CN103836696B - 高原地区复合式采暖系统及其控制方法 - Google Patents

高原地区复合式采暖系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103836696B
CN103836696B CN201410097647.0A CN201410097647A CN103836696B CN 103836696 B CN103836696 B CN 103836696B CN 201410097647 A CN201410097647 A CN 201410097647A CN 103836696 B CN103836696 B CN 103836696B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
buffer tank
thermal
boiler
collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410097647.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103836696A (zh
Inventor
王桂玲
王强
薛铁
危鼎
朱宝君
苗冬梅
马洪娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Original Assignee
China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd filed Critical China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Priority to CN201410097647.0A priority Critical patent/CN103836696B/zh
Publication of CN103836696A publication Critical patent/CN103836696A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103836696B publication Critical patent/CN103836696B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高原地区复合式采暖系统，包括：供热单元，包括锅炉以及连通所述锅炉的供热回路，所述供热回路连接供热末端；太阳能集热单元，包括集热器以及连通所述集热器的集热回路，所述集热回路上设有一缓冲水箱；板式换热器，连接所述缓冲水箱与所述供热回路，用于实现供热单元与集热单元之间的热交换；智能控制单元，用以监测所述供热单元与集热单元的温度，并控制热交换的运行。通过提高太阳能热水集热系统的效率，将太阳能作为采暖回水的预热装置，将锅炉用于调控采暖供水温度。

