【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土物料温度控制，特别是涉及一种多能流温度控制系统及方法。
技术介绍
1、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。
2、核电站的建设对混凝土的质量有非常高的要求，因为混凝土不仅需要承受结构荷载，还要对抗核辐射、保障核电站的密封性和长期稳定性。混凝土施工的温度控制是确保其质量的关键措施之一。
3、对混凝土的温度要求会因地理位置、气候条件、具体工程要求和施工规范的不同而有所变化，其温度控制精度要求很高，在温度控制时需要使用各种方法，包括选择适宜的骨料温度、控制拌合水的温度。因此，冬天在寒冷地区需要采取加热措施来保证混凝土施工时的温度，而在炎热的夏日则需要冷却措施来防止混凝土温度过高，生成过程中混凝土骨料及细料在寒区的加热及高温地区的降温过程，都需要大量的能源。
4、相关技术中，依赖于单一的能源利用技术、自动化程度低需要人工干预来调整温控过程，无法根据环境温度的变化智能调整吸热或散热过程，导致混凝土加热/保温过程中能源消耗高，散热损失大，在环境温度变化时，调节效果不佳。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种多能流温度控制系统及方法，集成多种能源利用技术，能根据环境的温度变化，自动调整物料仓内的吸热或散热过程，精确控制物料仓中的混凝土骨料和细料的温度，确保物料在理想温度条件下的存储和使用，从而优化混凝土的质量和性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：>
3、第一方面，本专利技术提供一种多能流温度控制系统，包括：物料仓，设于物料仓上方且由上及下依次设置的光伏热电装置、热控门和相变储能组件，与物料仓连接的空气加热循环组件，以及环境感知装置和控制器；
4、光伏热电装置用于吸收太阳能热量并传递至热控门；
5、热控门内设有第一相变材料，第一相变材料吸收太阳能热量后的温度高于相变温度时，第一相变材料为相变液态，并将太阳能热量传递至相变储能组件，否则第一相变材料为相变固态；
6、相变储能组件内设有第二相变材料，第一相变材料的相变温度高于第二相变材料的相变温度，第二相变材料为相变液态时，将太阳能热量传递至物料仓；
7、空气加热循环组件用于通过采用非太阳能的能源加热空气并输送到物料仓；
8、环境感知装置用于采集环境温度和物料仓温度；
9、控制器被配置为根据混凝土目标拌合温度、环境温度和物料仓温度，确定物料的加热设定温度和总加热时间，以此制定分阶段加热策略，从而控制光伏热电装置和空气加热循环组件的动作。
10、作为可选择的实施方式，所述光伏热电装置包括半透明光伏板、吸热膜和储能电池组；
11、半透明光伏板用于将太阳能转换为电能，以及允许太阳光穿透至吸热膜；
12、吸热膜设于半透明光伏板下方，用于吸收穿透半透明光伏板的太阳光中的太阳能热量；
13、储能电池与半透明光伏板连接，用于存储由半透明光伏板产生的电能。
14、作为可选择的实施方式，所述热控门包括外壁、第一夹层和内壁，吸热膜设于外壁上，将吸收的太阳能热量通过外壁和内壁传递至第一夹层中，第一夹层采用第一相变材料。
15、作为可选择的实施方式，所述相变储能组件包括外层、第二夹层及内层，热控门传递的太阳能热量通过外层和内层传递至第二夹层中，第二夹层采用第二相变材料，吸收太阳能热量后的温度到达第二相变材料的相变温度时，进行相变储能，储能饱和后，变成相变液态，第二相变材料变成相变固态时起保温作用。
16、作为可选择的实施方式，还包括设于物料仓外侧的保温装置。
17、作为可选择的实施方式，所述空气加热循环组件，通过采用天然气或电力产生热量，以加热空气。
18、第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的多能流温度控制系统的多能流温度控制方法，包括：
19、根据混凝土目标拌合温度、以及由环境感知装置监测到的环境温度和物料仓内的温度及水温，确定骨料的加热设定温度及总加热时间；
20、制定三段最佳加热策略；其中，根据骨料的比热、质量、当前温度及加热设定温度，确定加热所需热量，根据加热所需热量和总加热时间的需求，确定每段加热功率和每段加热时间，以及每段加热方式；
21、根据三段最佳加热策略，控制光伏热电装置和空气加热循环组件的加热动作。
22、作为可选择的实施方式，确定每段加热功率和每段加热时间，以及每段加热方式的过程包括：
23、将加热所需热量的60％作为第一阶段加热量，将加热所需热量的30％作为第二阶段加热量，将加热所需热量的10％作为第三阶段加热量；
24、第一阶段的加热时间设为30分钟到1小时，第二阶段的加热时间设为1小时-2小时，第三阶段的加热时间设为30分钟以上；
25、加热方式优先采用，光热加热，其次为光电加热，最后为空气加热循环组件加热。
26、作为可选择的实施方式，三段最佳加热策略包括：
27、第一阶段，在开始阶段，采用第一段的加热功率，直至骨料温度达到设定温度；
28、第二阶段，在到达设定温度后，降低加热功率，减小加热量，直至加热到设定的目标温度；
