CN116576705A - 岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质 - Google Patents

岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质 Download PDF

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CN116576705A CN202310539467.2A CN202310539467A CN116576705A CN 116576705 A CN116576705 A CN 116576705A CN 202310539467 A CN202310539467 A CN 202310539467A CN 116576705 A CN116576705 A CN 116576705A
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Abstract

本申请提出一种岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质,所述系统包括构筑物及设备、岩土热源储能池、岩土冷源储能池,缓冲岩土储能池,所述缓冲岩土储能池与所述岩土热源储能池和岩土冷源储能池热连接,配置为具有吸收所述岩土冷源储能池的冷量的第一补偿模式和吸收所述岩土热源储能池的热量的第二补偿模式;其中,所述缓冲岩土储能池在所述岩土冷源储能池处于所述储冷模式的情况下且在所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值的情况下处于所述第一补偿模式,在所述岩土储热储能池处于所述储热模式的情况下且在所述岩土热源储能池的热量达到热量阈值的情况下处于第二补偿模式。

Description

岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质
技术领域
本申请涉及岩土热能应用技术领域,具体涉及一种岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质。
背景技术
地埋管地源热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统,地埋管地源热泵的埋管形式主要有水平埋管和竖直埋管,地埋管地源热泵系统的优势为可再生性、节能、无污染,经济效益显著,地埋管地源热泵的电力消耗低于空气源热泵和电供暖形式,其在现代建筑物的储能供能中发挥着重要的作用。为了能够使得储能系统随着地埋管地源热泵单独供热或供冷运行时间得以延长,将热能和冷能分别存储在不同的岩土体,在使用冷能时将热能存储,在使用热能时将冷能存储,从而提高储能系统的储能和供能效果。建筑物通过与环境之间的热作用得到热能或者冷能。然而,现有的储能系统并不具备适应极端天气的能力。
发明内容
本申请提供一种岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质,旨在解决现有技术现有的储能系统不具备适应极端天气的能力的技术问题。
本申请提出一种岩土储能智能感知与补偿系统,包括:
构筑物及设备;
岩土热源储能池,所述岩土热源储能池配置为具有向所述构筑物及设备提供热量的供热模式和存储所述构筑物及设备热量的储热模式;
岩土冷源储能池,所述岩土冷源储能池配置为具有向所述构筑物及设备提供冷量的供冷模式和存储所述构筑物及设备的冷量的储冷模式;所述岩土热源储能池在处于所述供热模式时,所述岩土冷源储能池以所述储冷模式运行;所述岩土冷源储能池在处于所述供冷模式时,所述岩土热源储能池以所述储热模式运行;以及
缓冲岩土储能池,所述缓冲岩土储能池与所述岩土热源储能池和岩土冷源储能池热连接,配置为具有吸收所述岩土冷源储能池的冷量的第一补偿模式和吸收所述岩土热源储能池的热量的第二补偿模式;其中,所述缓冲岩土储能池在所述岩土冷源储能池处于所述储冷模式的情况下且在所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值的情况下处于所述第一补偿模式,在所述岩土储热储能池处于所述储热模式的情况下且在所述岩土热源储能池的热量达到热量阈值的情况下处于第二补偿模式。
