一种多能互补清洁供热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多能互补清洁供热系统，包括：太阳能集热器，太阳能集热器用于将太阳的辐射能转化为热能；地热源热泵，地热源热泵用于将地热能转化为热能；电制热设备，电制热设备的电源输入端选择性地与供电电源连通，电制热设备用于给热负荷提供热能；储热系统，太阳能集热器的热能输出端和地热源热泵的热能输出端均与储热系统的热能输入端连通，储热系统的热能输出端与热负荷的热能输入端连通。本发明专利技术以太阳能和地热能为日常供热能源，从而提高可再生清洁能源在供热系统中的占比，同时以电能为应急供热能源，以应对供热需求急剧增加的突发性事件，从而提高供热稳定性。另外，本发明专利技术利用低谷电制热，从而提高了低谷电的利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补清洁供热系统


[0001]本专利技术涉及供热系统领域，更具体地说，涉及一种多能互补清洁供热系统。

技术介绍

[0002]供热是涉及我国整个北方地区的重要民生保障。我国北方地区主要采用以清洁燃煤集中供热为主，天然气供热为辅，其它热源补充的供热模式。因可再生能源具有分布广、密度低、稳定性差的弊端，当前我国供暖能源结构依然以煤炭为主，可再生能源占比仍非常小。在双碳目标提出后，北方地区供热进一步向清洁低碳方向发展。
[0003]因此，如何提高可再生能源在供热系统中的占比，同时确保稳定供热，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提高可再生能源在供热系统中的占比，同时确保稳定供热。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]一种多能互补清洁供热系统，包括：
[0006]太阳能集热器，所述太阳能集热器用于将太阳的辐射能转化为热能；
[0007]地热源热泵，所述地热源热泵用于将地热能转化为热能；
[0008]电制热设备，所述电制热设备的电源输入端选择性地与供电电源连通，所述电制热设备用于给热负荷提供热能；
[0009]储热系统，所述太阳能集热器的热能输出端和所述地热源热泵的热能输出端均与所述储热系统的热能输入端连通，所述储热系统的热能输出端与所述热负荷的热能输入端连通。
[0010]优选地，所述储热系统包括相变储热装置，所述太阳能集热器的热能输出端和所述地热源热泵的热能输出端均与所述相变储热装置的热能输入端连通。
[0011]优选地，所述相变储热装置至少包括结晶水合盐和熔融盐中的一种储热介质。
[0012]优选地，所述储热系统还包括热化学储热装置，所述电制热设备的热能输出端与所述热化学储热装置的热能输入端连通；在所述供电电源为低谷电时，所述电制热设备的电源输入端与所述供电电源连通。
[0013]优选地，所述电制热设备与启动控制器通信连接，在所述供电电源为低谷电时所述启动控制器控制所述电制热设备的电源输入端与所述供电电源导通。
[0014]优选地，所述热化学储热装置至少包括金属碳酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物中的一种储热介质。
[0015]优选地，所述电制热设备与所述热化学储热装置之间设置有第一换热管路，所述第一换热管路为闭环管路，所述第一换热管路内循环有第一换热介质，所述第一换热介质吸收所述电制热设备中的热量，并将吸收的热量传递给所述热化学储热装置中的储热介质。
[0016]优选地，还包括太阳能热泵，所述太阳能集热器的热能输出端通过所述太阳能热泵与所述相变储热装置的热能输入端连通。
[0017]优选地，所述太阳能热泵与所述相变储热装置之间设置有第二换热管路，所述第二换热管路为闭环管路，所述第二换热管路内循环有第二换热介质，所述第二换热介质吸收所述太阳能热泵的热量，并将吸收的热量传递给所述相变储热装置中的储热介质。
[0018]优选地，所述地热源热泵与所述相变储热装置之间设置有第三换热管路，所述第三换热管路为闭环管路，所述第三换热管路内循环有第三换热介质，所述第三换热介质吸收所述地热源热泵的热量，并将吸收的热量传递给所述相变储热装置中的储热介质。
[0019]从上述技术方案可以看出，本专利技术中的多能互补清洁供热系统具有如下优点：
[0020]第一，以太阳能和地热能为日常供热能源，从而提高可再生清洁能源在供热系统中的占比，同时以电能为应急供热能源，以应对供热需求急剧增加的突发性事件，从而提高供热稳定性。
