本發(fā)明涉及一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)。

背景技術：

當?shù)卦礋岜孟到y(tǒng)在為建筑物供暖/供冷的運行過程中，會消耗大量的電能能耗，將會影響社會的經(jīng)濟環(huán)境效益。目前全球的傳統(tǒng)資源能源已呈現(xiàn)出日趨緊張的態(tài)勢，能源的價格也不斷地攀高，將太陽能光伏技術﹑地源熱泵技術等相互間有機結(jié)合，組成一個綜合利用新能源的耦合系統(tǒng)，將是太陽能光伏-地源熱泵技術與產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，既有利于節(jié)能，又易于控制，最終減少地源熱泵系統(tǒng)對公用電網(wǎng)的依賴，保證地源熱泵系統(tǒng)能穩(wěn)定、安全的運行。

實現(xiàn)上述目的的技術方案是：一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，包括控制器、太陽能光伏系統(tǒng)﹑地源熱泵系統(tǒng)﹑生活熱水系統(tǒng)和空調(diào)末端系統(tǒng)，所述太陽能光伏系統(tǒng)包括光伏組件﹑蓄電池組和逆變器；所述地源熱泵系統(tǒng)包括地源熱泵機組﹑地埋管系統(tǒng)和地源側(cè)水泵；所述生活熱水系統(tǒng)包括生活水箱﹑熱水管道和生活熱水泵；所述空調(diào)末端系統(tǒng)包括室內(nèi)末端設備﹑空調(diào)供水管、空調(diào)回水管和空調(diào)循環(huán)泵；其中：

所述光伏組件與所述蓄電池組相連；

所述光伏組件和蓄電池組分別與所述逆變器相連；

所述逆變器與所述地源熱泵機組相連；

所述太陽能光伏系統(tǒng)和地源熱泵機組分別與所述控制器相連；

所述地埋管系統(tǒng)通過管道與所述地源熱泵機組循環(huán)連通，所述地源側(cè)水泵設置在所述地埋管系統(tǒng)與所述地源熱泵機組之間的管道上；

所述生活水箱通過所述熱水管道與所述地源熱泵機組相連，所述生活熱水泵設置在所述熱水管道上；

所述室內(nèi)末端設備的進口通過所述空調(diào)供水管與所述地源熱泵機組相連，所述室內(nèi)末端設備的出口通過所述空調(diào)回水管與所述地源熱泵機組相連，所述空調(diào)循環(huán)泵設置在所述空調(diào)回水管上；

所述控制器通過控制柜外接公用電網(wǎng)，所述公用電網(wǎng)為所述地源熱泵機組供電。

上述的一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，其中，所述光伏組件通過所述逆變器為所述地源熱泵機組供電；

所述光伏組件為所述蓄電池組充電；

所述蓄電池組通過所述逆變器為所述地源熱泵機組供電。

上述的一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器根據(jù)太陽能光照強度的不同狀態(tài)，控制所述光伏組件﹑蓄電池組或公用電網(wǎng)為所述地源熱泵機組供電。

上述的一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，其中，所述生活水箱上設置有生活熱水供水管、生活熱水回水管和冷水補水管。

本發(fā)明的利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，以光伏組件和蓄電池組供電為主，公用電網(wǎng)供電為輔，根據(jù)太陽能光照強度的不同狀態(tài)，利用控制器對電源進行有效切換，既有利于節(jié)能，又易于控制，最終減少地源熱泵系統(tǒng)對公用電網(wǎng)的依賴，保證地源熱泵系統(tǒng)能穩(wěn)定、安全的運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的技術人員能更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合附圖對其具體實施方式進行詳細地說明：

請參閱圖1，本發(fā)明的最佳實施例，一種利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，包括控制器4、太陽能光伏系統(tǒng)﹑地源熱泵系統(tǒng)﹑生活熱水系統(tǒng)和空調(diào)末端系統(tǒng)，太陽能光伏系統(tǒng)包括光伏組件1﹑蓄電池組2和逆變器3；地源熱泵系統(tǒng)包括地源熱泵機組6﹑地埋管系統(tǒng)7和地源側(cè)水泵71；生活熱水系統(tǒng)包括生活水箱9﹑熱水管道和生活熱水泵94；空調(diào)末端系統(tǒng)包括室內(nèi)末端設備8﹑空調(diào)供水管81、空調(diào)回水管82和空調(diào)循環(huán)泵83。

