一种光伏行业节能系统的制作方法
【专利摘要】本发明创造提供一种光伏行业节能系统，包括锅炉系统、热泵系统和工艺系统，锅炉系统热负荷端通过第一阀门、第三阀门与暖气相连；热泵系统热负荷端通过第五阀门、第六阀门与净化空调相连，冷负荷端通过第七阀门、第九阀门与第一工艺水箱相连；工艺系统冷负荷端通过第十四阀门、第十五阀门与第二工艺水箱相连，散热端通过第十三阀门、第十六阀门与交换水箱相连，交换水箱通过第十一阀门、第十二阀门与工艺冷却塔相连；锅炉系统热负荷端通过第二阀门、第四阀门与净化空调相连；热泵系统冷负荷端通过第八阀门、第十阀门与交换水箱相连。本发明创造对不同系统间负荷进行调配，合理利用资源，优化系统运行，提高设备利用率，增加热量负荷的可调配性。
【专利说明】一种光伏行业节能系统
【技术领域】
[0001]本发明创造属于新能源开发及节能减排领域，具体涉及一种光伏行业节能系统。【背景技术】
[0002]目前太阳能电池制造行业正日益繁荣，行业正在复苏。太阳能电池制造行业全产业链包括:硅料、铸锭、硅片、电池、组件及应用系统。生产环节中较为重要的是铸锭、硅片和电池环节，而以上三个环节的生产车间及办公区域的供暖、生产设备的循环冷却水降温使用的空调设备和电池车间需要特定温度、湿度环境的空气调节系统都是通过比较专业的设备及运行系统满足其目前需求的。通常包含锅炉系统、热泵系统和工艺系统。锅炉系统是锅炉供热系统的简称，燃气热水锅炉产生的热水通过供暖管道及暖气片，将热量供给到需要热负荷区域的供暖系统。热泵系统是以热泵机组为核心，对冷负荷区域供冷，并同时将冷负荷区域的冷量转换到热负荷区域，同时解决冷、热负荷的空调系统。而系统中热泵是利用冷、热水负荷在热泵机组冷端和热端进行热量转换的空调设备。而净化空调是为保障生产车间特定区域的恒温、恒湿且洁净度符合相关工艺标准要求的空气调节系统。工艺系统是通过大型制冷机产生TC左右的冷冻水，冷冻水通过板式换热器对需要冷却水进行降温的设备的冷却水进行持续降温的空调系统。目前光伏行业的锅炉系统、热泵系统和工艺系统都采用独立运行的方式，如图1所示。当其中一个系统出现故障后需要对相应系统立即停止运行，其没有备用方案，影响使用效率。同时，独立运行的三个系统不能自动适应不同环节生产车间的产能释放情况及天气变化所带来的负荷变化的需求。当不同环节生产车间产能释放情况及天气情况发生变化时，各系统运行的最大负荷与最小负荷之间的差距往往很大，因此独立运行的多个系统经常出现低负荷运行的情况，即当单台设备开启且负荷较小时无法调整运行，造成能源浪费。
【发明内容】
[0003]本发明创造要解决现有光伏行业多个系统独立运行而带来的问题，即一旦系统设备发生故障，系统便无法运行，单独系统的冷负荷和热负荷对象比较单一，一旦其中一个发生变化直接影响系统运行，当系统两个负荷需求量均较低时，独立运行系统设备利用率较低，本发明创造的目的是提供一种光伏行业节能系统，可使不同系统间交叉运行保证运行安全性，可对不同系统间的负荷进行调配，合理利用资源，优化系统运行，可合并不同系统，减少小马拉大车的情况出现，提高设备利用率。设置交换水箱作为热泵系统和工艺系统的连接设备，增加热量负荷的可调配性。
[0004]为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是:一种光伏行业节能系统，包括锅炉系统、热泵系统和工艺系统，所述锅炉系统的热负荷端通过第一阀门、第三阀门与暖气相连；所述热泵系统的热负荷端通过第五阀门、第六阀门与净化空调相连，其冷负荷端通过第七阀门、第九阀门与第一工艺水箱相连；所述工艺系统的冷负荷端通过第十四阀门、第十五阀门与第二工艺水箱相连，其散热端通过第十三阀门、第十六阀门与交换水箱相连，且所述交换水箱通过第十一阀门、第十二阀门与工艺冷却塔相连；所述锅炉系统的热负荷端通过第二阀门、第四阀门与所述净化空调相连；所述热泵系统的冷负荷端通过第八阀门、第十阀门与所述交换水箱相连。[0005]所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门和第十六阀门均连接控制器。
[0006]本发明创造具有的优点和积极效果是:一种光伏行业节能系统，锅炉系统、热泵系统和工艺系统可选择是否为独立运行或交叉运行的运行方式，保证运行安全性，可对不同系统间的负荷进行调配，合理利用资源，优化系统运行，当系统负荷需求量较低时，可合并不同系统，减少小马拉大车的情况出现，提高设备利用率。设置交换水箱作为热泵系统和工艺系统的连接设备，增加热量负荷的可调配性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是现有系统运行结构图；
