太阳能光伏热水系统技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳能光伏领域，提供了一种太阳能光伏热水系统。该系统包括集中控制器、电压检测件、电流检测件、光伏板群、多个储热水箱以及与储热水箱一一对应的主控板；光伏板群包括多个串联和/或并联的光伏板，电压检测件用于检测光伏板群的输出电压，电流检测件用于检测光伏板群的输出电流；储热水箱内设有水箱温度传感器和等效电加热组件，等效电加热组件的电阻值可调，所有等效电加热组件相互并联，集中控制器与光伏板群电连接，集中控制器与述主控板无线连接，主控板通过辅助继电器外接至电网。本实用新型专利技术不仅减小了占地面积、简化了布线，而且还提高了光伏板的利用效率，实现了光伏板群的最大功率点跟踪。现了光伏板群的最大功率点跟踪。现了光伏板群的最大功率点跟踪。

【技术实现步骤摘要】
太阳能光伏热水系统


[0001]本技术涉及太阳能光伏
，尤其涉及一种太阳能光伏热水系统。

技术介绍

[0002]随着太阳能光伏发电效率的提高，太阳能光伏热水器应运而生。太阳能光伏热水器是将太阳能转化为电能后再利用电能来加热水的热水器。太阳能光伏热水器与和传统太阳能光热系统相比，至少具有以下优势：第一、由于太阳能光伏热水器是利用电能来加热水，不依靠介质即水和防冻液传热，因此避免了跑冒滴漏冻等现象发生。第二、用电加热代替介质传热，不但节省空间而且大大减少了能量损耗。第三、每户使用的光伏电能可以实现计量，克服了传统太阳能光热系统无法计量的老大难问题。
[0003]目前每个太阳能光伏热水器都会匹配一个光伏板，每户的太阳能热水器独立运行，也就是说，每个光伏板仅为与其匹配的太阳能光伏热水器供电。对于具有众多业主的多层建筑来说，由于每户都要配备一个光伏板，从而不仅导致各户光伏板的总占地面积过大，而且每户都需要单独走线，进而导致电线数量过多而无法布置。此外，对于一些长期不在家或者热水使用较少的用户来说，该户的光伏板转化的电能无法得到有效利用；反之，对于一些热水使用较多的用户来说，该户的光伏板转化的电能又有可能无法满足需求。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种占地面积小、布线简单的太阳能光伏热水系统，以实现所有光伏板的高效利用。
[0005]根据本技术实施例的太阳能光伏热水系统，包括集中控制器、电压检测件、电流检测件、光伏板群、多个储热水箱以及与所述储热水箱一一对应的主控板；所述光伏板群包括多个串联和/或并联的光伏板，所述电压检测件和所述电流检测件分别与所述光伏板群电连接，所述电压检测件用于检测所述光伏板群的输出电压，所述电流检测件用于检测所述光伏板群的输出电流；所述储热水箱内设有水箱温度传感器和等效电加热组件，所述等效电加热组件的电阻值可调，所有所述等效电加热组件相互并联，所述水箱温度传感器和所述等效电加热组件分别与对应的所述主控板电连接，所述集中控制器与所述光伏板群电连接，所述集中控制器与述主控板无线连接，所述主控板通过辅助继电器外接至电网。
[0006]根据本技术实施例的太阳能光伏热水系统，通过对所有等效电加热组件进行集中控制，并利用光伏板群对各个等效电加热组件供电，不仅无需对每个等效电加热组件单独配备光伏板、显著减少了光伏板的数量，进而减小了占地面积、简化了布线，而且还提高了光伏板的利用效率，实现了光伏板群的最大功率点跟踪，提高了整个系统的效率。
[0007]另外，根据本技术实施例的太阳能光伏热水系统，还可以具有如下附加技术特征：
[0008]根据本技术的一个实施例，所述集中控制器通过逆变器连接至电网。
[0009]根据本技术的一个实施例，所述储热水箱内还设有辅助加热件，所述辅助加热件通过所述辅助继电器与电网电连接。
[0010]根据本技术的一个实施例，所述集中控制器与后台物联网平台服务器通讯连接。
[0011]根据本技术的一个实施例，所述主控板与随身移动通讯设备无线连接。
[0012]根据本技术的一个实施例，所述等效电加热组件包括多个加热负载以及与所述加热负载一一对应的负载继电器，所述加热负载与对应的所述负载继电器串联构成负载支路，所述负载支路并联在所述主控板的两端。
[0013]根据本技术的一个实施例，所有所述加热负载的电阻值不同。
