多模式季节性蓄热的绿色智能建筑供热系统及运行方法技术方案

本发明专利技术提供了一种季节性蓄热的供热系统的运行控制方法，所述供热系统包括依次连接的太阳能集热器、第一板式换热器、短期分层式蓄热水箱、跨季节蓄热体、第二板式换热器以及热能输出设备，所述第二板式换热器分别连接到所述短期分层式蓄热水箱、所述跨季节蓄热体和所述热能输出设备，所述方法用于控制所述系统工作在蓄热模式和三种供热模式下，设定三种不同的供热模式的优先级，以便最大限度的利用更为清洁的能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供热系统的运行方法，特别涉及一种多模式季节性蓄热的绿色节能供热系统及运行方法。
技术介绍
随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对生活热水和采暖热水的需求量也不断增加。统计数据表明，我国建筑能耗占社会总能耗的比例在22%?25%之间，其中约40%用于建筑采暖，北方城镇地区采用热网集中供热或小区集中供热的能耗约占建筑采暖能耗的60%。随着生活水平的提高，目前长江流域许多新建的社区也开始采用集中供热，很多城市也在规划大规模集中供热网。可见，有集中采暖需求的地域越来越广。另外，建筑面积的快速增加，采暖需求也会随之大幅度增长，这些都使得国家的节能减排压力与日俱增。 目前，我国北方地区的采暖主要依靠化石能源为主的一次能源，北方地区的气候特点是夏季、过渡季室外温度较高，太阳能的辐射强度大，大多数北方地区很多太阳能热水器中的热水不能充分利用，造成了能源的浪费。而冬季是需要供暖的季节，但太阳能的辐射强度低，不能满足供暖的需求。所以，将夏季的太阳能“储存”起来，到了供暖季“取”出来使用，使“季节性蓄能”成为了一个需要研究的课题。 采用太阳能、地热能等新能源作为建筑采暖热源尚处于研究、试用阶段。随着能源形势的愈加严峻，开发采用基于新能源、可再生能源的建筑采暖供热系统是未来能源战略一个重大组成部分。 由于利用太阳能的能源密度较低，且瞬时变化率大的问题，进行采暖供热时，会存在保证率较低，供热能力无法保证的问题。为了提高太阳能保证率，有一种技术途径是将非采暖季的太阳能通过蓄热体进行蓄积，采暖季再将能量进行释放，从而提高太阳能保证率。 因此，需要一种基于跨季节蓄热采暖系统的基础上开发的专门应用于该系统的控制解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多模式季节性蓄热的绿色智能建筑供热系统运行方法，所述供热系统包括依次连接的太阳能集热器、第一板式换热器、短期分层式蓄热水箱、跨季节蓄热体、第二板式换热器以及热能输出设备，所述第二板式换热器分别连接到所述短期分层式蓄热水箱、所述跨季节蓄热体和所述热能输出设备，所述方法用于控制所述系统工作在蓄热模式和三种供热模式下，包括如下步骤:a)运行模式判定；b)根据所选择的运行模式进行运行季时间表设置；c)采集系统运行的当前时间，根据所选择的运行季时间表选择对应的模式，当进入蓄热模式时，进入步骤d ;当进入供热模式时,进入步骤e ；d)在所述蓄热模式下，包括如下子步骤:dl)判断所述太阳能集热器的集热温度是否高于短期分层式蓄热水箱的温度，并同时检测跨季节蓄热体的温度；d2)若太阳能集热器的集热温度高于短期分层式蓄热水箱温度则启动集热系统后进入步骤d3，否则直接进入步骤d3 ；d3)检测短期分层式蓄热水箱负荷出水温度，判断短期分层式蓄热水箱负荷出水温度是否高于跨季节蓄热体的温度，若是则启动蓄热，否则停止蓄热；e)在所述供热模式下，包括如下子步骤:el)判断太阳能集热器的集热温度是否高于短期分层式蓄热水箱的温度，若是则启动集热系统后进入步骤e2，否则直接进入步骤e2 ；e2)检测短期分层式蓄热水箱负荷出水温度检测，判断短期分层式蓄热水箱负荷出水温度是否高于设定的供热温度，若是则启动第一供热模式，否则进入步骤e3 ；e3)检测跨季节蓄热体的温度，并判断其是否高于设定的供热温度，若是则启动第二供热模式，否则启动第三供热模式。 