【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑供暖，更具体涉及一种光伏、风力发电建筑基础蓄热系统及其使用方法。
技术介绍
1、现有建筑采暖技术主要依赖于非可再生能源，这些技术包括传统中央供暖技术、太阳能供暖技术、地热供暖技术以及电热供暖技术。其中，通过介质蓄热传热实现建筑采暖需求是实现上述技术的重要方法，它涉及到使用各种材料储存热能，以便在室内需要时释放热量用于建筑采暖。尽管有相关风、光等可再生能源发电驱动采暖系统的应用，但它们面临着能源效率不高、传热不均、采暖持续性有限、运维成本高以及智能化控制不足等问题。
2、1.目前主要采暖蓄热介质主要有以下几个方面。
3、水蓄热系统最常用的能量储存形式，主要因水比热容大，能够存储大量的热量。在建筑中，水蓄热系统通常与太阳能集热器相结合，白天存储太阳能产生的热量，夜晚缓慢释放用于采暖。相变材料(pcm)：pcm是一类特殊的蓄热材料，能够在相变过程中吸收或释放大量的热能。在建筑采暖中，pcm通常用于墙体、地板或天花板内，用于增强建筑热惰性，减少室内温度波动。石材和混凝土因其较高的热惯性和稳定的传热性能，被广泛用作被动蓄热材料。在日光照射下，这些材料能够吸收热量，并在夜间缓慢释放，从而调节室内温度。地下蓄热系统，是利用地表以下土壤的稳定温度进行蓄热和供暖的常见方法，通常在地下深处布置管道，冬天可以抽取地热进行采暖，夏天则可以将多余的热量储存于地下。沙石和卵石蓄热系统因其成本低廉和易于获取，也是常见的蓄热材料。此外，盐水和其他液态溶液，能够用于吸收和储存热量。它们可以用于大规模蓄热系统，例如集中供热
4、2.利用上述技术的现有采暖系统分析
5、利用上述蓄热传热介质的建筑采暖技术和工艺主要集中在传统的中央供暖、太阳能供暖、地热供暖和电热供暖等方面。具体来讲：传统中央供暖系统，这种系统通过燃烧化石燃料或使用电力来加热水或空气，然后通过管道系统将热量传输到建筑物内。尽管中央供暖系统普遍应用，但其主要缺点包括高能耗、温度控制不够灵活，以及对环境的潜在影响。太阳能供暖系统，这种系统通过太阳能集热板收集热能，用于加热空气、水或复合相变材料。该方法虽然环保，但存在的主要问题是依赖于天气条件，且初始安装成本相对较高。地热供暖系统，该系统利用地下的稳定温度来提供供暖和冷却。虽然地热供暖系统能效高，但安装成本高昂，且不适用于所有地理位置。电热供暖系统，依赖于电力来产生热能。虽然安装和维护相对简单，但电力成本可能较高，尤其在电价较高的地区。
6、3.与相关专利详述
7、cn103416261b,一种主动采光及固化土自主蓄热后墙日光温室提出一种主动采光及固化土自主蓄热后墙日光温室，该专利介绍了一种主动采光固化土自主蓄热系统，白天通过辐射传热将太阳能储存至固化土墙体，晚上将热量缓慢释放给温室内，达到调节白昼温差的效果。但自主采光受天气影响较大，且墙体蓄热量有限，从而导致该方法采暖室内热辐射均匀性不够。而且，该系统多用于蔬菜温室大棚和养殖家畜舍，蓄热墙体影响空间使用，地面土壤和基础结构不能作为蓄热体使用，传热不均匀，不适合现代公共活动和居家生活需求。
8、综上所述，这些现有技术通常依赖于非可再生能源，受制于外界气象环境，在能源效率、传热均匀性、采暖持续性、运维成本和智能化控制等方面均存在一定限制。
9、4.本专利技术针对上述问题，提出一种提高风、光可再生能源利用率、通过建筑基础大量蓄能，消纳可再生能源产能，减少弃光弃电现象，提高建筑采暖效率的技术实现途径。
10、《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》数据显示，全国范围内可再生能源利用率存在不均特征，各地区存在不同程度的弃风、弃光问题。2020年全国弃风电量166.1亿千瓦时，弃光电量52.6亿千瓦时。其中，西北地区四季度弃风率和弃光率分别同比上升3.3和0.5个百分点，至8.4％和7.9％，弃光电量13.0亿千瓦时，区内平均弃光率7.9％。弃风较为严重的地区为新疆，弃风率高达15.4％、弃风电量约为57.9亿千瓦时。
技术实现思路
1、本专利技术针对目前适用于寒冷和严寒地区建筑采暖系统控制系统复杂、能源效率低、蓄热传热量小、室内传热不均匀的问题，设计一种光伏、风力发电驱动建筑基础蓄热的采暖系统，将土壤和建筑基础整体作为热能的储存介质，通过不同日照和风力条件下的能量最优化分配，实现室内温度场全天时序的均匀分布和基础蓄能稳定的能量调配。
2、本专利技术提供了一种光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，包括：
3、电力智能控制系统，用于利用太阳能、风能进行发电；
4、基础土壤蓄能系统，设于建筑底部，包括加热构件及蓄热储能建筑基础构件，所述加热构件设于所述蓄热储能建筑基础构件中并电连接所述电力智能控制系统以加热所述蓄热储能建筑基础构件，所述蓄热储能建筑基础构件包括级配土壤层和建筑固有结构体，所述级配土壤层在所述建筑固有结构体中填充设置，所述基础土壤蓄能系统的顶部接触房屋的地面板以向所述建筑室内空间放热。