光伏組件1與蓄電池組2相連；光伏組件1和蓄電池組2分別與逆變器3相連；逆變器3與地源熱泵機組6相連；太陽能光伏系統(tǒng)和地源熱泵機組6分別與控制器4相連；地埋管系統(tǒng)7通過管道與地源熱泵機組6循環(huán)連通，地源側(cè)水泵71設置在地埋管系統(tǒng)7與地源熱泵機組6之間的管道上；生活水箱9上設置有生活熱水供水管91、生活熱水回水管92和冷水補水管93，生活水箱9通過熱水管道與地源熱泵機組6相連，生活熱水泵94設置在熱水管道上；室內(nèi)末端設備8的進口通過空調(diào)供水管81與地源熱泵機組6相連，室內(nèi)末端設備8的出口通過空調(diào)回水管82與地源熱泵機組6相連，空調(diào)循環(huán)泵83設置在空調(diào)回水管82上；控制器4通過控制柜外接公用電網(wǎng)5，公用電網(wǎng)5為地源熱泵機組6供電。

本發(fā)明的利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，光伏組件1通過逆變器3為地源熱泵機組6供電；光伏組件1為蓄電池組2充電；蓄電池組2通過逆變器3為地源熱泵機組6供電。公用電網(wǎng)5為地源熱泵機組6供電。控制器4根據(jù)太陽能光照強度的不同狀態(tài)，控制光伏組件1﹑蓄電池組2或公用電網(wǎng)5為地源熱泵機組6供電?？刂破?控制太陽能光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)，太陽能光伏系統(tǒng)反饋信息給控制器4；控制器4控制公用電網(wǎng)5的工作狀態(tài)，公用電網(wǎng)5反饋信息給控制器4；控制器4控制地源熱泵機組6的工作狀態(tài)，地源熱泵機組6反饋信息給控制器4。

光伏發(fā)電系統(tǒng)是直流系統(tǒng)，而地源熱泵機組6﹑地源側(cè)水泵71、生活熱水泵94和空調(diào)循環(huán)泵83都為交流負載設備，因此需要用逆變器3將光伏組件1和蓄電池組2產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為各設備所需的交流電。

本發(fā)明的利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，動作原理為：

(1)當光照強度充裕的時候，其光伏組件1產(chǎn)生的電量一方面通過逆變器3供給地源熱泵機組6，另一方面光伏組件1給蓄電池組2充電儲能；

(2)當光照強度稍弱時，光伏組件1產(chǎn)生的電量不能滿足負載的用電需求，這時控制器4發(fā)出信號給蓄電池組2，蓄電池組2通過逆變器2為地源熱泵系統(tǒng)供電，保證光伏系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性；

(3)當太陽能的光照強度長期處于較弱時，如天氣連續(xù)陰雨天，當蓄電池組2電量降至某設定極限值時，控制器4接受蓄電池組2發(fā)出的反饋信號后，立即切斷蓄電池組2的供電，以保護蓄電池組2的使用壽命，同時控制器4發(fā)出信號給控制柜，立即啟動公用電網(wǎng)5，以保證地源熱泵系統(tǒng)的正常運行。

控制器4應根據(jù)光伏組件1處在不同光照強度的狀態(tài)下產(chǎn)生的電量，根據(jù)信號的反饋數(shù)據(jù)，加以分析后，及時地切換電源的供給源，以保證整個系統(tǒng)的節(jié)能性﹑穩(wěn)定性﹑安全性。

本發(fā)明的利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，利用光伏組件對地源熱泵系統(tǒng)﹑空調(diào)末端系統(tǒng)﹑生活熱水系統(tǒng)等供電，控制器根據(jù)數(shù)據(jù)反饋進行電源切換，通過控制器實現(xiàn)對光伏組件﹑蓄電池組﹑公用電網(wǎng)相互間電源轉(zhuǎn)換，為地源熱泵系統(tǒng)運行提供電能，使地源熱泵系統(tǒng)能在沒有或少占有公用電網(wǎng)的情況下正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。

綜上所述，本發(fā)明的利用太陽能光伏為地源熱泵系統(tǒng)供電的控制系統(tǒng)，以光伏組件和蓄電池組供電為主，公用電網(wǎng)供電為輔，根據(jù)太陽能光照強度的不同狀態(tài)，利用控制器對電源進行有效切換，既有利于節(jié)能，又易于控制，最終減少地源熱泵系統(tǒng)對公用電網(wǎng)的依賴，保證地源熱泵系統(tǒng)能穩(wěn)定、安全的運行。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。