CN110567024A - 太阳能谷电蓄能供热采暖系统 - Google Patents

太阳能谷电蓄能供热采暖系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110567024A
CN110567024A CN201810566567.3A CN201810566567A CN110567024A CN 110567024 A CN110567024 A CN 110567024A CN 201810566567 A CN201810566567 A CN 201810566567A CN 110567024 A CN110567024 A CN 110567024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
solar
energy storage
heating system
storage
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.)
Pending
Application number
CN201810566567.3A
Other languages
English (en)
Inventor
苏树强
肖洪海
罗权权
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.)
PEIQIMU ENERGY TECHNOLOGY NANTONG Co Ltd
SHANGHAI ZHUNENG ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Jiangsu Energy Storage Industry Co Ltd
Original Assignee
PEIQIMU ENERGY TECHNOLOGY NANTONG Co Ltd
SHANGHAI ZHUNENG ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Jiangsu Energy Storage Industry 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 PEIQIMU ENERGY TECHNOLOGY NANTONG Co Ltd, SHANGHAI ZHUNENG ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd, Jiangsu Energy Storage Industry Co Ltd filed Critical PEIQIMU ENERGY TECHNOLOGY NANTONG Co Ltd
Priority to CN201810566567.3A priority Critical patent/CN110567024A/zh
Publication of CN110567024A publication Critical patent/CN110567024A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0221—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1045—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump and solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/14—Solar energy
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明提供太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其至少包括：空气式太阳能集热器（1）、循环风机（2）、气水换热器（3）、空气源热泵机组（4）、储热水箱（5）、供热水箱（6）、风机盘管（7）、谷电锅炉（8）、集热循环水泵（9）、供热循环水泵（10）、膨胀罐（11）、温度监测仪（12）、储热循环水泵（13）。其特点是气水换热器（3）一端接空气式太阳能集热器（1），另一端接储热水箱（5）；空气源热泵机组（4）和储热水箱（5）相连；储热水箱（5）和供热水箱（6）串联分别与谷电锅炉（8）连接；风机盘管（7）一端连接供热水箱（6），另一端与储热水箱（5）相连，形成了整个太阳能谷电蓄能供热采暖系统。

