一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋及供能控制方法技术

本发明专利技术涉及房屋建筑及其可再生能源利用领域，具体涉及一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋及供能调控方法

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋及供能控制方法


[0001]本专利技术涉及房屋建筑及其可再生能源利用领域，具体涉及一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋及供能控制方法
。

技术介绍

[0002]我国北方地区需要建造一些特殊用途的房屋，如山地
、
林区
、
牧场
、
戈壁
、
公路沿线等偏远区域的人员巡查暂住用房
、
管线阀室或仪器设备等所处环境防冻用房，在这些使用场景中由于房屋受限于现场建设条件
、
材料运输条件
、
建造成本和使用年限等因素，不适合采用传统的砖或混凝土等重质房屋建造方式
。
在房屋用能方面，由于市政电力
、
燃气等传统能源难以供应，供暖及照明等刚需用能仅能依靠太阳能和风能就地获取
。
[0003]在现有的供暖技术中，采用电热直接转换供暖可满足房屋的供暖需求，但若仅采用太阳能光伏和风力发电供暖，由于其电能转换效率偏低，为满足房屋供暖需求，需要安装容量较大的太阳能光伏和风力发电设施，投资大
、
性价比低
。
虽然搭配空气源热泵可一定程度提升能源利用效率，但也会显著增加成本，同时还需考虑热泵低温时制热能力差
、
偏远地区维修困难等因素
。
[0004]由于太阳能集热效率更高，采用太阳能光热供暖的能源利用效率要显著高于太阳能光伏和风力发电供暖，具有更好的应用效果和性价比
>。
在太阳能光热供暖中，太阳能空气供暖相比于太阳能热水供暖有诸多优势，如太阳能空气供暖不存在冬季防冻和夏季防过热的问题，空气供暖流道防腐蚀和承压要求低，热空气直接用于供暖无需二次换热影响供暖效率，同时相对较高的空气温度也有利于满足末端蓄热和快速响应供暖温度要求
。
因此，可移动式供暖集成房屋采用太阳能空气供暖是一种较为理想的选择
。
[0005]现有的技术中尚未考虑一些的问题，导致还没有适用于上述应用场景的可移动式多能互补独立供暖集成房屋，也没有优化的控制策略支撑多能互补系统的运行，具体表现在：
[0006]第一，虽然目前市场上已有撬装式或组装式的钢结构移动集成房屋，也有移动集成房屋的相关专利，但房屋的集成主要体现在钢结构
、
围护结构
、
内部装修方面，没有将可再生能源利用集成化，尤其现状还没有将太阳能光热
、
太阳能光伏和风能三种可就地利用的可再生能源综合集成于移动房屋中
。“一种移动房屋太阳能集成供暖装置
(CN 217079128 U)”虽在集成房屋上应用了太阳能集热板组及太阳能蓄电板组，但仅为在外墙壁通过合页转动连接的附加设置，没有实现建筑一体化
。
且该技术没有考虑供暖系统的蓄热储能及优化控制策略，全日供暖的热舒适性不高
。
[0007]第二，太阳能空气供暖在传统建筑中有一定的应用案例，但在太阳能空气集热作为可移动式集成房屋的建筑构件方面尚无报道
。“一种装配式太阳能空气集热构件结合末端热量调节装置的供暖系统
(CN 217816966 U)”、“基于太阳能空气集热器的建筑供热采暖系统
(CN 101788161 B)”、“太阳能集成房屋
(CN 101705751 B)”、“一种高性能相变蓄热轻质墙体太阳能空气供暖体系
(CN 104674979 B)”均是针对传统建筑应用，未考虑在可移动
式集成房屋应用的特殊性
。
相比于单独设置太阳能空气集热器的方式，采用可移动式集成房屋的围护结构建筑构件进行太阳能集热，可以降低房屋成本和安装建设成本，是必要的
。
[0008]第三，太阳能供暖中蓄热部件是重要组成，“基于太阳能空气集热器的建筑供热采暖系统
(CN 101788161 B)”、“太阳能卵石蓄热采暖系统
(CN 101701732 B)”、“一种太阳能辅热式卵石床蓄热装置
(CN 205316443 U)”采用土建建造地下卵石床的形式，建造成本和占用空加大，其不可移动性也不适合可移动式集成房屋应用
。
同时，现有技术还没有将风机
、
风道控制部件和蓄热材料集成为一体并作为建筑功能性设施的案例，太阳能炕
(CN 101706128 B)”虽然考虑了使用卵石蓄热体作为炕的情形，但显然不是应用于太阳能集热热空气蓄热的情况，且重质结构土建结构依然不具有便捷运输和方便安装的特点
。
[0009]第四，现有技术没有考虑在可移动式集成房屋上综合应用太阳能光热
、
太阳能光伏和风能，没有考虑在保证供暖效果的前提下，实现能源转换效率的最大化，提升系统经济性
。
实现风光互补电力与太阳能空气集热供暖及室内照明用电之间的良好匹配
、
过余电力的充分利用
、
空气供暖在满足室温要求的情况下具有高的太阳能集热和蓄放热水平均需要在优化各部件功能和配置方式的基础上，考虑良好的控制调节方法
。
[0010]第五，在管理维护方面，考虑到可移动式集成房屋的现场条件，多能互补系统还应具备技术控制简单，需维护部件少，用户操作方便等简单实用的特点
