一种热管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种热管理系统及方法，其属于能源管理技术领域，所述冷却系统包括通过管路逐级连通的冷却塔、地源热泵以及水冷机组，基于预设冷水温度，基于预设优先级选择参与制冷的各级设备；所述冷却系统的入口与用于设备冷却的管路出口连通；所述集热系统包括通过管路逐级连通的设备余热回收管路、太阳能辅助加热装置和地源热泵辅助加热装置，基于预设热水温度，选择余热回收及参与辅助加热的各级设备；所述集热系统的入口与用于设备冷却的管路出口连通；经所述冷却系统冷却处理后的冷水通过管路返回至用于设备冷却的管路入口，所述集热系统中满足预设热水温度的热水传输至待采暖的区域进行放热，放热后的冷却用水经管路输入至所述冷却系统。入至所述冷却系统。入至所述冷却系统。

A thermal management system and method

【技术实现步骤摘要】
一种热管理系统及方法


[0001]本专利技术属于能源管理
，尤其涉及一种热管理系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]在制氢工厂的制氢环节、储氢环节以及加氢环节存在有大量的低温余热被直接排放掉，造成了大量能源的浪费，专利技术人发现，在制氢工厂的日常生产制造中，一方面，随着设备的运行会产生大量的热量，通常这些热量通过一些散热设备的降温处理来释放掉，产生能源的浪费；另一方面，在有些生产环节中需要利用一些冷水机组（如加氢环节）或冷却器进行主动降温（如氢气纯化环节），在降温环节冷却用水会吸收一定热量，同时，在生产过程中也会产生一些额外产物（水、蒸汽），这些额外产物通常会被当作废物排出，其所存在的能量也就随之浪费掉；而对于这些浪费掉的能源如何进行合理利用，如今并未有相对合理且实时简单的技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提供了一种热管理系统及方法，所述方案基于冷却系统与集热系统协同配合，对工厂内被长期浪费掉的能源进行了合理有效的利用，同时，在制冷与采暖过程中通过采用多级处理的方式，有效降低了新的能源消耗。
[0005]根据本专利技术实施例的第一个方面，提供了一种热管理系统，包括冷却系统和集热系统，所述冷却系统包括通过管路逐级连通的冷却塔、地源热泵以及水冷机组，并基于预设冷水温度及预设优先级选择参与制冷的各级设备；所述冷却系统的入口与用于设备冷却的管路出口连通；所述集热系统包括通过管路逐级连通的设备余热回收管路、太阳能辅助加热装置和地源热泵辅助加热装置，基于预设热水温度，通过控制阀门的开闭以及集热系统中各辅助加热设备的启停，选择余热回收及参与辅助加热的各级设备；所述集热系统的入口与用于设备冷却的管路出口连通；其中，所述用于设备冷却的管路设置于设备待散热的高温区域，冷却用水经过所述管路时实现工业热量的回收；经所述冷却系统冷却处理后的冷水通过管路返回至用于设备冷却的管路入口，所述集热系统中满足预设热水温度的热水传输至待采暖的区域进行放热，放热后的冷却用水经管路输入至所述冷却系统，为所需设备的安全运行提供保障。
[0006]进一步的，所述基于预设优先级选择参与制冷的各级设备，所述预设优先级具体为：第一优先级：仅采用冷却塔自然冷却；其中，在所述第一优先级时，车间内部散热器与冷却塔连通，在夏季，控制对设备降温吸热后的冷却用水直接到达冷却塔进行制冷，在冬季，控制对设备降温吸热后的冷却用水先经过取暖散热器再到达冷却塔进行制冷；
第二优先级：冷却塔和地源热泵协同制冷；第三优先级：冷却塔、地源热泵以及水冷机组协同制冷。
[0007]进一步的，所述冷却塔的入口与用于设备冷却的管路出口连通，所述冷却塔与地源热泵之间设置有第一阀门，所述地源热泵与水冷机组之间设置有第二阀门，所述第一阀门和第二阀门采用多通阀。
[0008]进一步的，所述第一阀门和第二阀门均通过管路与第三阀门连通，所述第三阀门通过管路与用于设备冷却的管路入口连通；所述冷却塔通过管路与用于设备冷却的管路出口连通。
[0009]进一步的，所述太阳能辅助加热装置与所述地源热泵辅助加热装置之间通过管路连通，且设置有阀门；所述太阳能辅助加热装置用于进入集热系统的热水无法达到预设热水温度时进行辅助加热；所述地源热泵辅助加热装置用于当太阳能辅助加热装置的辅助加热功率无法满足实际需求时，与太阳能辅助加热装置协同进行辅助加热。
[0010]根据本专利技术实施例的第二个方面，提供了一种热管理方法，其基于上述热管理系统，所述方法包括：通过所述远端控制平台接收温度传感器测得的温度值，所述温度传感器设置于所述冷却系统中的各制冷设备和集热系统中的各辅助加热设备出入口处；并基于所述温度值与预设阈值间的关系，向各级阀门、制冷设备及辅助加热设备下发开启和关闭的控制信号。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术提供了一种热管理系统及方法，所述方案基于冷却系统与集热系统协同配合，对工厂内被长期浪费掉的能源进行了合理有效的利用，同时，在制冷与采暖过程中通过采用多级处理的方式，有效节约了新的能源消耗。
