗不足需求，实现茶叶加工厂全年总能耗基本自给自足。每100Kw的光伏发电茶叶加工厂可增加直接收益12.2万元，节约标准煤40.4吨，减排99.3吨CO₂，减排粉尘27.2吨，本发明适用于各种茶叶加工厂及农副产品加工厂。

附图说明