本发明涉及住宅电能储能及换热,特别是涉及一种清洁能源储能调节系统及其调度方法。
背景技术:
1、在我国偏远地区以及国外的独栋住所,为其提供能源保障是一个棘手问题。用户为了获得充足的能源,降低能源使用成本,目前多采用复合能源,为住宅中的电器及供暖设备等提供充足能源。
2、复合能源的来源包括太阳能,风能,天然气-沼气,电网提供等,目前对复合能源利用方式,没有将太阳能,风能,天然气-沼气的发电和储能同时经过逻辑比较,选择出最佳的利用方式和储存方式。太阳能及风能产生的电能,一般是直接存储至家用蓄电池中,剩余的售卖至电网,波动大的垃圾电并网后,会导致电网电压和频率的波动,影响电网的稳定运行,特别国内偏远地区以及国外的电网基建较差,电网可能会因为无法承受巨大的波动而崩溃,造成大面积停电。为了化解垃圾电并入电网的后的电力波动问题,发展本地化丰富的储能系统并高效利用储能能源是一个必然趋势。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种清洁能源储能调节系统及其调度方法。
2、一种清洁能源储能调节系统,包括太阳能发电单元,风力发电单元,热电联产机组,烟气热能交换器,地暖管道,若干家用负载,储能装置,储能电池模组与控制终端,所述太阳能发电单元,风力发电单元及热电联产机组通过控制终端与家用负载、储能电池模组及电网电连接,所述储能装置包括罐体,换热水箱,电加热部,若干热棒与循环泵,所述罐体内部填充有相变储能材料,所述电加热部的功能部延伸设置在罐体内,用于加热所述相变储能材料,所述储能电池模组及电网分别为电加热部及循环泵供电,所述换热水箱安装在罐体上端,所述热棒是中空的,内部填充相变材料,所述热棒的蒸发段插接在罐体内,所述热棒的冷凝段插接在换热水箱内,所述换热水箱上设置有进水孔与出水孔,所述进水孔及出水孔与地暖管道两端连通,所述循环泵安装在地暖管道上,用于驱动水流在地暖管道中流通,所述烟气热能交换器包括主管道,阀门与旁通管,所述主管道与热电联产机组的热能管道连通,所述主管道贯穿所述换热水箱,所述旁通管设置在换热水箱外侧,所述旁通管两端与主管道连通,两组阀门分别设置在主管道及旁通管的入口处,所述主管道,换热水箱及罐体内均设置有温度传感器。
3、优选的,所述热棒的蒸发段与冷凝段之间设置有缩颈段,所述热棒内设内管,所述内管的外壁与热棒的内壁之间存在间隙,所述冷凝段的外侧设置有若干个间隔的锥形环,所述锥形环呈伞状,且是中空的,所述内管上端与顶端的锥形环连通。
4、优选的,所述锥形环内顶设置有锥头,所述锥头的尖锥部朝下设置,并正对所述内管的中轴线。
5、优选的,所述热棒是可升降的。
6、优选的,所述罐体包括内罐,外罐,真空泵,封盖与驱动件,所述内罐与外罐之间存在间隙,所述真空泵与所述间隙连通,抽离所述间隙内的空气,所述封盖盖合在外罐,并封堵所述间隙,所述热棒的缩颈段位于封盖内,所述驱动件的输出端与缩颈段连接,驱动所述热棒上下位移。
7、优选的,所述内管的内壁带有螺旋纹路。
8、优选的,所述主管道与换热水箱的箱壁连接处设置有陶瓷接头,所述主管道位于换热水箱内的管身是呈螺旋状的。
9、优选的,所述储能装置还包括有外水路系统,所述外水路系统包括外水管,进水阀与出水阀,所述外水管的管路贯穿所述换热水箱,所述进水阀与出水阀分别设置在所述外水管进出所述换热水箱的管路上。
10、一种清洁能源储能调节系统的调度方法,包括以下步骤,
11、s1,控制终端用于对太阳能发电单元,风力发电单元及热电联产机组的发电电能进行管理分配,将发电电能分配至储能电池模组及储能装置存储,或者供给给直流的家用负载,或者售卖至电网,所述热电联产机组将发电产生的余热能通过烟气热能交换器存储至储能装置的换热水箱中;
12、s2,所述控制终端启动及储能装置中的循环泵,配合地暖管道为住宅的若干个房间供暖;
13、s3,所述控制终端通过检测设备检测若干个房间的条件参数,并根据所述条件参数调整储能装置的电加热部的输出功率。