可选地,所述缓冲岩土储能池包括第一岩土体、缓冲换热装置、第一缓冲管和第二缓冲管;所述缓冲换热装置设置于所述第一岩土体内;所述第一缓冲管和所述第二缓冲管以并联的方式与所述缓冲换热装置连通;所述第一缓冲管与所述岩土冷源储能池连通,所述第二缓冲管与所述岩土热源储能池连通;其中,所述补偿系统还包括第一切换装置,所述第一切换装置配置为在导通所述第一缓冲管与所述缓冲换热装置时将所述第二缓冲管与所述缓冲换热装置截止,或者在导通所述第二缓冲管与所述缓冲换热装置时将所述第一缓冲管与所述缓冲换热装置截止。
可选地,所述岩土冷源储能池包括:
第二岩土体,用于存储冷量;
储冷换热器,所述储冷换热器设置于所述第二岩土体内;
冷量吸收管,所述冷量吸收管相对的两端分别与所述构筑物及设备和所述储冷换热器的出口连接,用于向所述构筑物及设备输送吸收冷量的吸收介质;所述冷量吸收管上设置有第一温度传感器,用于获取所述冷量吸收管的第一温度;
冷量回收管,所述冷量回收管相对的两端分别与所述构筑物及设备连接和所述储冷换热器的入口连接,用于将从所述构筑物及设备吸收了冷量的吸收介质回送至所述储冷换热器内;所述冷量回收管上设置有第二温度传感器,用于获取所述冷量回收管的第二温度;
所述补偿系统还包括服务器,所述服务器配置为基于所述第一温度和第二温度,判断所述岩土冷源储能池的冷量是否达到冷量阈值。
可选地,所述岩土热源储能池包括:
第三岩土体,用于存储热量;
储热换热器,所述储热换热器设置于所述第三岩土体内;
热量吸收管,所述热量吸收管相对的两端分别与所述构筑物及设备和所述储热换热器的出口连接,用于向所述构筑物及设备输送吸收热量的吸收介质;所述热量吸收管上设置有第三温度传感器,用于获取所述热量吸收管的第三温度;
热量回收管,所述热量回收管相对的两端分别与所述构筑物及设备连接和所述储热换热器的入口连接,用于将从所述构筑物及设备吸收了热量的吸收介质回送至所述储热换热器内;所述热量回收管上设置有第四温度传感器,用于获取所述热量回收管的第四温度;
所述服务器还配置为基于所述第三温度和第四温度,判断所述岩土热源储能池的热量是否达到热量阈值。
可选地,所述构筑物及设备设置有能量吸收管;所述冷量吸收管和所述热量吸收管均与所述能量吸收管的入口均连接;
所述补偿系统还包括第二切换装置,所述第二切换装置配置为在所述冷量吸收管与所述能量吸收管连通时所述热量吸收管与所述能量吸收管截止,或者在所述热量吸收管与所述能量吸收管连通时所述冷量吸收管与所述能量吸收管截止。
可选地,所述冷量回收管和所述热量回收管均与所述能量吸收管的出口均连接。
可选地,所述缓冲岩土储能池的深度大于所述岩土热源储能池的深度和所述岩土热源储冷池的深度。
可选地,所述缓冲岩土储能池的深度大于所述岩土热源储能池的深度和所述岩土热源储冷池的深度。
本申请还提出一种岩土储能智能感知与补偿方法,包括如下步骤:
接收供能指令;
若所述供能指令为供热指令,则控制所述岩土热源储能池以所述供热模式运行,并控制所述岩土冷源储能池以所述储冷模式运行;
判断所述岩土冷源储能池的冷量是否达到冷量阈值;若所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值,则控制所述缓冲岩土储能池以第一补偿模式运行,以吸收所述岩土冷源储能池的冷量;
若所述功能指令为供冷指令,则控制所述岩土冷源储能池以所述供冷模式运行,并控制所述岩土热源储能池以所述储热模式运行;
判断所述岩土热源储能池的热量是否达到热量阈值;若所述岩土热源储冷池的热量达到热量阈值,则控制所述缓冲岩土储能池以第二补偿模式运行,以吸收所述岩土热源储能池的热量。
本申请还提出一种服务器,所述服务器包括:
一个或多个处理器;
存储器;以及
一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中,并配置为由所述处理器执行以实现如前所述的岩土储能智能感知与补偿方法。
本申请还提出一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器进行加载,以执行所述的岩土储能智能感知与补偿方法中的步骤。
本申请的技术方案中,当岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值时,缓冲岩土储能池启动以从岩土冷源储能池吸收冷量,岩土冷源储能池内的冷量处于动态平衡状态,构筑物及设备内的冷量仍旧能够转移至岩土内。当岩土热源储能池的热量达到热量阈值时,缓冲岩土储能池启动以从岩土热源储能池吸收热量,岩土热量储能池内的热量处于动态平衡状态,构筑物及设备内的热量仍旧能够转移至岩土内。本申请提出的岩土储能智能感知与补偿系统相比较于现有技术而言,由于岩土冷源储能池内的冷量以及岩土热量储能池内的热量均能处于动态平衡状态,该系统更有利于在极端天气情况下的储能,其适应的天气温度范围更广,更易于保持构筑物及设备处于稳定的温度范围内。
