一种光伏余热蓄热系统的制作方法

1.本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体为一种光伏余热蓄热系统。


背景技术：

2.当前分布式清洁能源快速发展的背景下，太阳能以其普遍性、可持续性在分布式能源系统中占据重要一环。其主要的利用形式为光伏发电和户用太阳能热水系统。针对光伏发电转换效率不足20%，大量太阳能未被利用，同时这部分热量被电池板吸收，电池板温度升高导致光电转换效率进一步降低（太阳能电池板温度每上升1℃，光电转换效率下降0.4%-0.6%），太阳能光伏光热综合利用系统应运而生。
3.但现有的光伏发电系统受限于天气和季节影响严重，在光照充足的情况下常常发生蓄电组余电过剩的情况，以往的操作方式即通过将光伏发电系统组接进入国家电网系统或采用大量蓄电组进行储存，必须采用大量电气设备将不稳定的光伏产电变压转换为与国家电网相同频率和输送电压的电源才可进行利用，实施方式单一成本高额，同时通过蓄电组蓄电的方式在大量电源长期储存的状况下，电能耗损较大导致能源利用率低且蓄电电池自发老化，因此传统余电处理方式均存在一定局限性。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种光伏余热蓄热系统，包括：光伏系统和蒸汽蓄热系统，所述光伏系统的输出端设有用于将光伏系统电能电压保持稳定某一电压区间的变压输出模块，所述光伏系统包括光伏板阵列、稳压输出模块和蓄电电池组以及用于控制光伏板阵列、稳压输出模块和蓄电电池组协同工作的控制模块，所述蓄电电池组与所述光伏板阵列的输出端通过稳压输出模块电连接；所述蒸汽蓄热系统包括具有电加热结构的电锅炉、蒸汽输送机构、蓄热罐以及用于蓄热罐内部蒸汽热能利用的热能输出单元，所述蒸汽输送机构用于进行电锅炉和蓄热罐的蒸汽保压保温输送管路的连通。
6.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制模块分别与所述光伏板阵列、稳压输出模块和蓄电电池组的输入端电性连接，所述控制模块用于控制所述光伏板阵列对所述蓄电电池组的充电过程以及所述蓄电电池组的放电过程。
7.通过采用上述技术方案，利用控制模块动态调整蓄电电池组的充放电，保持蓄电电池组的长效稳定工作。
8.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述变压输出模块为功率可调的储能逆变器结构，并与所述蓄电电池组以及国家电网系统分别电连接，用于将所述蓄电电池组中的直流电转化为交流电并输出到所述国家电网系统，且所述变压输出模块还用于调控所述蓄电电池组输出至蒸汽蓄热系统直流电的功率。
9.通过采用上述技术方案，通过功率可调的储能逆变器对蓄电电池组和光伏板的输出端电能进行直流电转化为交流电并网以及直接利用与直流电锅炉实用。
10.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述蓄电电池组包括多个间隔设置电池本体、保护器和用于封装电池本体、保护器的封装件，所述保护器的内部集成有电池过热保护单元、过充保护单元以及过充电路转换单元。
11.进一步的，所述过充电路转换单元用于判断电池电能存量并在储能充满时将输入电能输出，所述过充电路转换单元的输出端通过变压输出模块将多余输出电能输出至国家电网系统和蒸汽蓄热系统。
12.通过采用上述技术方案，通过蓄电电池组的保护器进行充电量和余能自动判断，并自动判断和切换输出电路。
13.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电锅炉包括具有热量传递口的蓄热室、换热室、电加热元件、以及用于蒸汽发生的蒸汽控压舱，蒸汽控压舱的传递口通过蒸汽输送机构将蒸汽保压保温输送至蓄热罐内，所述蓄热罐的外壁壁由内至外依次为密封保压层、蓄热介质层和保温层，所述蓄热介质层为水、石蜡、萘、生物质油、无机类结晶水合盐、熔融盐或有机类脂肪酸中的一种。