Description

高原地区复合式采暖系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种高原地区的高原地区复合式采暖系统及其控制方法。
背景技术
高原地区，例如汶川及玉树地区，由于地处高原深山，资源稀缺，气候条件恶劣，给灾后援建工作带来了诸多困难。煤、油等矿物能源供给不易，且容易对当地的生态环境造成破坏，援建工作中急待解决农牧民的长期供暖问题。
高原地区海拔较高，空气稀薄，太阳辐射能较大，故可以在白天主要利用太阳能供暖的方法；青藏地区畜牧业发达，牛粪资源极为丰富，采集也较为方便，牛粪燃烧所释放的热能接近煤的40％，且无污染，故在夜间可以主要采用牛粪锅炉来供暖。
因此，结合当地的特殊条件，可以采用复合式的供暖方法来达到便捷经济，环保的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于解决高原地区因为海拔高、空气稀薄、昼夜温差大，再加上资源能源稀缺，导致的供热困难、成本极大的问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种高原地区复合式采暖系统，包括：供热单元，包括锅炉以及连通所述锅炉的供热回路，所述供热回路连接供热末端；集热单元，包括集热器以及连通所述集热器的集热回路，所述集热回路上设有一缓冲水箱；板式换热器，连接所述缓冲水箱与所述供热回路，用于实现供热单元与集热单元之间的热交换；智能控制单元，用以监测所述供热单元与集热单元的温度，并控制热交换的运行。
本发明的进一步改进在于，所述集热回路包括一进水管路与一出水管路，所述进水管路连接所述集热器的进水端与所述缓冲水箱的出水端，所述出水管路连接所述集热器的出水端与所述缓冲水箱的进水端。
本发明的进一步改进在于，所述供热回路包括一供水管路与一回水管路，所述供水管路连接所述锅炉的出水端与所述供热末端的进水端，所述回水管路连接所述供热末端的出水端与所述锅炉的进水端；所述板式换热器设于所述回水管路，且通过一循环回路分别连接于所述缓冲水箱的出水端与进水端。
本发明的进一步改进在于，所述锅炉为牛粪锅炉。
本发明的进一步改进在于，所述锅炉包括相互并联的牛粪锅炉与燃煤锅炉。
本发明的进一步改进在于，所述集热器为太阳能集热器。
本发明的进一步改进在于，所述集热器包括相互并联的高区太阳能集热器与低区太阳能集热器。
本发明还公开了一种上述采暖系统的控制方法，包括以下步骤：
监测所述集热器的集热强度，当所述集热强度高于设定值时，智能控制单元控制集热器经由集热回路向所述缓冲水箱储热；
监测所述集热器的集热强度与所述集热器的进出水温度，当所述出水温度小于等于所述进水温度，且所述集热器的集热强度低于设定值时，智能控制单元控制所述集热器停止经由集热回路向所述缓冲水箱储热；
监测所述缓冲水箱中的温度以及所述供热回路中的回水管路的温度，当所述缓冲水箱中的温度高于所述供热回路中的回水管路的温度时，智能控制单元控制缓冲水箱经由板式换热器与所述供热回路进行热交换；当所述缓冲水箱中的温度低于所述供热回路中的回水管路的温度时，智能控制单元控制缓冲水箱停止经由板式换热器与所述供热回路进行热交换
本发明通过提高太阳能热水集热系统的效率，将太阳能作为采暖回水的预热装置，将锅炉用于调控采暖供水温度。
1.根据当地的太阳辐射能的强度和实际所需要的供热功率选择牛粪锅炉的型号，考虑到太阳能的非连续性和不稳定性，牛粪锅炉选型时须增加20％的安全余量。
2.太阳能集热系统采用热管式集热器，其传热快不走水，具有耐冰冻、无渗漏、易维修的优点适用于高原寒冷地区。
3.当太阳能充足时，供暖用户端回水首先经过板式换热器，与太阳能集热系统进行换热，再送入锅炉进一步加热，使其满足采暖供水温度需求；当处夜间或太阳能不足时，关闭缓冲水箱与板式换热器之间的水泵，则末端回水直接送入锅炉进行加热。
附图说明
图1为本发明的复合式采暖系统图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1所示，本发明公开了一种复合式采暖系统，其主要包括一供热单元10，一集热单元20，一板式换热器30以及一智能控制单元，其中：
该供热单元10包括一锅炉11以及连通锅炉11的供热回路12，且锅炉11通过供热回路12连通供热末端40；供热回路12包括一供水管路121与一回水管路122，供水管路121连接锅炉11的出水端与供热末端40的进水端，回水管路122连接供热末端40的出水端与锅炉11的进水端，该供热回路12上设置有供热水泵123，阀门124以及温度传感器125；
进一步的，锅炉11可以为一单独的牛粪锅炉111，也可以是通过相互并联的牛粪锅炉111与燃煤锅炉112组成。
该集热单元20包括一集热器21以及连通集热器21的集热回路22，集热回路22上设有一缓冲水箱23；集热回路22包括一进水管路221与一出水管路222，进水管路221连接集热器21的进水端与缓冲水箱23的出水端，出水管路222连接集热器21的出水端与缓冲水箱23的进水端，该集热回路22上设置有集热水泵223，阀门224以及温度传感器225，该缓冲水箱23中同样设有温度传感器(图中未标出)；
进一步的，该集热器21可以选择太阳能集热器，也可以是如图1中所示的相互并联的高区太阳能集热器211与低区太阳能集热器212。
该板式换热器30设于供热单元10的回水管路122上，且通过一循环回路分别连接于缓冲水箱23的出水端与进水端。
本发明还公开一种上述复合式采暖系统的控制方法，其主要包括：
A.集热单元20运行工况控制方法
A1：监测太阳能集热器21的集热强度，当集热强度高于设定值，即实际太阳辐照强度高于太阳能集热器21中的太阳辐照强度传感器的设定上限时，智能控制单元向集热单元20的集热水泵223发出指令，使其正常运行，集热器开始向缓冲水箱23储热。为避免多云天气期间系统的频繁启停，由智能控制单元中的时间控制器来控制集热水泵223停止5分钟后，才进行下一次的集热水泵223的开启控制；
A2：通过集热器21中的太阳辐照强度传感器监测集热器的集热强度，通过分别设置于进水管路221与出水管路222的温度传感器225监测集热器21的进出水温度，当集热器21的出水温度小于等于进水温度，且所述集热器21的集热强度低于设定值时，智能控制单元向集热水泵223发出停止运行指令，控制集热器21停止经由集热回路22向缓冲水箱23储热；为避免多云天气期间系统的频繁启停，由智能控制单元中的时间控制器来控制集热水泵223停止5分钟后，才进行下一次的集热水泵223的开启控制。
B：集热单元20停止工况控制方法
B1：当集热器21处于闷晒状态(有太阳辐照、但实际太阳辐照强度低于太阳能集热器21中的太阳辐照强度传感器的设定上限时)或无太阳辐照状态(夜间、阴雨天没有太阳辐照时)，智能控制单元向集热水泵223发出指令，使其处于停止运行工况。
C：供热单元10运行工况控制方法
C1：当安装在缓冲水箱23中的温度传感器监测出的温度信号高于装在供热回路12中回水管路122上的温度传感器125监测出的温度信号时，例如可以设定为差值高于5℃，智能控制单元向供热水泵123发出开启运行信号，控制缓冲水箱23经由板式换热器30与供热回路12进行热交换；
C2：当缓冲水箱23中的温度低于供热回路12中的回水管路122的温度时，智能控制单元控制缓冲水箱23停止经由板式换热器30与供热回路12进行热交换。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种高原地区复合式采暖系统，其特征在于包括：
供热单元，包括锅炉以及连通所述锅炉的供热回路，所述供热回路连接供热末端；
集热单元，包括集热器以及连通所述集热器的集热回路，所述集热回路上设有一缓冲水箱；所述集热回路包括一进水管路与一出水管路，所述进水管路连接所述集热器的进水端与所述缓冲水箱的出水端，所述出水管路连接所述集热器的出水端与所述缓冲水箱的进水端；
板式换热器，连接所述缓冲水箱与所述供热回路，用于实现供热单元与集热单元之间的热交换；
智能控制单元，用以监测所述供热单元与集热单元的温度，并控制热交换的运行。
2.如权利要求1所述的的采暖系统，其特征在于：所述供热回路包括一供水管路与一回水管路，所述供水管路连接所述锅炉的出水端与所述供热末端的进水端，所述回水管路连接所述供热末端的出水端与所述锅炉的进水端；
所述板式换热器设于所述回水管路，且通过一循环回路分别连接于所述缓冲水箱的出水端与进水端。
3.如权利要求1所述的采暖系统，其特征在于：所述锅炉为牛粪锅炉。
4.如权利要求1所述的采暖系统，其特征在于：所述锅炉包括相互并联的牛粪锅炉与燃煤锅炉。
5.如权利要求1所述的采暖系统，其特征在于：所述集热器为太阳能集热器。
6.如权利要求5所述的采暖系统，其特征在于：所述集热器包括相互并联的高区太阳能集热器与低区太阳能集热器。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述的采暖系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
监测所述集热器的集热强度，当所述集热强度高于设定值时，智能控制单元控制集热器经由集热回路向所述缓冲水箱储热；
监测所述集热器的集热强度与所述集热器的进出水温度，当所述出水温度小于等于所述进水温度，且所述集热器的集热强度低于设定值时，智能控制单元控制所述集热器停止经由集热回路向所述缓冲水箱储热；
监测所述缓冲水箱中的温度以及所述供热回路中的回水管路的温度，当所述缓冲水箱中的温度高于所述供热回路中的回水管路的温度时，智能控制单元控制缓冲水箱经由板式换热器与所述供热回路进行热交换；当所述缓冲水箱中的温度低于所述供热回路中的回水管路的温度时，智能控制单元控制缓冲水箱停止经由板式换热器与所述供热回路进行热交换。
CN201410097647.0A 2014-03-17 2014-03-17 高原地区复合式采暖系统及其控制方法 Active CN103836696B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410097647.0A CN103836696B (zh) 2014-03-17 2014-03-17 高原地区复合式采暖系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410097647.0A CN103836696B (zh) 2014-03-17 2014-03-17 高原地区复合式采暖系统及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103836696A CN103836696A (zh) 2014-06-04
CN103836696B true CN103836696B (zh) 2016-06-15