在夏天时,在热辐射的作用下,构筑物及设备的温度升高。为了构筑物及设备内的温度适宜,岩土冷源储能池处于供冷模式,向构筑物及设备提供冷量;岩土热源储能池处于储热模式,将构筑物及设备的热量吸收并存储至岩土内。由于在设计时,岩土热源储能池具有热量阈值;当储存的热量达到热量阈值时,所述缓冲岩土储能池处于第二补偿模式,以将岩土热源储能池的热量转移至所述缓冲岩土储能池内,缓冲岩土储能池吸收一部分热量,使得岩土热源储能池内的热量处于动态平衡的状态,以应对连续高温等极端天气。
在冬天时,在热辐射的作用下,构筑物及设备的温度下降。为了构筑物及设备内的温度适宜,岩土热源储能池处于供热模式,向构筑物及设备提供热量。岩土冷源储能池处于储冷模式,吸收构筑物及设备的冷量并存储至岩土内。由于在设计时,岩土冷源储能池具有冷量阈值;当储存的冷量达到热量阈值时,所述缓冲岩土储能池处于第一补偿模式,以将岩土冷源储能池的冷源转移至所述缓冲岩土储能池内,缓冲岩土储能池吸收一部分冷量,使得岩土冷源储能池内的冷源处于动态平衡的状态,以应对连续低温等极端天气。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的岩土储能智能感知与补偿系统的供热-储能场景示意图;
图2是本申请实施例中提供的岩土储能智能感知与补偿系统的供冷-储热场景示意图;
图3是本申请实施例中提供的缓冲岩土储能池的结构示意图;
图4是本申请实施例中提供的储能结构示意图;
图5是本申请实施例中提供的供能结构示意图。
附图标记列表
100 构筑物及设备 240 储热换热器
200 岩土热源储能池 250 热量供给管
300 岩土冷源储能池 260 供热换热器
400 缓冲岩土储能池 310 第二岩土体
500 第一切换装置 320 冷量吸收管
600 第二切换装置 321 第一温度传感器
700 第三切换装置 330 冷量回收管
800 服务器 331 第二温度传感器
110 能量吸收管 340 储冷换热器
120 能量供给管 350 冷量供给管
210 第三岩土体 360 供冷换热器
220 热量吸收管 410 缓冲换热装置
221 第三温度传感器 420 第一岩土体
230 热量回收管 430 第一缓冲管
231 第四温度传感器 440 第二缓冲管
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此,本发明并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
现有岩土储能系统包括建筑物、岩土热源储能池和岩土冷源储能池。岩土热源储能池和岩土冷源储能池分别包括不同的岩土体。在夏天,岩土热源储能池通过吸热管道内的吸热介质将建筑物上的热量吸走,通过岩土热源储能池内的热交换器与岩土换热,将热量存储在岩土内;相同地,在冬天,岩土冷源储能池通过吸冷管道内的吸冷介质将建筑物上的冷量吸走,通过岩土冷源储能池内的热交换器与岩土换热,将冷量存储在岩土内。不管吸热或者吸冷,当遇到极寒天气或者极热天气时,岩土的储热量或者储冷量会达到设计的阈值时,其储热或者储能力会显著下降,不利于岩土储能系统的储能和供能。
如图1和图2所示,为此,本申请提出一种岩土储能智能感知与补偿系统,包括:
构筑物及设备100;
岩土热源储能池200,所述岩土热源储能池200配置为具有向所述构筑物及设备100提供热量的供热模式和存储所述构筑物及设备100热量的储热模式;
岩土冷源储能池300,所述岩土冷源储能池300配置为具有向所述构筑物及设备100提供冷量的供冷模式和存储所述构筑物及设备100的冷量的储冷模式;所述岩土热源储能池200在处于所述供热模式时,所述岩土冷源储能池300以所述储冷模式运行;所述岩土冷源储能池300在处于所述供冷模式时,所述岩土热源储能池200以所述储热模式运行;以及
缓冲岩土储能池400,所述缓冲岩土储能池400与所述岩土热源储能池200和岩土冷源储能池300热连接,配置为具有吸收所述岩土冷源储能池300的冷量的第一补偿模式和吸收所述岩土热源储能池200的热量的第二补偿模式;其中,所述缓冲岩土储能池400在所述岩土冷源储能池300处于所述储冷模式的情况下且在所述岩土冷源储能池300的冷量达到冷量阈值的情况下处于所述第一补偿模式,在所述岩土储热储能池处于所述储热模式的情况下且在所述岩土热源储能池200的热量达到热量阈值的情况下处于第二补偿模式。