[0014]根据本技术的一个实施例，所述等效电加热组件还包括第一中间继电器以及与至少一个所述负载支路对应的第二中间继电器；所有所述负载支路的一端均连接至所述主控板的第一端，所有所述负载支路的另一端均通过所述第一中间继电器连接至所述主控板的第二端；所述第二中间继电器的一端连接至对应所述负载支路的所述加热负载和所述负载继电器之间，所述第二中间继电器的另一端连接至所述主控板的第二端。
[0015]根据本技术的一个实施例，所述第二中间继电器的数量小于所述负载支路的数量。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述负载继电器、所述第一中间继电器和所述第二中间继电器为固态继电器。
[0017]本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0018]本技术占地面积小、布线简单，通过设置由多个光伏板并联和/或串联的光伏板群，并在每个储热水箱内设置电阻值可调的等效电加热组件，同时使各个储热水箱对应的等效电加热组件相互并联，在该太阳能光伏热水系统运行时集中控制器便可结合各个用户的需求进行光伏板群的最大功率点跟踪，也即先确定哪些用户的储热水箱需要加热，然后调节与待加热的储热水箱对应的等效电加热组件的电阻值，直至遍历该等效电加热组件的所有电阻值，在每调节一次电阻值时集中控制器根据电压检测件检测的输出电压和电流检测件检测的输出电流计算光伏板群的输出功率，然后控制与待加热的储热水箱对应的等效电加热组件以对应光伏板群最大输出功率的电阻值对相应的储热水箱进行加热。在此过程中，若储热水箱的水温达到预设水温则控制上述等效电加热组件停止加热并重新进行光伏板群的最大功率点跟踪。可见，本技术通过对所有等效电加热组件进行集中控制，并利用光伏板群对各个等效电加热组件供电，不仅无需对每个等效电加热组件单独配备光伏板、显著减少了光伏板的数量，进而减小了占地面积、简化了布线，而且还提高了光伏板的利用效率，实现了光伏板群的最大功率点跟踪，提高了整个系统的效率。
[0019]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本技术实施例中一种太阳能光伏热水系统的结构示意图之一；
[0022]图2是本技术实施例中一种太阳能光伏热水系统的结构示意图之二；
[0023]图3是本技术实施例中等效电加热组件的控制电路原理图之一；
[0024]图4是本技术实施例中等效电加热组件的控制电路原理图之二；
[0025]图5是本技术实施例中等效电加热组件的控制电路原理图之三；
[0026]图6是本技术实施例中一种太阳能光伏热水系统的控制方法的流程图；
[0027]图7是本技术实施例中太阳能光伏热水系统的控制方法的局部流程图之一；
[0028]图8是本技术实施例中太阳能光伏热水系统的控制方法的局部流程图之二。
[0029]附图标记：
[0030]1、光伏板群；1.1、光伏板；2、集中控制器；3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏热水系统，其特征在于，包括集中控制器、电压检测件、电流检测件、光伏板群、多个储热水箱以及与所述储热水箱一一对应的主控板；所述光伏板群包括多个串联和/或并联的光伏板，所述电压检测件和所述电流检测件分别与所述光伏板群电连接，所述电压检测件用于检测所述光伏板群的输出电压，所述电流检测件用于检测所述光伏板群的输出电流；所述储热水箱内设有水箱温度传感器和等效电加热组件，所述等效电加热组件的电阻值可调，所有所述等效电加热组件相互并联，所述水箱温度传感器和所述等效电加热组件分别与对应的所述主控板电连接，所述集中控制器与所述光伏板群电连接，所述集中控制器与述主控板无线连接，所述主控板通过辅助继电器外接至电网。2.根据权利要求1所述的太阳能光伏热水系统，其特征在于，所述集中控制器通过逆变器连接至电网。3.根据权利要求1所述的太阳能光伏热水系统，其特征在于，所述储热水箱内还设有辅助加热件，所述辅助加热件通过所述辅助继电器与电网电连接。4.根据权利要求1所述的太阳能光伏热水系统，其特征在于，所述集中控制器与后台物联网平台服务器通讯连接。5.根据权利要求1所述的太阳能光伏热水系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张端桥，张德敏，陈彬，晋文，李德成，
申请(专利权)人：张端桥，
类型：新型
国别省市：