14、优选的,所述s3,所述检测设备首先通过红外探测头检测当前房间是否有人,若无,控制终端关闭当前房间的地暖管道中的阀门,若有,所述检测设备通过温度传感器及湿度传感器检测当前房间的温度及湿度,并根据温度及湿度信息调整储能装置的电加热部的输出功率。
15、本发明的有益之处在于:利用储能装置配合储能电池模组,分别存储热能及电能,为用户提供一个温暖舒适的居住环境,能源保障可靠,且能源储存以及综合利用率极高。
1.一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:包括太阳能发电单元,风力发电单元,热电联产机组,烟气热能交换器,地暖管道,若干家用负载,储能装置,储能电池模组与控制终端,所述太阳能发电单元,风力发电单元及热电联产机组通过控制终端与家用负载、储能电池模组及电网电连接,所述储能装置包括罐体,换热水箱,电加热部,若干热棒与循环泵,所述罐体内部填充有相变储能材料,所述电加热部的功能部延伸设置在罐体内,用于加热所述相变储能材料,所述储能电池模组及电网分别为电加热部及循环泵供电,所述换热水箱安装在罐体上端,所述热棒是中空的,内部填充相变材料,所述热棒的蒸发段插接在罐体内,所述热棒的冷凝段插接在换热水箱内,所述换热水箱上设置有进水孔与出水孔,所述进水孔及出水孔与地暖管道的两端连通,所述循环泵安装在地暖管道上,用于驱动水流在地暖管道中流通,所述烟气热能交换器包括主管道,阀门与旁通管,所述主管道与热电联产机组的热能管道连通,所述主管道贯穿所述换热水箱,所述旁通管设置在换热水箱外侧,所述旁通管两端与主管道连通,两组阀门分别设置在主管道及旁通管的入口处,所述主管道,换热水箱及罐体内均设置有温度传感器。
2.如权利要求1所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述热棒的蒸发段与冷凝段之间设置有缩颈段,所述热棒内设内管,所述内管的外壁与热棒的内壁之间存在间隙,所述冷凝段的外侧设置有若干个间隔的锥形环,所述锥形环呈伞状,且是中空的,所述内管上端与顶端的锥形环连通。
3.如权利要求2所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述锥形环内顶设置有锥头,所述锥头的尖锥部朝下设置,并正对所述内管的中轴线。
4.如权利要求2所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述热棒是可升降的。
5.如权利要求4所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述罐体包括内罐,外罐,真空泵,封盖与驱动件,所述内罐与外罐之间存在间隙,所述真空泵与所述间隙连通,抽离所述间隙内的空气,所述封盖盖合在外罐,并封堵所述间隙,所述热棒的缩颈段位于封盖内,所述驱动件的输出端与缩颈段连接,驱动所述热棒上下位移。
6.如权利要求2所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述内管的内壁带有螺旋纹路。
7.如权利要求1所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述主管道与换热水箱的箱壁连接处设置有陶瓷接头,所述主管道位于换热水箱内的管身是呈螺旋状的。
8.如权利要求1所述一种清洁能源储能调节系统,其特征在于:所述储能装置还包括有外水路系统,所述外水路系统包括外水管,进水阀与出水阀,所述外水管的管路贯穿所述换热水箱,所述进水阀与出水阀分别设置在所述外水管进出所述换热水箱的管路上。
9.一种清洁能源储能调节系统的调度方法,其特征在于:包括以下步骤,
10.如权利要求9所述的一种清洁能源储能调节系统的调度方法,其特征在于:所述s3,所述检测设备首先通过红外探测头检测当前房间是否有人,若无,控制终端关闭当前房间的地暖管道中的阀门,若有,所述检测设备通过温度传感器及湿度传感器检测当前房间的温度及湿度,并根据温度及湿度信息调整储能装置的电加热部的输出功率。