[0012]（2）本专利技术所述方案针对现有工厂内的制冷通常直接采用水冷机组的方式，功耗需求非常大的问题，根据冷却温度的实际需求，通过阀门控制实现了多级制冷模式，在满足制冷需求的条件下，通过本方案的优先级设置，能够根据工厂生产的实际需求合理的对冷却系统进行配置，对能源进行合理利用，有效降低能耗。
[0013]（3）所述方案根据实际供暖需求，若需求低于光伏发电加热功率，则通过阀门控制，仅利用太阳能辅助加热装置进行辅助加热，当无法满足实际供暖需求时，则将太阳能辅助加热装置和地源热泵辅助加热装置结合起来进行使用，且优先使用太阳能辅助加热装置；上述设置一方面可以对设备生产过程中的热量进行有效利用，用于厂区内需要供暖的区域供暖；另一方面，通过太阳能辅助加热装置和地源热泵辅助加热装置的协作，能够有效降低厂区的供暖成本。
[0014]本专利技术附加方面的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，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0015]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0016]图1为本专利技术实施例中所述的热管理系统结构示意图；其中，1、冷却系统；1
‑
1、冷却塔；1
‑
2、地源热泵；1
‑
3、水冷机组；2、集热系统；2
‑
1、
光伏加热辅助装置；2
‑
2、地源热泵辅助加热装置；3、工厂余热；4
‑
1、第一阀门；4
‑
2、第二阀门、4
‑
3、第三阀门；5
‑
1、第一管路；5
‑
2、第二管路；5
‑
3、第三管路；6、用于设备冷却的管路入口；7、用于设备冷却的管路出口；8、集热系统的入口；9、集热系统的出口；10、冷却系统的入口；11、冷却系统的出口。
具体实施方式
[0017]下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明。
[0018]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0020]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，其特征在于，包括冷却系统和集热系统，所述冷却系统包括通过管路逐级连通的冷却塔、地源热泵以及水冷机组，基于预设冷水温度及预设优先级选择参与制冷的各级设备；所述冷却系统的入口与用于设备冷却的管路出口连通；所述集热系统包括通过管路逐级连通的设备余热回收管路、太阳能辅助加热装置和地源热泵辅助加热装置，基于预设热水温度，通过控制阀门的开闭以及集热系统中各辅助加热设备的启停，选择余热回收及参与辅助加热的各级设备；所述集热系统的入口与用于设备冷却的管路出口连通；其中，所述用于设备冷却的管路设置于设备待散热的高温区域，冷却用水经过所述管路时实现工业热量的回收；经所述冷却系统冷却处理后的冷水通过管路返回至用于设备冷却的管路入口，所述集热系统中满足预设热水温度的热水传输至待采暖的区域进行放热，放热后的冷却用水经管路输入至所述冷却系统，为所需设备的安全运行提供保障。2.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，基于预设冷水温度及预设优先级选择参与制冷的各级设备，所述预设优先级具体为：第一优先级：仅采用冷却塔自然冷却；其中，在所述第一优先级时，车间内部散热器与冷却塔连通，在夏季，控制对设备降温吸热后的冷却用水直接到达冷却塔进行制冷，在冬季，控制对设备降温吸热后的冷却用水先经过取暖散热器再到达冷却塔进行制冷；第二优先级：冷却塔和地源热泵协同制冷；第三优先级：冷却塔、地源热泵以及水冷机组协同制冷。3.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述冷却塔的入口与用于设备冷却的管路出口连通，所述冷却塔与地源热泵之间设置有第一阀门，所述地源热泵与水冷机组之间设置有第二阀门，所述第一阀门和第二阀门采用多通阀。4.如权利要求3所述的一种热管理系统，其特征在于，所述第一阀门和第二阀门均通过管路与第三阀门连通，所述第三阀门通过管路与用于设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢子义，李殿贇，邢晓明，喻久哲，
申请(专利权)人：烟台东德实业有限公司，
类型：发明
国别省市：