Description

太阳能谷电蓄能供热采暖系统
技术领域
本发明涉及太阳能谷电蓄能供热采暖系统，属于新能源技术及清洁能源领域。
背景技术
能源是人类生产和生活必不可少的物质资源，对于社会的发展和人们的生存有着至关重要的作用，我国的能源使用情况浪费大、污染重、资源利用率低。蓄能技术是我国提高能源应用效率、调整能源结构进而推动我国产业结构升级，实现经济绿色增长、包容性增长和持续增长的重要技术。蓄能技术相对于蓄电技术成本低、效率高，在热利用与热需求领域具有显著的竞争优势。
目前，全国低谷电的平均利用效率只有35%左右，存在着大量的能源浪费。采用低谷电采暖技术，可以大量利用闲置的低谷电力，提高能源的利用率，廉价的低谷电利用，同时可以降低用户的供暖成本，采用谷电储能设备无污染气体排放，对于节能减排具有非常重要的意义。
我国的采暖形式主要有烧煤锅炉、燃气壁挂炉、电锅炉、空气源热泵等。采用烧煤锅炉供暖，供热能力强，但往往受燃气管网铺设的限制，无法满足大部分人的需求，且使用成本过高，对环境污染严重；燃气壁挂炉适合家庭分户使用，供热范围小且使用成本高，同时对环境具有一定的污染；使用空气源热泵采暖时，具有很好的节能效果，但存在供热温度低，舒适性不能保证、故障高，维修专业性要求高等缺陷。
本发明提供太阳能谷电蓄能供热采暖系统，主要利用相变蓄能技术，并结合太阳能以及低谷电能，集中满足建筑供暖、供冷、生活热水等需求。本系统集成多种可再生能源技术，包含太阳能热利用模块、低谷电相变储能单元、水力模块以及热泵技术，构成多能互补集成化系统。分布式能源站从能源站设计到运行优化都依据同一个原则：优先利用太阳能、低谷电次之，空气源热泵技术作为最后基础保障，从而实现了能源的梯级利用，使降低了系统的运行费用。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种既能满足采暖需求和低谷电利用，又能减少对环境污染的太阳能谷电蓄能供热采暖系统。
太阳能谷电蓄能供热采暖系统包含：空气式太阳能集热器（1）、循环风机（2）、气水换热器（3）、空气源热泵机组（4）、储热水箱（5）、供热水箱（6）、风机盘管（7）、谷电锅炉（8）、集热循环水泵（9）、供热循环水泵（10）、膨胀罐（11）、温度监测仪（12）、储热循环水泵（13）。其特点是气水换热器（3）一端接空气式太阳能集热器（1），另一端接循环风机（2）形成集热器风系统循环；空气源热泵机组（4）一端连接储热水箱（5），另一端和集热循环水泵（9）相联；空气式太阳能集热器（1）通过气水换热器（3）对低温水进行加热，通过集热循环水泵（9）将热量供给储热水箱（5）；谷电锅炉（8）和储热水箱（5）、供热水箱（6）相连接形成并联回路，通过消耗低谷电能用于供热采暖；风机盘管（7）一端连接供热水箱（6），另一端与供热循环水泵（10）相连；膨胀罐（11）连接在储热循环水泵（13）的前端；温度监测仪（12）用于检测用户侧回水温度，形成了整个太阳能谷电蓄能供热采暖系统。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：蓄能供热采暖系统分为四个模块，有太阳能集热模块、低谷电相变蓄能模块、水力模块、热泵模块。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：空气式太阳能集热器使用传热介质为空气，收集太阳能辐射热通过气水换热器与热水进行换热。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：谷电锅炉利用廉价低谷电能，将电加热产生的热量储存在储热水箱的相变蓄能芯中。
进一步，本发明的蓄能供热采暖系统还具有如下特征：集热循环水泵、供热循环水泵和储热循环水泵，以及其他辅助设备组成水力模块。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：蓄能供热采暖系统中空气源热泵机组在太阳能利用条件不佳时做辅助热源。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：蓄能供热采暖系统优先使用太阳能，其次使用低谷电能供热，最后使用空气源热泵供热。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：蓄能供热采暖系统运行使用PLC控制系统控制，由管路中温度监测仪收集数据。
进一步，本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统还具有如下特征：蓄能供热采暖系统中储热水箱储存由太阳能集热模块和热泵模块产生以及谷电锅炉产生的热量。
太阳能谷电蓄能供热采暖系统特有的低谷电相变蓄能模块，将电能转化为热能储存在内部的蓄能材料中，需要采暖时，通过供热水箱将热量提供给用户。热泵模块辅助太阳能集热模块，保证系统连续稳定运行，且热泵运行效率较直接电加热要高，起到节能作用。
附图说明
图1显示为本发明的太阳能谷电蓄能供热采暖系统示意图。
具体实施方式
本发明提供太阳能谷电蓄能供热采暖系统，至少包括：空气式太阳能集热器、循环风机、气水换热器、空气源热泵机组、储热水箱、供热水箱、风机盘管、谷电锅炉、集热循环水泵、供热循环水泵、膨胀罐、温度监测仪。
其特点是蓄能供热采暖系统包含太阳能蓄热模式、电锅炉蓄热模式、热泵蓄热模式、供热模式、生活热水模式，在系统的运行过程中，可根据用户需求进行自由设定。
太阳能蓄热模式：太阳能利用条件较好是，优先使用太阳能集热器收集太阳辐射热，集热器内以空气为传热介质由循环风机驱动，在气水换热器内进行热交换送人储热水罐内储存，在满足用户侧使用情况下，对储热水箱内的相变蓄热材料进行加热储能。
电锅炉蓄热模式：在低谷电时段，谷电锅炉使用廉价低谷电能直接对储热水箱内相变蓄能材料进行加热储能，所蓄的能量能够满足非谷时段的热量需求。储热水箱具有良好的保温性能，出口设置有温度调节阀，可根据采暖温度自动调节，从而提高舒适度。
热泵蓄热模式：当太阳能集热器不能满足正常需求时，使用电驱动空气源热泵机组来提供用户的热负荷，保证系统的正常运行，同时空气源热泵的高COP起到了节能的效果
供热模式：当需要供暖的时段，储热水箱内部的相变蓄能材料储存的热量释放出来，供热循环水泵的驱动下，热量通过流动的热水被带出；室内风机盘管中流动的热水释放出热量，满足冬季对房间供暖的需求后水温度下降，被供热循环水泵送回储热水箱再次加热升温，形成完整供热循环。
生活热水模式：通过太阳能、谷电锅炉、热泵机组及相变储能技术相结合，能够不间断的提供日常热量需求。
在系统的运行过程中，整个系统运行由PLC编程控制，在各管路进出口布置有温度监测仪，提供系统温度数据。用户侧可通过自由设定需求温度，对系统进行启停调节来控制房间的温度。
实施效果
本太阳能谷电蓄能供热采暖系统能够实现能源梯级利用、可再生能源利用、相变蓄热、低谷电力利用，同时提高了热泵的运行效率，能够避免热泵在最不利工况下的运行出现的效率降低，耗能增加甚至停机。谷电锅炉在夜间低谷电时段运行，避免了谷电浪费，又结合相变蓄能材料将热能储存，从而提高了系统运行效率，保证了系统运行的稳定性。