。
[0011]为有效解决上述问题，开发一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋及供能控制方法，针对技术应用中的上述问题，完成本申请
。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋
。
[0013]本专利技术的再一目的是提供一种上述可移动式多能互补独立供暖集成房屋中多能互补系统的供能控制方法
。
[0014]根据本专利技术的可移动式多能互补独立供暖集成房屋，所述集成房屋包括可移动式集成房屋本体，所述可移动式集成房屋本体配有太阳能空气集热建筑构件
、
风道系统
、
蓄热装置
、
空气供暖监测控制系统
、
风光互补电力系统，其中，
[0015]所述蓄热装置设置于房屋的室内地面上，蓄热装置结构由前至后依次为部件仓
、
蓄热静压腔
、
蓄热仓
、
释热静压腔
、
部件仓，所述蓄热静压腔
、
释热静压腔空气入口处均设有百叶，所述蓄热仓内布置有蓄热材料和电加热元件，所述蓄热静压腔
、
释热静压腔分别与所述蓄热仓之间通过金属透风网分隔，所述部件仓内容纳电动三通
、
释热风机，所述蓄热装置六个壁面均采取良好的保温措施；
[0016]所述空气供暖监测控制系统包括空气供暖监测控制装置
、
集热构件出风口温度监测元件
、
室内空气温度监测元件
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可移动式多能互补独立供暖集成房屋，其特征在于，所述集成房屋包括可移动式集成房屋本体，所述可移动式集成房屋本体配有太阳能空气集热建筑构件
、
风道系统
、
蓄热装置
、
空气供暖监测控制系统
、
风光互补电力系统，其中，所述蓄热装置设置于所述可移动式集成房屋本体的室内地面上，所述蓄热装置结构由前至后依次为部件仓
、
蓄热静压腔
、
蓄热仓
、
释热静压腔
、
部件仓，所述蓄热静压腔
、
释热静压腔的空气入口处均设有百叶，所述蓄热仓内布置有蓄热材料和电加热元件，所述蓄热静压腔
、
释热静压腔分别与所述蓄热仓之间通过金属透风网分隔，所述部件仓内设有电动三通
、
释热风机；所述空气供暖监测控制系统包括空气供暖监测控制装置
、
集热构件出风口温度监测元件
、
室内空气温度监测元件
、
蓄热装置出风温度监测元件
、
集热构件进风电动三通
、
集热构件出风电动三通
、
室内送风电动阀
、
室内回风电动阀
、
蓄热电动三通
、
释热电动三通，所述空气供暖监测控制装置采集监测各温度监测元件，控制各电动三通
、
电动阀和风机的开关动作，所述集热构件出风口温度监测元件设置于所述太阳能空气集热建筑构件的出风管道上，所述室内空气温度监测元件设置于室内，所述蓄热装置出风温度监测元件设置于所述释热静压腔的出风管道上，集热构件进风电动三通设置于所述太阳能空气集热建筑构件的进风总管上，所述集热构件出风电动三通设置于所述太阳能空气集热建筑构件的出风总管上，所述室内送风电动阀设置于所述室内送风口的风管上，所述室内回风电动阀设置于所述室内回风口的风管上，所述蓄热电动三通和所述释热电动三通分别设置于所述蓄热装置前端和后端的部件仓内；所述风道系统包括集热风机箱
、
释热风机
、
室内回风口
、
室内送风口
、
室外进风口
、
室外排风口
、
风道，其中，所述集热风机箱上游连通所述太阳能空气集热建筑构件出风管道，下游分别连接所述室内送风口所在管道和所述蓄热电动三通所在管道；所述释热风机设置于所述蓄热装置的部件仓内，上游连通所述室内回风口所在管道和所述释热静压腔的出风管道，下游连接所述释热静压腔进风管道；所述室内回风口位于所述可移动式集成房屋本体的室内顶部，并通过风道与所述室内回风电动阀连通；所述室内送风口位于房屋室内贴近地面处，并通过风道与室内送风电动阀连通；所述室外进风口设置于室外，并通过穿墙风管与设置于室内的所述集热建筑构件进风电动三通连接；所述风光互补电力系统包括光伏板
、
风力发电机
、
风光互补控制及蓄电装置，其中，所述风力发电机的立柱安装于所述可移动式集成房屋的本体上，所述光伏板安装于所述可移动式集成房屋的平屋面和所述风力发电机的立柱上，所述风光互补控制及蓄电装置设置于所述可移动式集成房屋的内部
。2.
根据权利要求1所述的可移动式多能互补独立供暖集成房屋，其特征在于，所述可移动式集成房屋本体包括支撑架
、
外墙
、
屋面和地面，其中，所述南向外墙及南向坡屋面设有所述太阳能空气集热建筑构件
。3.
根据权利要求1所述的可移动式多能互补独立供暖集成房屋，其特征在于，所述可移动式集成房屋本体的外墙
、
地面和平屋面为带有保温层的轻质构造围护结构，所述外墙上设有节能门窗
。4.
根据权利要求1所述的可移动式多能互补独立供暖集成房屋，其特征在于，所述太阳能空气集热建筑构件包括玻璃盖板
、
吸热芯体
、
空气流道
、
保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱松，
申请(专利权)人：建科环能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：