本申请的技术方案中,当岩土冷源储能池300的冷量达到冷量阈值时,缓冲岩土储能池400启动以从岩土冷源储能池300吸收冷量,岩土冷源储能池300内的冷量处于动态平衡状态,构筑物及设备100内的冷量仍旧能够转移至岩土内。当岩土热源储能池200的热量达到热量阈值时,缓冲岩土储能池400启动以从岩土热源储能池200吸收热量,岩土热量储能池内的热量处于动态平衡状态,构筑物及设备100内的热量仍旧能够转移至岩土内。本申请提出的岩土储能智能感知与补偿系统相比较于现有技术而言,由于岩土冷源储能池300内的冷量以及岩土热量储能池内的热量均能处于动态平衡状态,该系统更有利于在极端天气情况下的储能,其适应的天气温度范围更广,更易于保持构筑物及设备100处于稳定的温度范围内。
需要说明的是,所述构筑物及设备100可以是楼宇或棚舍等。
在夏天时,在热辐射的作用下,构筑物及设备100的温度升高。为了构筑物及设备100内的温度适宜,岩土冷源储能池300处于供冷模式,向构筑物及设备100提供冷量;岩土热源储能池200处于储热模式,将构筑物及设备100的热量吸收并存储至岩土内。由于在设计时,岩土热源储能池200具有热量阈值;当储存的热量达到热量阈值时,所述缓冲岩土储能池400处于第二补偿模式,以将岩土热源储能池200的热量转移至所述缓冲岩土储能池400内,缓冲岩土储能池400吸收一部分热量,使得岩土热源储能池200内的热量处于动态平衡的状态。
在冬天时,在热辐射的作用下,构筑物及设备100的温度下降。为了构筑物及设备100内的温度适宜,岩土热源储能池200处于供热模式,向构筑物及设备100提供热量。岩土冷源储能池300处于储冷模式,吸收构筑物及设备100的冷量并存储至岩土内。由于在设计时,岩土冷源储能池300具有冷量阈值;当储存的冷量达到热量阈值时,所述缓冲岩土储能池400处于第一补偿模式,以将岩土冷源储能池300的冷源转移至所述缓冲岩土储能池400内,缓冲岩土储能池400吸收一部分冷量,使得岩土冷源储能池300内的冷源处于动态平衡的状态。
上述实施例中,岩土热源储能池200、岩土冷源储能池300和缓冲岩土储能池400的工作模式均由服务器800进行控制切换。服务器800当接收到供冷指令时,控制岩土冷源储能池300处于供冷模式,岩土热源储能池200处于储热模式,缓冲岩土储能池400在岩土热源储能池200的热量达到热量阈值时处于第二补偿模式。服务器800当接收到供热指令时,控制岩土冷源储能池300处于储冷模式,岩土热源储能池200处于供热模式,缓冲岩土储能池400在岩土冷源储能池300的冷量达到冷量阈值时处于第一补偿模式。
如图3所示,作为上述实施例的可选实施方式,所述缓冲岩土储能池400包括第一岩土体420、缓冲换热装置410、第一缓冲管430和第二缓冲管430;所述缓冲换热装置410设置于所述第一岩土体420内;所述第一缓冲管430和所述第二缓冲管430以并联的方式与所述缓冲换热装置410连通;所述第一缓冲管430与所述岩土冷源储能池300连通,所述第二缓冲管430与所述岩土热源储能池200连通。在实施例中,缓冲换热装置410一般可以为盘管和/或列管。其中,所述补偿系统还包括第一切换装置500,所述第一切换装置500配置为在导通所述第一缓冲管430与所述缓冲换热装置410时将所述第二缓冲管430与所述缓冲换热装置410截止,或者在导通所述第二缓冲管430与所述缓冲换热装置410时将所述第一缓冲管430与所述缓冲换热装置410截止。
一般情况下,第一切换装置500通常包括泵和电磁阀。缓冲换热装置410具有缓冲接管,第一缓冲管430和第二缓冲管430并联接入缓冲接管。泵设置于缓冲接管上。第一缓冲管430和第二缓冲管430上均设置有电磁阀。当储存的冷量达到冷量阈值时,泵启动,打开第一缓冲管430上的电磁阀,关闭第二缓冲管430上的电磁阀,换热介质通过第一缓冲管430在岩土冷源储能池300和缓冲岩土储能池400之间流动,岩土冷源储能池300内的携带有冷量的换热介质流动至缓冲换热装置410内,将岩土冷源储能池300的冷量转移至所述缓冲岩土储能池400内,使得岩土冷源储能池300的冷量处于动态平衡状态。当储存的热量达到热量阈值时,泵启动,打开第二缓冲管430上的电磁阀,关闭第一缓冲管430上的电磁阀,换热介质通过第二缓冲管430在岩土热源储能池200和缓冲岩土储能池400之间流动,岩土热源储能池200内的携带有热量的换热介质流动至缓冲换热装置410内,将岩土热源储能池200的热量转移至所述缓冲岩土储能池400内,使得岩土热源储能池200的热量处于动态平衡状态。
如图4所示,作为上述实施例的可选实施方式,所述岩土冷源储能池300包括:
第二岩土体310,用于存储冷量;
储冷换热器340,所述储冷换热器340设置于所述第二岩土体310内;
