一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统技术方案

本发明专利技术涉及建筑节能领域，尤其涉及一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，包括：集热单元，包括太阳能集热器及蓄热水箱，用以将太阳能收集转化为热能并储存；发电蓄热单元，包括光伏集热装置、直流变频热泵及柔性蓄热模块，用以将电能转化为热能；供暖单元，与集热单元及发电蓄热单元相连，用以将热能传递至用户区域，中控单元，其与上述各单元相连，用以检测各单元内各部件的相应参数并根据参数对各部件进行调节，用以实现检测各区域的供暖情况并且当某区域的供暖不足时，中控单元调节各单元中各部件用以使该区域的供暖充足，在保证所有区域供暖充足的同时，能够合理地调配系统供暖以节省电力。省电力。省电力。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统


[0001]本专利技术涉及建筑节能领域，尤其涉及一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统。

技术介绍

[0002]太阳能是广泛使用的低碳节能技术，存在效率低、能量密度不均匀以及造价高等问题。太阳能的光热利用是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用，但太阳能的光热利用所产生的热能为低品质能，使用范围比较单一，只能用于冬季供暖或者供热水使用，无法在夏季用于制冷使用，整套系统利用率低；而且热量密度较低，占地面积大，造价成本高，不符合供热企业转型的发展需求。而太阳能的光电利用是将太阳的辐射能光子通过半导体材料转换为电能，电能作为高品质能可用于供暖、制冷的用电设备使用，不受季节限制。
[0003]中国专利公开号CN101907321B公开了一种村镇用太阳能供热装置，包括：太阳能供热装置和作为辅助热源的水暖炉；所述的水暖炉炉体包括：火盖、可调火盖、旁路烟道、吸热片、灰斗、及其水箱；所述的炉体设置于该装置水箱上部的中心处，所述的水箱2/3高度处设有灰斗位于炉体的下方；所述的太阳能供热装置包括：太阳能回水管路上设置光电泵，水箱内可设置换热盘管，经太阳能集热器加热后的热水直接进入水箱或通过换热盘管加热水箱下部内的冷水。
[0004]由此可见，上述技术方案存在以下问题：
[0005]1、仅使用太阳能进行供暖造成的能源不足不均的问题；
[0006]2、不能检测区域供热情况并进行处理造成的供热不足的问题。