优选地，所述第一供热模式为通过太阳能集热器、第一板式换热器、短期分层式蓄热水箱和第二板式换热器为建筑物供热。 优选地，所述第二供热模式为通过跨季节蓄热体、短期分层式蓄热水箱和第二板式换热器为建筑物供热。 优选地，所述第三供热模式为通过热能输出设备和第二板式换热器为建筑物供热。 优选地，所述蓄热模式的运行方式是通过太阳能集热器将热量通过第一板式换热器传递到短期分层式蓄热水箱，再经过蓄热水箱内部的温度分层过程后，将水箱顶部的高温水传送到跨季节蓄热体内，通过跨季节蓄热体内部盘管进行换热降温后，被冷却的水流回到短期分层式蓄热水箱的底部低温侧，完成整个蓄热过程。 优选地，所述不同的供热模式具有不同的优先级。 优选地，所述第一供热模式为高优先级、第二供热模式为中优先级、第三供热模式为低优先级。 优选地，所述步骤d2和el中的启动集热系统为所述太阳能集热器将热量通过所述第一板式换热器将热量传递到所述短期分层式蓄热水箱。 优选地，所述跨季节蓄热体是经过保温的土壤体或水体。 优选地，所述步骤a中根据当前所需供热的建筑物所处的地区和运行时间来判定系统属于哪种运行模式。 本专利技术与现有系统的运行方法相比，具有以下优点:1)自动化控制程度高，省去了繁琐的人工控制节点；2)控制逻辑清晰，可实现程度高；3)完成了对跨季节蓄热供热系统控制的完整的闭环；4)本专利技术中的跨季节蓄热体为密闭结构，其存储的热量能达到70°C的温度，可以直接利用，而不需要增加热泵来进行温度的再一次提高来达到直接供暖水平，达到了高效节能的目的。 应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。 【附图说明】 参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中: 图1示意性示出根据本专利技术季节性蓄热的供热系统的系统框图。 图2a_2d示意性示出根据本专利技术季节性蓄热的供热系统在不同优先级模式下的采暖季供热模式流程图。其中图2a为采暖季第一供热模式的流程图；图2b为采暖季第二供热模式的流程图；图2c为采暖季第三供热模式的流程图；图2d为供热系统第三供热模式的流程图。 图3示意性示出根据本专利技术季节性蓄热的供热系统运行方法的流程图。 【具体实施方式】 通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。 在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。 太阳能跨季节蓄热采暖系统的运行模式可以分为蓄热模式和供热模式，通过这“一蓄一放”的过程，将非采暖季的能量保存到采暖季进行释放，从而增加太阳能对建筑物的供热贡献能力。 根据本专利技术季节性蓄热的供热系统的系统框图如图1所示。根据本专利技术的季节性蓄热的绿色节能供热系统的非采暖季蓄热模式的系统100包括太阳能集热器101、第一板式换热器102、短期分层式蓄热水箱103、跨季节蓄热体104、第二板式换热器105以及热能输出设备106。太阳能集热器101用于收集外部的太阳能，连接到第一板式换热器102用于热能交换。第一板式换热器102连接到短期分层式蓄热水箱103，通过第一板式换热器102将收集到的热量传递到短期分层式蓄热水箱103。