冷量吸收管320,所述冷量吸收管320相对的两端分别与所述构筑物及设备100和所述储冷换热器340的出口连接,用于向所述构筑物及设备100输送吸收冷量的吸收介质;所述冷量吸收管320上设置有第一温度传感器321,用于获取所述冷量吸收管320的第一温度;
冷量回收管330,所述冷量回收管330相对的两端分别与所述构筑物及设备100连接和所述储冷换热器340的入口连接,用于将从所述构筑物及设备100吸收了冷量的吸收介质回送至所述储冷换热器340内;所述冷量回收管330上设置有第二温度传感器331,用于获取所述冷量回收管330的第二温度;
所述补偿系统还包括服务器800,所述服务器800配置为基于所述第一温度和第二温度,判断所述岩土冷源储能池300的冷量是否达到冷量阈值。
当需要储冷时,吸收介质在冷量吸收管320、能量吸收管110、冷量回收管330和储冷换热器340之间循环流动,将构筑物及设备100的冷量通过储冷换热器340使得吸收介质与第二岩土体310之间进行热交换,将冷量存储至第二岩土体310内。吸收介质在吸收了构筑物及设备100的冷量后进入到冷量回收管330内,温度降低,此时第二温度传感器331获取的温度为第二温度;而吸收介质在经过储冷换热器340后将冷量转移至第二岩土体310内后,温度升高,此时第一温度传感器321获取的温度为第一温度。由此可见,当第一温度和第二温度的差值较大时,冷量转移的越多,岩土冷源储能池300的冷量越匮乏;当第一温度和第二温度的差值较小时,冷量转移的越少,岩土冷源储能池300的冷量接近冷量阈值。因此本申请实施例通过服务器800获取第一温度和第二温度,并基于所述第一温度和第二温度,判断所述岩土冷源储能池300的冷量是否达到冷量阈值。一般而言,当第一温度和第二温度的差值小于设定的第一预设差值时,则控制第一切换装置500处于第一补偿模式运行。第一预设差值根据岩土冷源储能池300的冷量阈值进行具体设置,在此不做具体限制。
如图4所示,作为上述实施例的可选实施方式,所述岩土热源储能池200包括:
第三岩土体210,用于存储热量;
储热换热器240,所述储热换热器240设置于所述第三岩土体210内;
热量吸收管220,所述热量吸收管220相对的两端分别与所述构筑物及设备100和所述储热换热器240的出口连接,用于向所述构筑物及设备100输送吸收热量的吸收介质;所述热量吸收管220上设置有第三温度传感器221,用于获取所述热量吸收管220的第三温度;
热量回收管230,所述热量回收管230相对的两端分别与所述构筑物及设备100连接和所述储热换热器240的入口连接,用于将从所述构筑物及设备100吸收了热量的吸收介质回送至所述储热换热器240内;所述热量回收管230上设置有第四温度传感器231,用于获取所述热量回收管230的第四温度;
所述服务器800还配置为基于所述第三温度和第四温度,判断所述岩土热源储能池200的热量是否达到热量阈值。
当需要储热时,吸收介质在热量吸收管220、能量吸收管110、热量回收管230和储热换热器240之间循环流动,将构筑物及设备100的热量通过储热换热器240使得吸收介质与第三岩土体210之间进行热交换,将热量存储至第三岩土体210内。吸收介质在吸收了构筑物及设备100的热量后进入到热量回收管230内,温度升高,此时第四温度传感器231获取的温度为第四温度;而吸收介质在经过储热换热器240后将热量转移至第三岩土体210内后,温度降低,此时第三温度传感器221获取的温度为第三温度。由此可见,当第一温度和第二温度的差值较大时,热量转移的越多,岩土热源储能池200的热量越匮乏;当第一温度和第二温度的差值较小时,热量转移的越少,岩土热源储能池200的热量接近热量阈值。因此本申请实施例通过服务器800获取第三温度和第四温度,并基于所述第三温度和第四温度,判断所述岩土热源储能池200的热量是否达到热量阈值。一般而言,当第三温度和第四温度的差值小于设定的第二预设差值时,则控制第一切换装置500处于第二补偿模式运行。第二预设差值根据岩土热源储能池200的热量阈值进行具体设置,在此不做具体限制。
如图4所示,作为上述实施例的可选实施方式,所述构筑物及设备100设置有能量吸收管110;所述冷量吸收管320和所述热量吸收管220均与所述能量吸收管110的入口均连接;所述补偿系统还包括第二切换装置600,所述第二切换装置600配置为在所述冷量吸收管320与所述能量吸收管110连通时所述热量吸收管220与所述能量吸收管110截止,或者在所述热量吸收管220与所述能量吸收管110连通时所述冷量吸收管320与所述能量吸收管110截止。