技术实现思路

[0007]为此，本专利技术提供一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，用以克服现有技术中不能检测区域供热情况并进行处理造成的供热不足的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，包括：
[0009]集热单元，包括太阳能集热器及蓄热水箱，用以将太阳能收集转化为热能并储存；
[0010]发电蓄热单元，包括光伏集热装置、直流变频热泵及柔性蓄热模块，用以将电能转化为热能；
[0011]供暖单元，与所述太阳能集热单元及所述光伏直流发电蓄热单元相连，用以将热能传递至用户区域，其中，市政供暖单元包括两板式换热器，两板式换热器分别与供暖建筑及市政热网相连；
[0012]中控单元，其与上述各单元相连，用以检测各单元内各部件的相应参数并根据参数对各部件进行调节；所述中控单元检测到存在用户区域，当该区域内温度达不到预设标准时，中控单元计算预设温度与实际温度的差值并根据该差值大小判定调节该区域内液体的流速及考量其他用户区域的温度情况作出判定，若存在一定数目的区域温度均低于预设温度，则中控单元控制所述发电蓄热单元增大功率使得提高系统内液体的温度，此外，中控
模块检测所述板式换热器的两端温度差值以进一步判定温度不符合要求的原因并作出处理。
[0013]进一步地，所述中控单元设有第一预设太阳能值A1、第二预设太阳能值A2、第一预设电功率W1、第二预设电功率W2及第三预设电功率W3，其中A1＜A2，W1＜W2＜W3，所述中控单元检测所述集热单元内存储的热能A并将其与预设太阳能值A1及A2进行比较，中控单元根据热能A所处区间判定所述发电蓄热单元应用对应功率将电能转换为热能；
[0014]若A≤A1，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第三预设电功率W3；
[0015]若A1＜A≤A2，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第二预设电功率W2；
[0016]若A＞A2，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第一预设电功率W1。
[0017]进一步地，所述中控单元内设有预设温度T0，中控单元检测用户住所内的温度T并将其与预设温度T0进行比较，中控单元根据比较结果初步判定所述蓄供暖系统供暖是否稳定；
[0018]若T≥T0，则所述中控单元判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖稳定；
[0019]若T＜T0，则所述中控单元初步判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖不稳定，中控单元计算预设温度T0与区域温度T的差值
△
T，设定
△
T＝T0
‑
T。
[0020]进一步地，所述中控单元还设有第一预设温度差值
△
T1及第二预设温度差值
△
T2，其中，
△
T1＜
△
T2，当中控单元判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖不稳定时，中控单元将温度差值
△
T与预设温度差值
△
T1及
△
T2进行比较并根据温度差值
△
T所处区间对所述蓄供暖系统进行相应调节；
[0021]若
△
T≤
△
T1，则所述中控单元判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖稳定，不需要对系统内各部件进行调节；
[0022]若
△
T1＜
△
T≤
△
T2，则所述中控模块检测其他用户区域内的温度情况并根据该温度情况进一步判定是否需对系统内的各部件进行调节；
[0023]若
△
T＞
△
T2，则所述中控单元控制所述蓄供热系统内的相关阀用以将所述蓄供热系统内液体的流速提高至对应值。
[0024]进一步地，所述中控单元还设有预设占比α0，当
△
T1＜
△
T≤
△
T2时，所述中控单元依次检测其他用户区域内的温度T
’
并将其与预设温度T0进行比较，中控单元统计区域温度T
’
＜T0的区域的占比α并将其与预设占比α0进行比较，中控单元根据比较结果判定是否需对所述蓄供热系统内的各部件进行相应调节；
[0025]若α≤α0，则所述中控单元将区域温度低于预设温度的区域的液体流速提高至对应值；
[0026]若α＞α0，则所述中控模块判定区域温度低的原因为所述蓄供热系统内液体温度低，中控系统检测系统内的液体温度并根据温度情况进一步对系统供热情况进行调节。
[0027]进一步地，所述中控单元设有第一预设水温t1、第二预设水温t2、第一预设功率调节系数β1及第二预设功率调节系数β2，其中，t1＜t2，1＜β1＜β2，当α＞α0时，中控单元检测所述供暖单元入口处的液体温度t并将其与预设水温t1及t2进行比较，中控单元根据液体温度t所处区间判定是否需调节所述发电蓄热单元的功率；
[0028]若t≤t1，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第二预设功率调节系数β2提高发电蓄热单元的功率；
[0029]若t1＜t≤t2，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第一预设功率调节系数β1提高发电蓄热单元的功率；
[0030]若t＞t2，则所述中控单元判定无需调节所述发电蓄热单元的功率，中控单元计算所述板式换热器两端液体的温度差值
△
t，设定
△
t＝板式换热器出口液体温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，其特征在于，包括：集热单元，包括太阳能集热器及蓄热水箱，用以将太阳能收集转化为热能并储存；发电蓄热单元，包括光伏集热装置、直流变频热泵及柔性蓄热模块，用以将电能转化为热能；供暖单元，与所述集热单元及所述发电蓄热单元相连，用以将热能传递至用户区域，其中，供暖单元包括两板式换热器，两板式换热器分别与供暖建筑及市政热网相连；中控单元，其与上述各单元相连，用以检测各单元内各部件的相应参数并根据参数对各部件进行调节；所述中控单元检测到存在用户区域，当该区域内温度达不到预设标准时，中控单元计算预设温度与实际温度的差值并根据该差值大小判定调节该区域内液体的流速及考量其他用户区域的温度情况作出判定，若存在一定数目的区域温度均低于预设温度，则中控单元控制所述发电蓄热单元增大功率使得提高系统内液体的温度，此外，中控模块检测所述板式换热器的两端温度差值以进一步判定温度不符合要求的原因并作出处理。2.根据权利要求1所述的太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，其特征在于，所述中控单元设有第一预设太阳能值A1、第二预设太阳能值A2、第一预设电功率W1、第二预设电功率W2及第三预设电功率W3，其中A1＜A2，W1＜W2＜W3，所述中控单元检测所述集热单元内存储的热能A并将其与预设太阳能值A1及A2进行比较，中控单元根据热能A所处区间判定所述发电蓄热单元应用对应功率将电能转换为热能；若A≤A1，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第三预设电功率W3；若A1＜A≤A2，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第二预设电功率W2；若A＞A2，则所述中控单元判定所述发电蓄热单元采用第一预设电功率W1。3.根据权利要求2所述的太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，其特征在于，所述中控单元内设有预设温度T0，中控单元检测用户住所内的温度T并将其与预设温度T0进行比较，中控单元根据比较结果初步判定所述蓄供暖系统供暖是否稳定；若T≥T0，则所述中控单元判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖稳定；若T＜T0，则所述中控单元初步判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖不稳定，中控单元计算预设温度T0与区域温度T的差值
△
T，设定
△
T＝T0
‑
T。4.根据权利要求3所述的太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统，其特征在于，所述中控单元还设有第一预设温度差值
△
T1及第二预设温度差值
△
T2，其中，
△
T1＜
△
T2，当中控单元判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖不稳定时，中控单元将温度差值
△
T与预设温度差值
△
T1及
△
T2进行比较并根据温度差值
△
T所处区间对所述蓄供暖系统进行相应调节；若
△
T≤
△
T1，则所述中控单元判定所述蓄供暖系统对该区域的供暖稳定，不需要对系统内各部件进行调节；若
△
T1＜
△
T≤
△
T2，则所述中控模块检测其他用户区域内的温度情况并根据该温度情况进一步判定是否需对系统内的各部件进行调节；若
△
T＞
△
T2，则所述中控单元控制所述蓄供热系统内的相关阀用以将所述蓄供热系统内液体的流速提高至对应值。5.根据权利要求4所述的太阳能光热耦合柔性蓄供暖系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥飞，刘莹珊，王路，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：