[0021]第二，将太阳能和地热能储存在相变储热装置中，从而将不稳定能源转变为稳定的热能，以确保稳定供热。
[0022]第三，利用低谷电制热，从而提高了低谷电的利用率，利于削峰填谷。
[0023]第四，利用热化学储热装置来储存电制热设备制备的热能，热化学储热装置储热周期长，可实现跨季节热量储存，以利于应急供热。
[0024]第五，本专利技术中的多能互补清洁供热系统原理简单，方便实施，可以因地制宜利用可再生能源。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0026]图1为本专利技术一具体实施例提供的多能互补清洁供热系统的结构示意图。
[0027]其中，1为电制热设备、2为太阳能集热器、3为太阳能热泵、4为地热源热泵、5为储热系统、6为热化学储热装置、7为相变储热装置。
具体实施方式
[0028]本专利技术公开了一种多能互补清洁供热系统，该供热系统中可再生能源在供热系统中的占比较大，同时该供热系统能够确保稳定供热。
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术公开了一种多能互补清洁供热系统，包括：太阳能集热器2、地热源热泵4、电制热设备1以及储热系统5。其中，太阳能集热器2用于将太阳的辐射能转化为热能，太阳能集热器2的热能输出端与储热系统5的热能输入端连通，太阳能集热器2制得的热能会流入到储热系统5中进行储存。地热源热泵4用于将地热能转化为热能，地热源热泵4的热能输
出端与储热系统5的热能输入端连通，地热源热泵4制得的热能会流入到储热系统5中进行储存。储热系统5的热能输出端与热负荷的热能输入端连通，储热系统5储存的热能会最终流入到热负荷中。电制热设备1的电源输入端与供电电源选择性地连通，在电制热设备1的电源输入端与供电电源连通后，电制热设备1将电能转化为热能，该热能最终流入到热负荷中。
[0031]太阳能和地热能均为可再生清洁能源。本专利技术将太阳能和地热能作为日常供热能源，以提高可再生清洁能源在供热系统中的占比。并且，基于稳定供热考虑，本专利技术还设置了电制热设备1作为应急供热能源。应急供热能源是指在出现供热需求急剧增加的突发性事件时才启用的供热能源。本专利技术中日常供热能源和应急供热能源相结合的方式有力地确保了供热的稳定性。
[0032]需要说明的是，由于太阳能和地热能均具有稳定性差的弊端，因此本专利技术未直接利用太阳能和地热能来供热，而是先将太阳能和地热能生成的热能储存在储热系统5中，使太阳能和地热能变为稳定的热能，之后再向热负荷供热，如此，进一步提高了供热的稳定性。
[0033]本专利技术中的储热系统5包括相变储热装置7，太阳能集热器2的热能输出端和地热源热泵4的热能输出端均与相变储热装置7的热能输入端连通。由于太阳能和地热能为日常供热能源，因此利用储热周期短的相变储热装置7来对太能能集热器和地热源热泵4产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多能互补清洁供热系统，其特征在于，包括：太阳能集热器，所述太阳能集热器用于将太阳的辐射能转化为热能；地热源热泵，所述地热源热泵用于将地热能转化为热能；电制热设备，所述电制热设备的电源输入端选择性地与供电电源连通，所述电制热设备用于给热负荷提供热能；储热系统，所述太阳能集热器的热能输出端和所述地热源热泵的热能输出端均与所述储热系统的热能输入端连通，所述储热系统的热能输出端与所述热负荷的热能输入端连通。2.根据权利要求1所述的多能互补清洁供热系统，其特征在于，所述储热系统包括相变储热装置，所述太阳能集热器的热能输出端和所述地热源热泵的热能输出端均与所述相变储热装置的热能输入端连通。3.根据权利要求2所述的多能互补清洁供热系统，其特征在于，所述相变储热装置至少包括结晶水合盐和熔融盐中的一种储热介质。4.根据权利要求1所述的多能互补清洁供热系统，其特征在于，所述储热系统还包括热化学储热装置，所述电制热设备的热能输出端与所述热化学储热装置的热能输入端连通；在所述供电电源为低谷电时，所述电制热设备的电源输入端与所述供电电源连通。5.根据权利要求4所述的多能互补清洁供热系统，其特征在于，所述电制热设备与启动控制器通信连接，在所述供电电源为低谷电时所述启动控制器控制所述电制热设备的电源输入端与所述供电电源导通。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会，钟迪，黄永琪，彭烁，周贤，安航，白烨，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：