14.通过采用上述技术方案，通过蓄热器进行热能蓄热保温，将水蒸气高压存储在蓄热罐，保证能源的持续稳定储存，避免长期储存过程中的能源与器械耗损。
15.本实用新型所取得的有益效果为：
16.1.本实用新型中，利用光伏系统的自动余电判断机构将过剩电能的一部分发电并入国电系统进行输出利用，另外一部分余电用来加热锅炉，给电锅炉加热，电锅炉把水加热成水蒸气，然后将水蒸气高压存储在蓄热罐，保证能源的持续稳定储存，避免长期储存过程中的能源与器械耗损。
17.2.本实用新型中，通过该光伏余热蓄热系统将多余电能及时输出利用，间接提高了光伏板的发电效率，并使光伏发电的清洁能源应用领域与应用范围有效扩展，从而为可再生能源持续发展做出准备。
附图说明
18.图1为本实用新型一个实施例的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型一个实施例的余电蓄热流程示意图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。
22.下面结合附图描述本实用新型的一些实施例提供的一种光伏余热蓄热系统。
23.结合图1-2所示，本实用新型提供的一种光伏余热蓄热系统，包括：光伏系统和蒸汽蓄热系统，光伏系统的输出端设有用于将光伏系统电能电压保持稳定某一电压区间的变压输出模块，光伏系统包括光伏板阵列、稳压输出模块和蓄电电池组以及用于控制光伏板阵列、稳压输出模块和蓄电电池组协同工作的控制模块，所述蓄电电池组与所述光伏板阵列的输出端通过稳压输出模块电连接；蒸汽蓄热系统包括具有电加热结构的电锅炉、蒸汽
输送机构、蓄热罐以及用于蓄热罐内部蒸汽热能利用的热能输出单元，蒸汽输送机构用于进行电锅炉和蓄热罐的蒸汽保压保温输送管路的连通。
24.在该实施例中，控制模块分别与光伏板阵列、稳压输出模块和蓄电电池组的输入端电性连接，控制模块用于控制光伏板阵列对蓄电电池组的充电过程以及蓄电电池组的放电过程。
25.具体的，利用控制模块动态调整蓄电电池组的充放电，保持蓄电电池组的长效稳定工作。
26.在该实施例中，变压输出模块为功率可调的储能逆变器结构，并与蓄电电池组以及国家电网系统分别电连接，用于将蓄电电池组中的直流电转化为交流电并输出到国家电网系统，且变压输出模块还用于调控蓄电电池组输出至蒸汽蓄热系统直流电的功率。
27.具体的，通过功率可调的储能逆变器对蓄电电池组和光伏板的输出端电能进行直流电转化为交流电并网以及直接利用与直流电锅炉实用。
28.在该实施例中，蓄电电池组包括多个间隔设置电池本体、保护器和用于封装电池本体、保护器的封装件，保护器的内部集成有电池过热保护单元、过充保护单元以及过充电路转换单元。
29.进一步的，过充电路转换单元用于判断电池电能存量并在储能充满时将输入电能输出，过充电路转换单元的输出端通过变压输出模块将多余输出电能输出至国家电网系统和蒸汽蓄热系统。
30.具体的，通过蓄电电池组的保护器进行充电量和余能自动判断，并自动判断和切换输出电路，将多余电能及时输出利用，间接提高了光伏板的发电效率，并使光伏发电的清洁能源应用领域与应用范围有效扩展。
31.在该实施例中，电锅炉包括具有热量传递口的蓄热室、换热室、电加热元件、以及用于蒸汽发生的蒸汽控压舱，蒸汽控压舱的传递口通过蒸汽输送机构将蒸汽保压保温输送至蓄热罐内，蓄热罐的外壁壁由内至外依次为密封保压层、蓄热介质层和保温层，蓄热介质层为水、石蜡、萘、生物质油、无机类结晶水合盐、熔融盐或有机类脂肪酸中的一种。
32.具体的，通过蓄热器进行热能蓄热保温，将水蒸气高压存储在蓄热罐，保证能源的持续稳定储存，避免长期储存过程中的能源与器械耗损。
33.在本实用新型中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一
个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。