一般情况下,第二切换装置600通常包括泵和电磁阀。能量吸收管110上设置有泵。冷量吸收管320和热量吸收管220并联接入能量吸收管110。冷量吸收管320和热量吸收管220上均设置有电磁阀。当需要储冷时,泵启动,打开冷量吸收管320上的电磁阀,关闭热量吸收管220上的电磁阀,吸收介质在冷量吸收管320、能量吸收管110、冷量回收管330和储冷换热器340之间循环流动,将构筑物及设备100的冷量转移至所述岩土冷量储能池内。当需要储热时,泵启动,打开热量吸收管220上的电磁阀,关闭冷量吸收管320上的电磁阀,吸收介质在热量吸收管220、能量吸收管110、热量回收管230和储热换热器240之间循环流动,将构筑物及设备100的热量转移至所述岩土热量储能池内。
作为上述实施例的可选实施方式,所述冷量回收管330和所述热量回收管230均与所述能量吸收管110的出口均连接。
在一些实施例中,第一缓冲管430包括第一管段和第二管段。第二缓冲管440包括第三管段和第四管段。第一管段的出口端与第三管段的出口端并联连接至缓冲换热装置410的入口端;第二管段的入口端和第四管段的入口端并联连接至缓冲换热装置410的出口端。第一管段的入口端和与冷量吸收管320并联至储冷换热器340的出口,而第三管段的出口端与冷量回收管330并联于储冷换热器340的入口。第三管段的入口端和与热量吸收管220并联至储热换热器240的出口,而第三管段的出口端与热量回收管230并联于储热换热器240的入口。由此,本申请实施例中,在储冷时,吸收介质(一部分作为换热介质)在构筑物及设备、岩土冷源储能池和缓冲岩土储能池内循环流动。本申请实施例中,在储热时,吸收介质(一部分作为换热介质)在构筑物及设备、岩土热源储能池和缓冲岩土储能池内循环流动。该实施例,能够在冷量达到冷量阈值或者热量达到热量阈值时,通过吸收介质直接传递冷量或者热量的方式达到补偿的作用,有利于提高系统的换热效率。
在一些实施例中,第一缓冲管430和第二缓冲管440可以分别作为单独的换热介质的输送通道,此时第一缓冲管430和第二缓冲管440可以不加入吸收介质的循环中来。
如图5所示,作为上述实施例的可选实施方式,所述构筑物及设备100设置有能量供给管120;所述冷量供给管350的出口和所述热量供给管250的出口均与所述能量供给管120的入口均连接。所述冷量供给管350的入口和所述热量供给管250的入口均与所述能量供给管120的出口均连接。所述冷量供给管350上串接有供冷换热器360,供冷换热器360设置于第二岩土体310内。所述热量供给管250上串接有供热换热器260,供热换热器260设置于第三岩土体210内。
所述补偿系统还包括第三切换装置700,所述第三切换装置700配置为在所述冷量供给管350与所述能量供给管120连通时所述热量供给管250与所述能量供给管120截止,或者在所述热量供给管250与所述能量供给管120连通时所述冷量供给管350与所述能量供给管120截止。
一般情况下,第三切换装置700通常包括泵和电磁阀。能量供给管120上设置有泵。冷量供给管350和热量供给管250并联接入能量供给管120。冷量供给管350和热量供给管250上均设置有电磁阀。当需要供冷时,泵启动,打开冷量供给管350上的电磁阀,关闭热量供给管250上的电磁阀,供给介质在冷量供给管350、能量供给管120和储冷换热器340之间循环流动,将所述岩土冷量储能池的冷量转移至构筑物及设备100,对构筑物及设备100降温。当需要供热时,泵启动,打开热量供给管250上的电磁阀,关闭冷量供给管350上的电磁阀,吸收介质在热量供给管250、能量供给管120和储热换热器240之间循环流动,将所述岩土热量储能池的热量转移至构筑物及设备100,对构筑物及设备100加热。
在实施例中,储冷换热器340与供冷换热器360彼此间隔设置于第二岩土体310内。储热换热器240与供热换热器260彼此间隔设置于第三岩土体210内。第一岩土体420、第二岩土体310和第三岩土体210彼此隔热。
在本申请的技术方案中,系统包括服务器800,服务器800配置为通过控制第一切换装置、第二切换装置和第三切换装置对岩土热源储能池、岩土冷源储能池和缓冲岩土储能池的工作模式进行切换;其中所述岩土热源储能池在处于所述供热模式时,所述岩土冷源储能池以所述储冷模式运行;所述岩土冷源储能池在处于所述供冷模式时,所述岩土热源储能池以所述储热模式运行;所述缓冲岩土储能池在所述岩土冷源储能池处于所述储冷模式的情况下且在所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值的情况下处于所述第一补偿模式,在所述岩土储热储能池处于所述储热模式的情况下且在所述岩土热源储能池的热量达到热量阈值的情况下处于第二补偿模式。
作为上述实施例的可选实施方式,所述缓冲岩土储能池400的深度大于所述岩土热源储能池200的深度和所述岩土热源储冷池的深度。为了降低缓冲岩土储能池400受环境温度的影响,使其能够动态平衡补偿岩土热源储能池200的热量和岩土热源储冷的冷量,其埋深设置比所述岩土热源储能池200的深度和所述岩土热源储冷池更深。而且一般情况下,所述缓冲岩土储能池400、岩土热源储能池200和岩土热源储冷池均设置有隔热层,以避免热量或者冷量的流失。
基于上述实施例提出的岩土储能智能感知与补偿系统,本申请还提出一种岩土储能智能感知与补偿方法,包括如下步骤:
接收供能指令;
若所述供能指令为供热指令,则控制所述岩土热源储能池以所述供热模式运行,并控制所述岩土冷源储能池以所述储冷模式运行;
判断所述岩土冷源储能池的冷量是否达到冷量阈值;若所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值,则控制所述缓冲岩土储能池以第一补偿模式运行,以吸收所述岩土冷源储能池的冷量;
若所述功能指令为供冷指令,则控制所述岩土冷源储能池以所述供冷模式运行,并控制所述岩土热源储能池以所述储热模式运行;
判断所述岩土热源储能池的热量是否达到热量阈值;若所述岩土热源储冷池的热量达到热量阈值,则控制所述缓冲岩土储能池以第二补偿模式运行,以吸收所述岩土热源储能池的热量。
在本申请的技术方案中,供能指令可以由人工操作控制设备发出。供能指令也可以基于感知环境温度而自动触发。比如,在预设时间内环境平均温度高于第一预设温度时,服务器接收的供能指令为供冷指令。在预设时间内环境平均温度低于第一预设温度时,服务器接收的供能指令为供热指令。
本申请还提出一种服务器,所述服务器包括一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中,并配置为由所述处理器执行以实现如前所述的岩土储能智能感知与补偿方法。
本申请还提出一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器进行加载,以执行所述的岩土储能智能感知与补偿方法中的步骤。
一般情况下,通常,该服务器包括:至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的服务器的控制程序,服务器的控制程序配置为实现如前的控制方法的步骤。
处理器可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-ProgrammableGate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。处理器还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关服务器的控制方法操作,使得服务器的控制方法模型可以自主训练学习,提高效率和准确度。
存储器可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器还可包括高速随机存取存储器,以及非易失性存储器,比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中,存储器中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令,该至少一个指令用于被处理器所执行以实现本申请中方法实施例提供的服务器的岩土储能智能感知与补偿方法方法。
以上对本申请实施例所提供的一种岩土储能智能感知与补偿系统、方法、服务器及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种岩土储能智能感知与补偿系统,其特征在于,包括:
构筑物及设备;
岩土热源储能池,所述岩土热源储能池配置为具有向所述构筑物及设备提供热量的供热模式和存储所述构筑物及设备热量的储热模式;
岩土冷源储能池,所述岩土冷源储能池配置为具有向所述构筑物及设备提供冷量的供冷模式和存储所述构筑物及设备的冷量的储冷模式;所述岩土热源储能池在处于所述供热模式时,所述岩土冷源储能池以所述储冷模式运行;所述岩土冷源储能池在处于所述供冷模式时,所述岩土热源储能池以所述储热模式运行;以及
缓冲岩土储能池,所述缓冲岩土储能池与所述岩土热源储能池和岩土冷源储能池热连接,配置为具有吸收所述岩土冷源储能池的冷量的第一补偿模式和吸收所述岩土热源储能池的热量的第二补偿模式;其中,所述缓冲岩土储能池在所述岩土冷源储能池处于所述储冷模式的情况下且在所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值的情况下处于所述第一补偿模式,在所述岩土储热储能池处于所述储热模式的情况下且在所述岩土热源储能池的热量达到热量阈值的情况下处于第二补偿模式。
2.如权利要求1所述的补偿系统,其特征在于,所述缓冲岩土储能池包括第一岩土体、缓冲换热装置、第一缓冲管和第二缓冲管;所述缓冲换热装置设置于所述第一岩土体内;
所述第一缓冲管和所述第二缓冲管以并联的方式与所述缓冲换热装置连通;所述第一缓冲管与所述岩土冷源储能池连通,所述第二缓冲管与所述岩土热源储能池连通;
其中,所述补偿系统还包括第一切换装置,所述第一切换装置配置为在导通所述第一缓冲管与所述缓冲换热装置时将所述第二缓冲管与所述缓冲换热装置截止,或者在导通所述第二缓冲管与所述缓冲换热装置时将所述第一缓冲管与所述缓冲换热装置截止。
3.如权利要求1所述的补偿系统,其特征在于,所述岩土冷源储能池包括:
第二岩土体,用于存储冷量;
储冷换热器,所述储冷换热器设置于所述第二岩土体内;
冷量吸收管,所述冷量吸收管相对的两端分别与所述构筑物及设备和所述储冷换热器的出口连接,用于向所述构筑物及设备输送吸收冷量的吸收介质;所述冷量吸收管上设置有第一温度传感器,用于获取所述冷量吸收管的第一温度;
冷量回收管,所述冷量回收管相对的两端分别与所述构筑物及设备连接和所述储冷换热器的入口连接,用于将从所述构筑物及设备吸收了冷量的吸收介质回送至所述储冷换热器内;所述冷量回收管上设置有第二温度传感器,用于获取所述冷量回收管的第二温度;
所述补偿系统还包括服务器,所述服务器配置为基于所述第一温度和第二温度,判断所述岩土冷源储能池的冷量是否达到冷量阈值。
4.如权利要求3所述的补偿系统,其特征在于,所述岩土热源储能池包括:
第三岩土体,用于存储热量;
储热换热器,所述储热换热器设置于所述第三岩土体内;
热量吸收管,所述热量吸收管相对的两端分别与所述构筑物及设备和所述储热换热器的出口连接,用于向所述构筑物及设备输送吸收热量的吸收介质;所述热量吸收管上设置有第三温度传感器,用于获取所述热量吸收管的第三温度;
热量回收管,所述热量回收管相对的两端分别与所述构筑物及设备连接和所述储热换热器的入口连接,用于将从所述构筑物及设备吸收了热量的吸收介质回送至所述储热换热器内;所述热量回收管上设置有第四温度传感器,用于获取所述热量回收管的第四温度;
所述服务器还配置为基于所述第三温度和第四温度,判断所述岩土热源储能池的热量是否达到热量阈值。
5.如权利要求4所述的补偿系统,其特征在于,所述构筑物及设备设置有能量吸收管;所述冷量吸收管和所述热量吸收管均与所述能量吸收管的入口均连接;
所述补偿系统还包括第二切换装置,所述第二切换装置配置为在所述冷量吸收管与所述能量吸收管连通时所述热量吸收管与所述能量吸收管截止,或者在所述热量吸收管与所述能量吸收管连通时所述冷量吸收管与所述能量吸收管截止。
6.如权利要求5所述的补偿系统,其特征在于,所述冷量回收管和所述热量回收管均与所述能量吸收管的出口均连接。
7.如权利要求1所述的补偿系统,其特征在于,所述缓冲岩土储能池的深度大于所述岩土热源储能池的深度和所述岩土热源储冷池的深度。
8.一种岩土储能智能感知与补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:
接收供能指令;
若所述供能指令为供热指令,则控制所述岩土热源储能池以所述供热模式运行,并控制所述岩土冷源储能池以所述储冷模式运行;
判断所述岩土冷源储能池的冷量是否达到冷量阈值;若所述岩土冷源储能池的冷量达到冷量阈值,则控制所述缓冲岩土储能池以第一补偿模式运行,以吸收所述岩土冷源储能池的冷量;
若所述功能指令为供冷指令,则控制所述岩土冷源储能池以所述供冷模式运行,并控制所述岩土热源储能池以所述储热模式运行;
判断所述岩土热源储能池的热量是否达到热量阈值;若所述岩土热源储冷池的热量达到热量阈值,则控制所述缓冲岩土储能池以第二补偿模式运行,以吸收所述岩土热源储能池的热量。
9.一种服务器,其特征在于,包括:所述服务器包括:
一个或多个处理器;
存储器;以及
一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中,并配置为由所述处理器执行以实现权利要求8的岩土储能智能感知与补偿方法。
10.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器进行加载,以执行如前所述的岩土储能智能感知与补偿方法中的步骤。
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