风光互补谷电储能蓄热热风炉系统的制作方法

本发明涉及一种风光互补谷电储能蓄热热风炉系统。

背景技术：

目前，为各行各业提供热风进行烘干或加温的热风炉，常用燃煤、燃油或、燃气或生物质作为燃料，热风炉的这种燃烧方式，尾气普遍未经处理直接放往大气，产生的大量污染物会造成空气污染，同时运行过程中也存在着一定的安全隐患，而近些年出现的一些电加热热风炉同样存在着耗电量大，成本高等问题，尤其是是在用电的高峰期或一些电力资源不足的地区使用存在很大的局限性，节能减排和可持续性发展是我国的基本国策，绿色能源的阶梯利用是未来国民经济发展的必由之路，我国部分地区由于电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等自身特点导致的部分风电场风机暂停，造成弃风限电现象，浪费了大量的资源，太阳能等新能源也存在类似情况，根据全国各地的气象数据和相关研究报告可以证明太阳能和风能资源具有非常好的互补性：从全年的角度看，通常太阳能夏天比较充裕，而风能冬天比较丰富，从一天的角度看，太阳能比较充裕的天气晴朗的日子，风力通常则较弱，风力主要出现在夜间和凌晨，风能与太阳能具有很好的互补性，夜晚当人们停止工作休息的时候，电网电量用电量远低于白天的用电量，造成了大量的电力浪费，国家已出台夜间用电收费降低政策，俗称“谷电”，如何利用好风能太阳能及谷电是值得思考和研究的事情，也是利国利民的一项事业，传统的热风炉采用的是燃烧获取热源的方式，随着国家节能减排的政策不断趋严，很多地区都已禁止新建和使用小容量的锅炉，然而人们在很多地方确实需要这种小功率热风进行生产和生活，如何克服热风炉的热效率低，污染物排放大的缺点是值得技术人员研究和探索的，现有技术亟待待改进和发展。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种在风光互补所供电能不足时利用夜间低电价的低谷电进行补充储能或蓄热，以提供源源不断的清洁能源的风光互补谷电储能蓄热热风炉系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种风光互补谷电储能蓄热热风炉系统，包括风力发电装置，太阳能发电装置、谷电引入装置、新能源控制器、蓄电池组、逆变器和热风炉，所述风力发电装置，太阳能发电装置和谷电引入装置分别与新能源控制器连接，所述新能源控制器分别与蓄电池组和逆变器连接，所述热风炉与逆变器连接。

所述热风炉包括壳体、合金蓄热体、高熔点加热电阻、热风变频风机、冷风变频风机、热风道、冷风道、混合风道、温度传感器和风机变频控制器，所述合金蓄热体、高熔点加热电阻和热风道组成腔体，所述温度传感器设置在冷风道和混合风道内，所述温度传感器与风机变频控制器连接，所述热风道、冷风道和混合风道均设置在壳体内。

所述合金蓄热体的四周包裹有保温材料。

所述风力发电装置利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过新能源控制器对蓄电池充组电，经过逆变器对负载供电。

所述太阳能发电装置利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池组充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电。

本发明一种风光互补谷电储能蓄热热风炉系统，针对传统的热风炉所存在的成本高昂，污染环境等问题，设计出一种能够充分利用风太阳能和用电低谷时的电能进行相互补充的加热、蓄热，并在用电高峰时将这部分热量释放出来的结构，从而达到降低供热成本提高供热效果的目的，它直接将仅经过一次换热的高温空气供给供热终端，免除了多次换热所产生的热损失大、热效率低等问题，同时它还可以根据供热终端的需要进行热空气温度的调节，因此可以说它具备了多种优点，具有非常好优秀的环境友好性和节能高效性，其市场前景十分广阔。