Claims (9)

1.太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其至少包括：空气式太阳能集热器（1）、循环风机（2）、气水换热器（3）、空气源热泵机组（4）、储热水箱（5）、供热水箱（6）、风机盘管（7）、谷电锅炉（8）、集热循环水泵（9）、供热循环水泵（10）、膨胀罐（11）、温度监测仪（12）、储热循环水泵（13）其特点是气水换热器（3）一端接空气式太阳能集热器（1），另一端接循环风机（2）形成集热器风系统循环；空气源热泵机组（4）一端连接储热水箱（5），另一端和集热循环水泵（9）相联；空气式太阳能集热器（1）通过气水换热器（3）对低温水进行加热，通过集热循环水泵（9）将热量供给储热水箱（5）；谷电锅炉（8）和储热水箱（5）、供热水箱（6）相连接形成并联回路，通过消耗低谷电能用于供热采暖；风机盘管（7）一端连接供热水箱（6），另一端与供热循环水泵（10）相连；膨胀罐（11）连接在储热循环水泵（13）的前端；温度监测仪（12）用于检测用户侧回水温度，形成了整个太阳能谷电蓄能供热采暖系统。
2.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：蓄能供热采暖系统分为四个模块，有太阳能集热模块、低谷电相变蓄能模块、水力模块、热泵模块。
3.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：空气式太阳能集热器使用传热介质为空气，收集太阳能辐射热通过气水换热器与热水进行换热。
4.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：谷电锅炉利用廉价低谷电能，将电加热产生的热量储存在储热水箱的相变蓄能芯中。
5.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：集热循环水泵、供热循环水泵和储热循环水泵，以及其他辅助设备组成水力模块。
6.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：蓄能供热采暖系统中空气源热泵机组在太阳能利用条件不佳时做辅助热源。
7.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：蓄能供热采暖系统优先使用太阳能，其次使用低谷电能供热，最后使用空气源热泵供热。
8.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：蓄能供热采暖系统运行使用PLC控制系统控制，由管路中温度监测仪收集数据。
9.根据权利要求1所述的太阳能谷电蓄能供热采暖系统，其特征在于：蓄能供热采暖系统中储热水箱储存由太阳能集热模块和热泵模块产生以及谷电锅炉产生的热量。
CN201810566567.3A 2018-06-05 2018-06-05 太阳能谷电蓄能供热采暖系统 Pending CN110567024A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810566567.3A CN110567024A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 太阳能谷电蓄能供热采暖系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810566567.3A CN110567024A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 太阳能谷电蓄能供热采暖系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110567024A true CN110567024A (zh) 2019-12-13