29、第三阶段，维持阶段，达到目标温度后，维持骨料温度在设定范围内波动，确保在搅拌前保持设定的目标温度。
30、作为可选择的实施方式，确定骨料的加热设定温度及总加热时间的过程包括：
31、根据物料和水的初始温度及混凝土目标拌合温度，计算所需总热量；
32、按照先加热水、再加热粗骨料，最后加热细骨料的顺序进行加热；若仅加热水能满足所需总热量的要求，则不加热其它物料，若不能满足，则再加热粗骨料，最后是加热细骨料；若单一的加热设备功率不满足混凝土生产速度的要求，则降低最高加热温度，同时加热水、粗骨料和细骨料，根据上述原则计算最佳能耗加热方案；
33、采用三段加热策略的总加热时间不低于两个小时，最短总加热时间根据加热功率、料堆大小及骨料粒径计算得到。
34、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
35、本专利技术提供一种多能流温度控制系统，集成多种能源利用技术，以进行高效的温度管理，能够根据周围环境的温度变化，自动调整物料仓内的吸热或散热过程。通过智能控制，能够精确地控制存放在物料仓中的混凝土骨料和细料的温度，确保物料在理想温度条件下的存储和使用，从而优化混凝土的质量和性能。
36、本专利技术提供一种多能流温度控制系统，通过半透明光伏板和吸热膜的设计，不仅能将太阳光转换为电能，还能吸收穿透半透明光伏板的太阳光的热能，双重功能提高能源综合利用率，降低了对外界能源(如电或天然气)的依赖。
37、本专利技术提供一种多能流温度控制系统，通过热控门和相变储能组件的设计，能够根据环境温度变化自动调整温控状态，在白天和晚上分别具有高导热性和良好的绝热性，有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多能流温度控制系统，其特征在于，包括：物料仓，设于物料仓上方且由上及下依次设置的光伏热电装置、热控门和相变储能组件，与物料仓连接的空气加热循环组件，以及环境感知装置和控制器；
2.如权利要求1所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，所述光伏热电装置包括半透明光伏板、吸热膜和储能电池组；
3.如权利要求2所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，所述热控门包括外壁、第一夹层和内壁，吸热膜设于外壁上，将吸收的太阳能热量通过外壁和内壁传递至第一夹层中，第一夹层采用第一相变材料。
4.如权利要求1所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，所述相变储能组件包括外层、第二夹层及内层，热控门传递的太阳能热量通过外层和内层传递至第二夹层中，第二夹层采用第二相变材料，吸收太阳能热量后的温度到达第二相变材料的相变温度时，进行相变储能，储能饱和后，变成相变液态，第二相变材料变成相变固态时起保温作用。
5.如权利要求1所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，还包括设于物料仓外侧的保温装置。
6.如权利要求1所述的一种多能流温度控制系
7.一种权利要求1-6任一项所述的多能流温度控制系统的多能流温度控制方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的多能流温度控制方法，其特征在于，确定每段加热功率和每段加热时间，以及每段加热方式的过程包括：
9.如权利要求8所述的多能流温度控制方法，其特征在于，三段最佳加热策略包括：
10.如权利要求7所述的多能流温度控制方法，其特征在于，确定骨料的加热设定温度及总加热时间的过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多能流温度控制系统，其特征在于，包括：物料仓，设于物料仓上方且由上及下依次设置的光伏热电装置、热控门和相变储能组件，与物料仓连接的空气加热循环组件，以及环境感知装置和控制器；
2.如权利要求1所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，所述光伏热电装置包括半透明光伏板、吸热膜和储能电池组；
3.如权利要求2所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，所述热控门包括外壁、第一夹层和内壁，吸热膜设于外壁上，将吸收的太阳能热量通过外壁和内壁传递至第一夹层中，第一夹层采用第一相变材料。
4.如权利要求1所述的一种多能流温度控制系统，其特征在于，所述相变储能组件包括外层、第二夹层及内层，热控门传递的太阳能热量通过外层和内层传递至第二夹层中，第二夹层采用第二相变材料，吸收太阳能热量后的温度到达第二相变材料的相变温度时，进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张强，张如伟，许金栋，张国兴，张明坤，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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