一種多能互補的復合式鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐系統(tǒng)，特別涉及一種多能互補的復合式鍋爐系統(tǒng)，屬熱利用技術領域。
【背景技術】
[0002]在人類社會不斷前進的過程中，大量化石能源的應用推動了社會的發(fā)展，與此同時傳統(tǒng)能源的無節(jié)制開發(fā)使用，造成了嚴重的環(huán)境污染和氣候變化等問題。因此世界眾多國家紛紛加大對可再生能源開發(fā)與利用的力度，可再生能源包括生物質能、太陽能、風能、海洋能、地熱能，其中太陽能、風能具有普遍、無害、巨大、長久等優(yōu)點。因此太陽能、風能的開發(fā)與利用不僅對解決全球能源短缺和改善大氣環(huán)境具有積極重要的意義，而且對實現能源可持續(xù)發(fā)展意義非凡。
[0003]太陽能的利用主要通過光熱轉換和光電轉換等技術途徑實現。在光熱轉換方向，由于地球自轉而出現晝夜交替和有陰雨天氣存在的原因，因此太陽能熱水器應用系統(tǒng)就會出現提供的熱水量有限和水溫不高等問題。空氣源熱泵受天氣變化的影響較小，但是溫度較低的進水會影響空氣源熱泵的熱轉換效率；在光電轉換方向，商品化的電池效率已提高到18%左右，生產規(guī)模已發(fā)展到20兆瓦左右，并正在向50兆瓦甚至百兆瓦擴大，然而由于晝夜交替和陰雨天氣的存在，光伏發(fā)的電能必定不能滿足系統(tǒng)的正常工作。風能發(fā)電可以彌補上述不足，而且風能發(fā)電所占比重日益提高，且裝機容量不斷在擴大，目前正在向兆瓦級發(fā)展。針對上述太陽能利用過程中存在的若干問題，本實用新型設計一種多能互補的復合式鍋爐系統(tǒng)，不僅解決了化石能源發(fā)電所帶來的一系列環(huán)境污染問題，還解決了空氣源熱泵進水溫度低的問題，大大提高了空氣源熱泵的出水溫度，提升了熱能品位，從而提高了鍋爐進水溫度及熱能轉換效率，擴展了應用領域，實現了太陽能和風能的高效綜合利用。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型目的在于克服現有的太陽能復合系統(tǒng)的不足，提供一種多能互補的復合式鍋爐系統(tǒng)，不僅解決了化石能源發(fā)電所帶來的一系列環(huán)境污染問題，還解決了空氣源熱泵進水溫度低的問題，大大提高了空氣源熱泵的出水溫度，提升了熱能品位，從而提高了鍋爐進水溫度及熱能轉換效率，擴展了應用領域，有效提高了太陽能和風能的綜合利用效率。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案完成:一種多能互補的復合式鍋爐系統(tǒng)由太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)、光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)、熱循環(huán)系統(tǒng)組成。太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)主要包括平板集熱器陣列、空氣源熱泵和保溫水箱。在太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)中，平板集熱器陣列的出水端通過閥門一與保溫水箱連接，平板集熱器陣列的進水端通過變頻循環(huán)泵一與閥門二連接，閥門二的另一端通過輸水管道分別與保溫水箱和閥門三連接；保溫水箱的一個開口通過變頻循環(huán)泵二與閥門四連接，閥門四的另一端與鍋爐連接；保溫水箱的另一個開口通過閥門五連接到空氣源熱泵，空氣源熱泵的另一端通過熱水循環(huán)泵與閥門六連接，閥門六的另一端連接到保溫水箱。在太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)中，低溫熱水通過平板集熱器陣列和空氣源熱泵循環(huán)系統(tǒng)加熱為溫度稍高的熱水，然后再經過循環(huán)泵泵入鍋爐，在鍋爐內再次被加熱到所需的溫度。在熱循環(huán)過程中，空氣源熱泵所需的電能來自光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)。光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)主要包括光伏電池板陣列、風機陣列、蓄電池組件和逆變器。在光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)中，風機陣列的輸電端與開關一連接，光伏電池板陣列的輸電端與開關二連接，開關一和開關二的另一端通過輸電線路一分別與開關三和開關四連接；開關三的另一端連接到逆變器，開關四的另一端通過蓄電池組件與開關五連接，開關五的另一端通過逆變器與開關六連接，開關六的另一端連接到空氣源熱泵的輸電端。在光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)中，兩者發(fā)的電能優(yōu)先供給空氣源熱泵，多余的電能存儲于蓄電池組件。
[0006]工作原理:太陽光線入射到平板集熱器陣列平面上，平板集熱器陣列把從太陽光線中吸收的大量太陽輻射能轉換成熱能，熱能被平板集熱器陣列內循環(huán)的低溫熱水吸收，循環(huán)之后從平板集熱器陣列內出來的溫度稍高的熱水輸送到保溫水箱；空氣源熱泵的蒸發(fā)器吸收外界大氣中的熱能，然后熱能通過卡諾循環(huán)模式在冷凝器內被釋放出來，釋放出來的熱能把經過冷凝器盤管的熱水加熱到更高溫度，緊接著輸送到保溫水箱，然后保溫水箱內的熱水通過熱水循環(huán)泵泵入鍋爐；太陽光線入射到光伏電池板陣列平面上，光伏電池板陣列通過電池板內部發(fā)電系統(tǒng)把太陽能轉變成的電能，連同通過風機陣列發(fā)的電能分別輸送到逆變器和蓄電池組件，經過逆變器后的電能輸送到空氣源熱泵；儲存在蓄電池組件內的電能在陰雨或無風的天氣，即某一種發(fā)電系統(tǒng)發(fā)的電能不夠用或兩種發(fā)電系統(tǒng)都不工作時，蓄電池組件輸出的電能經過逆變器后輸送到空氣源熱泵。
[0007]本實用新型與現有技術相比，具有如下優(yōu)點:
[0008]1、在太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)中，使用平板集熱器陣列輔助空氣源熱泵，提高能源利用效率，克服陰雨天氣不能提供熱能。
[0009]2、在光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)中，使用太陽能和風能發(fā)電，可以避免使用化石能源發(fā)電所帶來的一系列問題，節(jié)約能源，保護環(huán)境。
[0010]3、本實用新型結構緊湊,制造安裝方便,可廣泛應用。
[0011]【附圖說明】:
[0012]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0013]圖1中，1—平板集熱器陣列，2、5、7、9、11、12 —閥門一、二、二，四、五、六，3—保溫水箱，4、8—變頻循環(huán)泵一、二，6—輸水管道，10—鍋爐，13—熱水循環(huán)泵，14 一空氣源熱泵，15—風機陣列，16、18、20、21、23、25—開關一、二、三、四、五、六，17—光伏電池板陣列，19—輸電線路，22—蓄電池組件，24—逆變器。
[0014]【具體實施方式】:
[0015]如圖1所示。一種多能互補的復合式鍋爐系統(tǒng)由太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)、光伏/風力發(fā)電系統(tǒng)、熱循環(huán)系統(tǒng)組成。太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)主要包括平板集熱器陣列(I)、空氣源熱泵(14)和保溫水箱(3)。在太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)中，平板集熱器陣列(I)的出水端與閥門一(2)連接，閥門一(2)的另一端與保溫水箱(3)連接，平板集熱