Family

ID=68771903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810566567.3A Pending CN110567024A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 太阳能谷电蓄能供热采暖系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110567024A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111023232A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 思安新能源股份有限公司 一种多能互补清洁供暖系统
CN112503616A (zh) * 2020-11-16 2021-03-16 国网（天津）综合能源服务有限公司 一种多能源互补蓄热系统及其控制方法
CN112856635A (zh) * 2021-01-27 2021-05-28 国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司 蓄能式自然水源热泵空调系统及其控制方法
CN114526509A (zh) * 2022-02-23 2022-05-24 西安建筑科技大学 一种集中式与分布式短期蓄热并联的太阳能供暖系统及方法
CN114893813A (zh) * 2022-05-21 2022-08-12 中机国能电力工程有限公司 一种多能互补绿色能源热网首站
CN115164268A (zh) * 2022-05-10 2022-10-11 山东省节能技术研究院 一种荷侧相变蓄热的太阳能空气能复合源热泵系统
CN115420027A (zh) * 2022-08-29 2022-12-02 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种太阳能清洁供热系统及蓄能复合储热水箱

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111023232A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 思安新能源股份有限公司 一种多能互补清洁供暖系统
CN112503616A (zh) * 2020-11-16 2021-03-16 国网（天津）综合能源服务有限公司 一种多能源互补蓄热系统及其控制方法
CN112856635A (zh) * 2021-01-27 2021-05-28 国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司 蓄能式自然水源热泵空调系统及其控制方法
CN114526509A (zh) * 2022-02-23 2022-05-24 西安建筑科技大学 一种集中式与分布式短期蓄热并联的太阳能供暖系统及方法
CN115164268A (zh) * 2022-05-10 2022-10-11 山东省节能技术研究院 一种荷侧相变蓄热的太阳能空气能复合源热泵系统
CN114893813A (zh) * 2022-05-21 2022-08-12 中机国能电力工程有限公司 一种多能互补绿色能源热网首站
CN115420027A (zh) * 2022-08-29 2022-12-02 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种太阳能清洁供热系统及蓄能复合储热水箱

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110567024A (zh) 太阳能谷电蓄能供热采暖系统
US10001326B2 (en) Electric power peak-shaving and combined heat and power waste heat recovery device and operation method thereof
CN102331110B (zh) 基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统及其方法
CN202209817U (zh) 基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统
CN202792191U (zh) 一种空气源热泵与锅炉辅助加热的太阳能集中热水系统
CN204612240U (zh) 热泵型光伏光热复合装置
CN201582900U (zh) 一种全天候智能型太阳能集热联供系统
CN103196171A (zh) 一种多热源热水系统的联合供热策略
CN216716614U (zh) 一种风光电热互补式冷热水双供系统
CN110307612A (zh) 一种用于农业温室的综合供能系统和供能方法
CN113701267A (zh) 一种零能耗光伏建筑一体化供能系统
CN108775611B (zh) 综合利用清洁能源及生产余热的冷热联供系统
CN213777864U (zh) 多元供热热源的流量分配装置
CN203584697U (zh) 模块式太阳能光热梯级利用系统
CN113007772A (zh) 一种多能互补的蓄能热泵能源中心
CN205678890U (zh) 一种基于水源侧余热利用的高效热源装置
CN109442533A (zh) 一种耦合动态储能的固体蓄热电锅炉供热制冷系统
CN211146893U (zh) 一种利用空压机余热与空气能热泵联合的热水系统
CN201368525Y (zh) 生活热水及采暖用水共用热源的蓄热装置
CN210292426U (zh) 一种多能互补供能系统
CN213362613U (zh) 一种新型分布式热网供暖系统
CN209484700U (zh) 一种双热泵与热电机组耦合的供暖系统
CN203177295U (zh) 一种基于能量管理的多热源热水系统
CN207455707U (zh) 一种空气源热泵供热装置
CN217274421U (zh) 一种太阳能取暖智能系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191213