5、进一步地，所述级配土壤层包括：
6、底层，采用砂砾和碎石作为基层材料；
7、中层，采用回填土添加石墨或者金属粉末；
8、上层，采用固化剂处理土层；
9、l1,l2,l3分别为底层、中层及上层的厚度，单位m,λ1λ2λ3分别为对应底层、中层及上层的传热系数，单位w/(m·k)。
10、进一步地，所述基础土壤蓄能系统还包括：
11、保温防水基础底板及多个保温防水基础侧板，围绕所述蓄热储能建筑基础构件的底部及侧边设置。
12、进一步地，所述保温防水基础底板包括自上而下依次排布的钢筋混凝土防水底板、细石混凝土保护层、防水卷材、基层处理剂及素混凝土垫层；所述保温防水基础侧板包括自内而外依次排布的钢筋混凝土内页墙，保温层、钢筋混凝土防水墙、找平层、基层处理剂、防水卷材、防排水空腔及砖砌围护墙。进一步地，所述保温防水基础侧板下方，设置集水井，所述防排水空腔中渗入的地下水进入集水井中，由机械抽水排走。
13、进一步地，所述加热构件为镍铬合金电热丝，多个加热构件分为三层分别分布于级配土壤层的底层、中层及上层。
14、进一步地，所述电力智能控制系统包括：
15、光伏组串，用于将太阳能变为直流电能；
16、风力发电机，用于将风能变为交流电能；
17、风电控制器，将风力发电机发出的交流电变流为直流电；
18、储能电池组，包括电池管理单元和动力电池组；
19、用于将直流电能储存在动力电池组中，并通过逆变器将存储的电能释放到用电设备和电网中。
20、储能变流器，用于实现电能的变换与调节管理；
21、制热控制器，当制热控制器的输入电能为交流电能时，制热控制器以调节电压有效值方式，控制热器电流的大小，从而达到控制制热量的目的，实现对建筑基础温度的精确调节；当制热控制器的输入电能为直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述级配土壤层包括：
3.根据权利要求2所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述基础土壤蓄能系统还包括：
4.根据权利要求3所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述保温防水基础底板自上而下包括依次排布的钢筋混凝土防水底板、细石混凝土保护层、防水卷材、基层处理剂及素混凝土垫层；
5.根据权利要求4所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征还在于，所述保温防水基础侧板下方，设置集水井，所述防排水空腔中渗入的地下水进入集水井中，由机械抽水排走。
6.根据权利要求2所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述加热构件为镍铬合金电热丝，多个加热构件分为三层分别分布于级配土壤层的底层、中层及上层。
7.根据权利要求1所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述电力智能控制系统包括：
8.根据权利要求1所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系
9.根据权利要求1所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统的使用方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求8所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统的使用方法，其特征在于，当处于采暖季节时，将电力首先用于基础土壤蓄能系统进行蓄热，其次供给室内用电末端，最终余电供给公共电网具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述级配土壤层包括：
3.根据权利要求2所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述基础土壤蓄能系统还包括：
4.根据权利要求3所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征在于，所述保温防水基础底板自上而下包括依次排布的钢筋混凝土防水底板、细石混凝土保护层、防水卷材、基层处理剂及素混凝土垫层；
5.根据权利要求4所述的光伏、风力发电建筑基础蓄热系统，其特征还在于，所述保温防水基础侧板下方，设置集水井，所述防排水空腔中渗入的地下水进入集水井中，由机械抽水排走。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，黑赏罡，朱爱宇，叶红雨，丛勐，周超，刘沛，张赟，李石南，张蕾，朱海鹏，房宇欣，余宜冰，曲恺辰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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