Family

ID=50800442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410097647.0A Active CN103836696B (zh) 2014-03-17 2014-03-17 高原地区复合式采暖系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103836696B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008000287U1 (de) * 2008-01-04 2008-05-21 Franz, Torsten Autarke thermische Reaktionsheizung
CN201973770U (zh) * 2010-11-30 2011-09-14 罗益龙 采暖与热水合用型太阳能换热机组
CN103017240A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 重庆大学 一种太阳能复合式相变蓄热供暖系统
CN203364239U (zh) * 2013-05-29 2013-12-25 北京乐望佳新能源科技有限公司 主动式太阳房
CN203364457U (zh) * 2013-07-29 2013-12-25 武汉华瑞阳光新能源科技有限公司 间接加热恒温供水太阳能热水系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008000287U1 (de) * 2008-01-04 2008-05-21 Franz, Torsten Autarke thermische Reaktionsheizung
CN201973770U (zh) * 2010-11-30 2011-09-14 罗益龙 采暖与热水合用型太阳能换热机组
CN103017240A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 重庆大学 一种太阳能复合式相变蓄热供暖系统
CN203364239U (zh) * 2013-05-29 2013-12-25 北京乐望佳新能源科技有限公司 主动式太阳房
CN203364457U (zh) * 2013-07-29 2013-12-25 武汉华瑞阳光新能源科技有限公司 间接加热恒温供水太阳能热水系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103836696A (zh) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103115389A (zh) 太阳能复合式相变蓄热供暖系统
CN103017240A (zh) 一种太阳能复合式相变蓄热供暖系统
CN101949556A (zh) 一种优先使用太阳能的热水供应系统及方法
CN103017245A (zh) 一种多能源集成热水系统
CN203024251U (zh) 一种多能源集成热水系统
CN105409642A (zh) 一种风光互补发电的零排放温室系统
CN202561876U (zh) 空气源热泵热水器地暖恒温系统
CN205447976U (zh) 太阳能与空气能互补热水系统
CN205119209U (zh) 一种农村沼气生物能和太阳能联合供暖系统
CN211316295U (zh) 一种用于土壤源热泵系统的节能补热装置
CN103216951A (zh) 一种双模式双介质利用太阳能的方法和装置
CN205593045U (zh) 一种基于跨季节水体储热的太阳能供热系统
CN201819297U (zh) 一种太阳能采暖系统
CN205174543U (zh) 双水箱太阳能空气源热泵组合装置
CN204240453U (zh) 蓄热式太阳能、电能和燃煤热能联合供热热源系统
CN201463063U (zh) 一种太阳能取暖装置
CN104359142B (zh) 蓄热式太阳能、电能和燃煤热能联合供热热源系统
CN104566615B (zh) 太阳能采暖控制系统
CN103782846A (zh) 基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统
CN103836696B (zh) 高原地区复合式采暖系统及其控制方法
CN203309982U (zh) 太阳能光热光电联合采暖系统辅助补偿装置
CN202303598U (zh) 太阳能热泵地板采暖装置
CN210441316U (zh) 一种生活热水供给系统
CN201852195U (zh) 制药生产余热循环供暖装置
CN204373047U (zh) 一种空气能热泵与太阳能互补的节能地板辐射采暖系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant