[发明专利]一种光电补偿型联合供热装置及方法

说明书

一种光电补偿型联合供热装置及方法，所述装置包括太阳能集热器、生物质锅炉、电锅炉和PLC控制器。太阳能集热器、生物质锅炉和电锅炉进水口与冷水管相连，出水口通过温度传感器、出水阀门开关、储液箱与用户相连。所述方法根据用户需求温度T₀，结合当前日照强度、生物质燃料供给情况，依次决定太阳能集热器、生物质锅炉、电锅炉的启停；当三者都满足供热条件时，优先启动太阳能集热器，其次是生物质锅炉，再者是电锅炉。本发明根据太阳光照强度、生物质燃料的储备情况，自动选择最节能的供热模式，并且整个装置的自动化程度高，可以满足多种模式下的连续运行。本发明适用于多能互补的可再生能源的综合利用。

技术领域

本发明涉及一种光电补偿型联合供热装置及方法，属可再生能源利用技术领域。

背景技术

太阳能是世界上蕴含量最大的一种清洁能源，开发利用太阳能，正成为当前能源方式变革的一种趋势。太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转化为热能的设备。缺点在于太阳能热水器对日照依赖性强、阴雨雪天不能应用、光照不足时温度达不到要求。

生物质锅炉是一种利用生物质原料为燃料的锅炉，利用农林剩余物作为锅炉燃料使用具有环境友好、可以再生的特点，并且热效率高，特别适合高温供热，伴随国家节能环保的快速发展，生物质燃料锅炉在国家相关政策的扶持下，将成为具有更高经济效益和社会效益的环保锅炉，也将成为替代燃煤锅炉的理想设备。缺点在于生物质锅炉燃料季节性收集困难，燃料供给无法达到100％要求。

电锅炉也称电加热锅炉，以电力为能源供给，全套设备占地面积小，不需烟囱、燃料渣堆放场所，产品成套组装出厂，在现场只需接上电源，水管，即可投入运行，可大大节省基建投资及安装费用，而且热效率高，但电锅炉的缺点也很明显，建设成本及运行成本均较高。

综合太阳能集热器、生物质锅炉、电锅炉三者的供热优点和缺点，探讨建立一种资源合理利用，且绿色环保、能量高效利用的供热装置成为了当前热点。

发明内容

本发明的目的是，为了解决可再生能源的综合利用，本发明提出一种光电补偿型联合供热装置及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种光电补偿型联合供热装置，包括太阳能集热器、生物质锅炉、电锅炉和PLC控制器。太阳能集热器、生物质锅炉和电锅炉的进水口分别与冷水管相连；太阳能集热器、生物质锅炉和电锅炉的出水口分别通过温度传感器、出水阀门开关进入储液箱；储液箱通过阀门和管道向用户提供热水；所述PLC控制器的输入端连接温度传感器；所述PLC控制器的输出端连接出水阀门开关，控制阀门的动作。

一种光电补偿型联合供热的方法，所述方法根据用户需求温度T₀，结合当前日照强度、生物质燃料供给情况，依次决定太阳能集热器、生物质锅炉、电锅炉的启停；当三者都满足供热条件时，优先启动太阳能集热器，其次是生物质锅炉，再者是电锅炉；假设整个运行环境电力供给充足，电锅炉运行状态不受外力影响，T_1max、T_2max、T_3max分别为太阳能集热器、生物质锅炉、电锅炉输出温度上限，且T_1max<T_2max<T_3max；第一阀门K₁为太阳能集热器出水口至储液箱进口管道的电动阀门、第二阀门K₂为生物质锅炉出水口至储液箱进口管道的电动阀门、第三阀门K₃为电锅炉出水口至储液箱进口管道的电动阀门、第四阀门K₄为冷水进水管的电动阀门、第五阀门K₅为储液箱至用户管道的电动阀门、第六阀门K₆为冷水进储液箱管道的电动阀门；系统未开启时电动阀门均处于闭合状态，当供热温度T₄超过T₀要求范围时，通过PLC闭环控制，自动调节T₄的大小，满足用户的需求，具体方法如下：