在经过短期分层式蓄热水箱103内部的温度分层过程后，将水箱顶部的高温水通过水泵(图中未示出)传送到与短期分层式蓄热水箱103连接的跨季节蓄热体104内，将热能存储在跨季节蓄热体104中，并通过跨季节蓄热体104内部盘管进行蓄热体的换热降温后，被冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模式季节性蓄热的绿色智能建筑供热系统运行方法，所述供热系统包括依次连接的太阳能集热器、第一板式换热器、短期分层式蓄热水箱、跨季节蓄热体、第二板式换热器以及热能输出设备，所述第二板式换热器分别连接到所述短期分层式蓄热水箱、所述跨季节蓄热体和所述热能输出设备，所述方法用于控制所述系统工作在蓄热模式和三种供热模式下，包括如下步骤：a)运行模式判定；b)根据所选择的运行模式进行运行季时间表设置；c)采集系统运行的当前时间，根据所选择的运行季时间表选择对应的模式，当进入蓄热模式时，进入步骤d；当进入供热模式时，进入步骤e；d)在所述蓄热模式下，包括如下子步骤：d1)判断所述太阳能集热器的集热温度是否高于短期分层式蓄热水箱的温度，并同时检测跨季节蓄热体的温度；d2)若太阳能集热器的集热温度高于短期分层式蓄热水箱温度则启动集热系统后进入步骤d3，否则直接进入步骤d3；d3)检测短期分层式蓄热水箱负荷出水温度，判断短期分层式蓄热水箱负荷出水温度是否高于跨季节蓄热体的温度，若是则启动蓄热，否则停止蓄热；e)在所述供热模式下，包括如下子步骤：e1)判断太阳能集热器的集热温度是否高于短期分层式蓄热水箱的温度，若是则启动集热系统后进入步骤e2，否则直接进入步骤e2；e2)检测短期分层式蓄热水箱负荷出水温度检测，判断短期分层式蓄热水箱负荷出水温度是否高于设定的供热温度，若是则启动第一供热模式，否则进入步骤e3；e3)检测跨季节蓄热体的温度，并判断其是否高于设定的供热温度，若是则启动第二供热模式，否则启动第三供热模式。...

【技术特征摘要】
1.一种多模式季节性蓄热的绿色智能建筑供热系统运行方法，所述供热系统包括依次连接的太阳能集热器、第一板式换热器、短期分层式蓄热水箱、跨季节蓄热体、第二板式换热器以及热能输出设备，所述第二板式换热器分别连接到所述短期分层式蓄热水箱、所述跨季节蓄热体和所述热能输出设备，所述方法用于控制所述系统工作在蓄热模式和三种供热模式下，包括如下步骤: a)运行模式判定； b)根据所选择的运行模式进行运行季时间表设置； c)采集系统运行的当前时间，根据所选择的运行季时间表选择对应的模式，当进入蓄热模式时，进入步骤d ;当进入供热模式时，进入步骤e ； d)在所述蓄热模式下，包括如下子步骤: dl)判断所述太阳能集热器的集热温度是否高于短期分层式蓄热水箱的温度，并同时检测跨季节蓄热体的温度； d2)若太阳能集热器的集热温度高于短期分层式蓄热水箱温度则启动集热系统后进入步骤d3，否则直接进入步骤d3 ； d3)检测短期分层式蓄热水箱负荷出水温度，判断短期分层式蓄热水箱负荷出水温度是否高于跨季节蓄热体的温度，若是则启动蓄热，否则停止蓄热； e)在所述供热模式下，包括如下子步骤: el)判断太阳能集热器的集热温度是否高于短期分层式蓄热水箱的温度，若是则启动集热系统后进入步骤e2，否则直接进入步骤e2 ； e2)检测短期分层式蓄热水箱负荷出水温度检测，判断短期分层式蓄热水箱负荷出水温度是否高于设定的供热温度，若是则启动第一供热模式，否则进入步骤e3 ； e3)检测跨季节蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：林波，祝秀娟，王陈栋，刘鹏，
申请(专利权)人：中国建筑设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11