附图说明

图1是本发明一种风光互补谷电储能蓄热热风炉系统的结构示意图。

图2是本发明一种风光互补谷电储能蓄热热风炉的结构示意图。

图中：1、风力发电装置；2、太阳能发电装置；3、谷电引入装置；4、新能源控制器；5、蓄电池组；6、逆变器；7、热风炉；8、壳体；9、合金蓄热体；10、高熔点加热电阻；11、热风变频风机；12、冷风变频风机；13、热风道；14、冷风道；15、混合风道；16、保温材料；17、温度传感器；18、风机变频控制器。

具体实施方式

如图1和图2所示，风光互补谷电储能蓄热热风炉系统，包括风力发电装置1、太阳能发电装置2、谷电引入装置3、新能源控制器4、蓄电池组5、逆变器6和热风炉7，风力发装置1、太阳能发电装置2及谷电引入装置3的输出端共同连接到新能源控制器4，该新能源控制器4分别与蓄电池组5、逆变器6相连接，当将自然环境中有风和阳光存在时，风光互补谷电储能蓄热热风炉系统的风力发电装置和太阳能发电装置开始工作，风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过新能源控制器对蓄电池组充电，或经过逆变器对直接对热风炉进行供电，太阳能发电装置利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池组充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电，当风光互补产生的电能有富裕时，多余的电能通过蓄电池组存储起来，以备不时之需，当热风炉所需电能超过风力发电装置和太阳能发电装置产生的电能时，蓄电池组所存储的电能将为之供电，当夜晚电价费用低廉时，谷电引入装置也将进入工作状态，将价格低廉的谷电直接引入到热风炉里产生热量，并通过合金蓄热体将热量储存起来，或者通过蓄电池组将电能储存起来以备不时之需，逆变器系统由一台或几台逆变器组成，通过它把风光互补装置产生的直流电及蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电，保证热风炉的正常使用，同时它还具有自动稳压功能，可改善风光互补发电系统的供电质量，控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节，一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储，发电量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性，蓄电池部分由多块蓄电池组成，在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用，它将风力发电系统、光伏发电系统输出和部分谷电的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用，如图2所示，蓄热热风炉包括壳体8、合金蓄热体9、高熔点加热电阻10、热风变频风机11、冷风变频风机12、热风道13、冷风道14、混合风道15、保温材料16、温度传感器17、风机变频控制器18等，蓄热热风炉核心部件是由合金蓄热体9和高熔点加热电阻10及热风道13组成的腔体，自然界中风能、太阳能以及夜晚电网价格低廉的谷电通过风光互补谷电储能系统连接到高熔点加热电阻上，当风能太阳能充足的时候，直接由风能和太阳能产能的电能加热高熔点电阻，如果风能太阳能不能满足需求时，风光互补谷电储能系统中的蓄电池组将会将其储藏的电能供给到高熔点加热电阻，当夜晚没有太阳时，价格低廉的谷电将接入高熔点电阻上，高熔点加热电阻将接受电能转化为热能加热高效的合金蓄热体，蓄热体四周由保温材料包裹，能有效地将热能保存起来，当蓄热热风炉需要工作时开动变频风机，为其需要热源的场所供热，冷风和热风的供给量分别由左右两侧的变频风机控制，左侧变频风机将室外冷空气鼓入冷风道，冷风道内设置有温度传感器，温度传感器与风机变频控制器相连，右侧变频风机将室外的冷空气鼓入热风道，合金蓄热体对进入热风道的冷空气进行加热，通过热风道的高温热风与通过冷风道的冷风在混合风道内充分混合，形成温度适当的热风，冷风道和混合风道内均布置有温度传感器，两个温度传感器连接在风机变频控制器上，当风温高或低时风温变频控制器自动调整左右两侧风机转速，已达到控制出口风温的目的，本发明与已有技术相比，将新能源利用、谷电利用、储能技术和蓄热技术引用到了传统的依靠有机物燃烧方式进行生产的热风炉上，风能、太阳能、谷电及储能相互补充，在此基础上，利用了蓄电池组的储能和合金蓄热体的蓄热作用，大大增强了系统的稳定性和实用性，本发明热风炉完全没有燃烧所产生的各种污染物，非常环保且充分利用风能、太阳能和夜晚电网上富余价低的谷电，储能蓄热十分高效。