[0008]图2是一种光伏行业节能系统的运行结构图。
[0009]图中:
[0010]1、第一阀门2、第二阀门3、第三阀门
[0011]4、第四阀门5、第五阀门6、第六阀门
[0012]7、第七阀门8、第八阀门9、第九阀门
[0013]10、第十阀门11、第十一阀门12、第十二阀门
[0014]13、第十三阀门14、第十四阀门15、第十五阀门
[0015]16、第十六阀门17、锅炉系统18、热泵系统
[0016]19、工艺系统20、暖气21、第一工艺水箱
[0017]22、净化空调23、交换水箱24、工艺冷却塔
[0018]25、第二工艺水箱
【具体实施方式】
[0019]如图2所示，一种光伏行业节能系统，包括锅炉系统17、热泵系统18和工艺系统19，所述锅炉系统17的热负荷端通过第一阀门1、第三阀门3与暖气20相连；所述热泵系统18的热负荷端通过第五阀门5、第六阀门6与净化空调22相连，其冷负荷端通过第七阀门
7、第九阀门9与第一工艺水箱21相连；所述工艺系统19的冷负荷端通过第十四阀门14、第十五阀门15与第二工艺水箱25相连,其散热端通过第十三阀门13、第十六阀门16与交换水箱23相连，且所述交换水箱23通过第十一阀门11、第十二阀门12与工艺冷却塔24相连；所述锅炉系统17的热负荷端通过第二阀门2、第四阀门4与所述净化空调22相连；所述热泵系统18的冷负荷端通过第八阀门8、第十阀门10与所述交换水箱23相连。
[0020]所述第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7、第八阀门8、第九阀门9、第十阀门IOji阀门11、第十二阀门12、第十三阀门13、第十四阀门14、第十五阀门15和第十六阀门16均连接控制器。
[0021]所述锅炉系统17、热泵系统18和工艺系统19均采用一供一回的双路连接结构。假设与所述第一阀门I相连的热负荷端为所述锅炉系统17的输入端，则与所述第三阀门3相连的热负荷端为所述锅炉系统17的输出端。同样可定义与所述第五阀门5相连的热负荷端为所述热泵系统18的热输入端，与所述第六阀门6相连的热负荷端为所述热泵系统18的热输出端；与所述第七阀门7相连的冷负荷端为所述热泵系统18的冷输入端，与所述第九阀门9相连的冷负荷端为所述热泵系统18的冷输出端；与所述第十四阀门14相连的冷负荷端为工艺系统19的冷输入端，与所述第十五阀门15相连的冷负荷端为工艺系统19的冷输出端；与所述第十三阀门13相连的散热端为工艺系统19的散热输入端，与所述第十六阀门16相连的散热端为工艺系统19的散热输出端。这样，所述第二阀门2则将所述锅炉系统17的输入端与所述热泵系统18的热输入端连接，所述第四阀门4则将所述锅炉系统17的输出端与所述热泵系统18的热输出端连接；所述第八阀门8则将所述热泵系统18的冷输入端与所述交换水箱23连接，所述第十阀门10则将所述热泵系统18的冷输出端与所述交换水箱23连接。
[0022]本系统的运行方式可根据生产需要选择独立运行。当系统负荷需求量较大时，所述锅炉系统17、热泵系统18和工艺系统19均独立运行。独立运行方式可通过关闭所述第二阀门2、第四阀门4、第八阀门8和第十阀门10，打开剩余所有阀门来实现。所述锅炉系统17通过燃气热水锅炉产生的热水从热负荷端流向所述暖气20，通过供暖管道和暖气片将热量供给需要热负荷区域的供暖系统，保障铸锭、硅片、电池三个环节的生产车间及办公区域的供暖，此时有且只有一种供暖方式。所述热泵系统18的热负荷端通过所述第五阀门
5、第六阀门6将热水提供给所述净化空调22。而所述热泵系统18热负荷端的热量来自于冷负荷端的所述第一工艺水箱21，所述第一工艺水箱21和所述热泵系统18的冷负荷端的连接启停通过所述第七阀门7、第九阀门9实现。而所述第一工艺水箱21为电池车间设备提供冷却循环水。所述工艺系统19冷负荷端为所述第二工艺水箱25提供冷量，达到冷却工艺水箱内铸锭车间铸锭炉冷却循环水的目的，而所述工艺系统19的冷负荷端和所述第二工艺水箱25的连接启停通过所述第十四阀门14、第十五阀门15实现。所述工艺系统19散热端通过连接所述工艺冷却塔24，将冷负荷端的热量散去。所述工艺系统19的散热端通过所述第十三阀门13、第十六阀门16将热量传递至所述交换水箱23，所述交换水箱23再通过所述第十一阀门11、第十二阀门12将热量输送至所述工艺冷却塔24进行散热。
