低密度建筑光伏供暖技术以光伏发电为基础,整合多种节能技术,适合农村、低密度住宅区、高速服务区、景点服务中心等等相对分散的建筑供暖。该技术包括光伏发电装置、储能装置、供热装置、自控系统等部分。1.光伏发电装置低密度建筑占地面积大,有足够空间安装光伏发电装置及储能设备,并与电网相连。光伏发电量不足时,储能装置还可以利用电网谷电,降低供热用电成本。光伏系统除了在采暖季使用外,还可以在非采暖季发电上网,提高系统收益。进一步的,采用光伏热电联产装置(
低密度建筑光伏供暖技术以光伏发电为基础,整合多种节能技术,适合农村、低密度住宅区、高速服务区、景点服务中心等等相对分散的建筑供暖。该技术包括光伏发电装置、储能装置、供热装置、自控系统等部分。
1.光伏发电装置
低密度建筑占地面积大,有足够空间安装光伏发电装置及储能设备,并与电网相连。光伏发电量不足时,储能装置还可以利用电网谷电,降低供热用电成本。光伏系统除了在采暖季使用外,还可以在非采暖季发电上网,提高系统收益。进一步的,采用光伏热电联产装置(PVT)代替单纯的光伏板更为合理。PVT除发电外,还收集余热,一方面实现热电联产,较高温度的热量可用于供热,另一方面降低光伏板温度,提高发电效率。其投资高于光伏板,但在供暖领域有很好的经济性。
2.储能装置
储能装置包括储电装置和储热装置。储电装置将白天多余的电能储存起来供晚上使用,或将电网谷电储存起来,补充发电量不足的时间段,解决光伏发电装置和热、电负荷的时间不平衡。在非采暖季,该系统也可以实现光伏上网的优化控制。
储热装置同样是为了解决发电与热负荷不平衡的问题,包括PVT余热储罐和热水储罐。加入适当的储热装置,可以减少设备容量、降低初投资,还给系统优化提供了更多的可能性。
2.供热装置
供热装置包括PVT、压缩式热泵、蓄热电暖气等。
PVT余热是很好的供热热源,产热温度高时直接供热,产热温度低时作为热泵的余热源。
压缩式热泵以电能驱动,回收低温热量供暖。低温热量包括PVT余热和空气能。压缩式热泵深度回收PVT余热,降低光伏板温度,不仅提高了发电效率,还降低了输送泵耗,使得系统耗电量大幅度降低。不足的热量,采用能效比低一些的空气能热泵补充。
蓄热电暖气采用电热方式供暖,能耗大、效率低,不宜直接使用。但是蓄热电暖气以相变材料蓄热,既是一种供热装置,也是一种储能装置。与电网峰谷电相配合,补充热泵供热缺口,具有较好的经济性。
3.系统
低密度建筑光伏供暖技术涉及光伏发电、蓄电、蓄热、热泵等多个子系统,要达到较好的节能效果,需要完善的调节系统和控制策略,在满足供热需求的前提下实现经济的运行。因此,控制系统是这项技术的核心,是整套系统的大脑。
4.低密度建筑光伏供暖系统
低密度建筑光伏供暖技术的流程如下图所示。系统设备较多,需要结合现场条件优化设计,根据建筑类型、气象条件、能源价格等客观因素,选择合理的组合流程,以实现最佳效果。
综合而言,低密度建筑光伏供暖技术整合了多种节能产品,并根据现场情况优化,能够满足多种建筑的供暖需求。该技术在农村等场合有很好的应用前景。