[0023]本系统的运行方式还可根据生产现场负荷需要及设备使用情况选择合并运行。如当热泵系统18因为设备故障等原因无法开启时，可以关闭第五阀门5、第六阀门6，开启第二阀门2、第四阀门4，使用所述锅炉系统17的热负荷端向所述暖气20供热的同时，也通过锅炉提供少量热水满足所述净化空调22的需求(所述锅炉系统17的输入端通过所述第二阀门2将所述净化空调22的废水收集，同时通过所述第四阀门4将所述锅炉系统17的输出端与所述净化空调22相连，即完成向所述净化空调22提供少量热水)。在此运行方案的使用过程中，如果需要提供供暖的生产区域的温度还没有达到供暖温度要求时，可同时关闭第一阀门1、第三阀门3，切断所述暖气20的供热输入。
[0024]由于所述锅炉系统17的锅炉使用燃气加热，所述热泵系统18的热泵使用电加热，其燃气加热成本高于电加热成本。因此当锅炉运行成本较高时，本系统选择开启所述热泵系统18和工艺系统19，关闭所述锅炉系统17，同时开启所述第一阀门1、第三阀门3、第二阀门2、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7和第九阀门9，关闭第八阀门8、第十阀门10，使用所述热泵系统18给所述暖气20及所述净化空调22提供热水(所述热泵系统18的热输入端通过所述第二阀门2与所述暖气20相连，所述热泵系统18的热输出端通过所述第四阀门4将热水供给所述暖气20)，同时冷却所述第一工艺水箱21。在此运行方案的使用过程中，如果出现所述第一工艺水箱21的热量不足以满足所述热泵系统18的热负荷端热量需求时，则开启所述第八阀门8、第十阀门10，通过所述工艺系统19的散热端为所述热泵系统18冷负荷端提供热量以满足系统运行需求。使用所述交换水箱23来作为所述热泵系统18和所述工艺系统19的连接设备，可缓增所述工艺系统19散热端的加热量，来满足不同负荷的变化需求。
[0025]除此之外，所述第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7、第八阀门8、第九阀门9、第十阀门IOji阀门11、第十二阀门12、第十三阀门13、第十四阀门14、第十五阀门15和第十六阀门16均连接控制器。所述控制器是用来通过调节阀门来实现控制流量，从而实现系统的节能智能自动控制。智能化控制器的使用，不仅节省生产成本，而且提高生产效率、节约资源，提高了设备利用率。
[0026]一种光伏行业节能系统，锅炉系统17、热泵系统18和工艺系统19可选择是否为独立运行或交叉运行的运行方式，保证运行安全性，可对不同系统间的符合进行调配，当多个系统负荷需求量均较低时，通过交叉运行的运行方式来剔除无用系统，合并有用系统，合理利用资源，优化系统运行，减少小马拉大车的情况出现，提高设备利用率。
[0027]以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种光伏行业节能系统，其特征在于:包括锅炉系统(17)、热泵系统(18)和工艺系统(19)，所述锅炉系统(17)的热负荷端通过第一阀门(I)、第三阀门(3)与暖气(20)相连；所述热泵系统(18)的热负荷端通过第五阀门(5)、第六阀门(6)与净化空调(22)相连，其冷负荷端通过第七阀门(7)、第九阀门(9)与第一工艺水箱(21)相连；所述工艺系统(19)的冷负荷端通过第十四阀门(14)、第十五阀门(15)与第二工艺水箱(25)相连，其散热端通过第十三阀门(13)、第十六阀门(16)与交换水箱(23)相连，且所述交换水箱(23)通过第十一阀门(11)、第十二阀门(12)与工艺冷却塔(24)相连；所述锅炉系统(17)的热负荷端通过第二阀门(2)、第四阀门(4)与所述净化空调(22)相连；所述热泵系统(18)的冷负荷端通过第八阀门(8)、第十阀门(10)与所述交换水箱(23)相连。
2.根据权利要求1所述的一种光伏行业节能系统，其特征在于:所述第一阀门(I)、第二阀门(2)、第三阀门(3)、第四阀门(4)、第五阀门(5)、第六阀门(6)、第七阀门(7)、第八阀门(8)、第九阀门(9)、第十阀门(10)、第十一阀门(11)、第十二阀门(12)、第十三阀门(13)、第十四阀门(14)、第`十五阀门(15)和第十六阀门(16)均连接控制器。
【文档编号】F24F5/00GK103673385SQ201310745030
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】贺康, 佟萌, 崔海根, 高金牛, 杨晓超 申请人:天津英利新能源有限公司