CN207350892U - 一种多能互补应用系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种多能互补应用系统，涉及能源系统规划技术领域。多能互补应用系统包括热池罐，其一端与谷电连接，所述谷电加热所述热池罐中的熔盐；冷暖罐，其与所述热池罐的另一端连接，所述热池罐的高温热量对所述冷暖罐中的水加热；空气源热泵，其与所述冷暖罐连接；地热泵，其位于地井内部，且通过换热器与所述冷暖罐连接；用户侧，其与所述冷暖罐连接；屋顶光伏组件，其与所述用户侧连接，用于供热、供电和温度调节；补水侧，其与所述用户侧和所述冷暖罐连接；控制组件，其可控制各设备之间的温度和流量。本实用新型通过提供一种多能互补应用系统，解决了供暖成本和碳排放较高的问题。

Description

一种多能互补应用系统
技术领域
本实用新型涉及能源系统规划技术领域，尤其涉及一种多能互补应用系统。
背景技术
目前北方地区的冬季供暖基本都是采用锅炉，锅炉采用煤和生物质燃烧时排放出大量的温室气体CO2和微小颗粒物，成为最近北方地区雾霾越来越严重的罪魁祸首。
现有技术中，通常的做法是对锅炉进行煤改气和煤改电的改造，希望来减少尾气和污染物的排放，但单纯的用天然气和电造成供暖成本的上升，老百姓难以承受。
因此，目前亟待需要一种真正的绿色能源的新技术来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多能互补应用系统，以解决供暖成本和碳排放较高的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种多能互补应用系统，包括：
热池罐，其一端与谷电连接，谷电加热热池罐中的熔盐，用于高温储热；
冷暖罐，其与热池罐的另一端连接，热池罐的高温热量对冷暖罐中的水加热；
空气源热泵，其与冷暖罐连接；
地热泵，其位于地井内部，且通过换热器与冷暖罐连接；
用户侧，其与冷暖罐连接；
屋顶光伏组件，其与用户侧连接，用于供热、供电和温度调节；
补水侧，其与用户侧和冷暖罐连接；
控制组件，其可控制各设备之间的温度和流量。
作为优选，热池罐通过多台高压电加热器与谷电连接。
作为优选，热池罐被加热后的温度为100℃～120℃。
作为优选，冷暖罐被加热后的温度为40℃～60℃。
作为优选，屋顶光伏组件设置有平板集热器和多晶硅光伏板。
作为优选，用户侧还设置有空调水冷系统。
作为优选，补水侧设置有补水箱。
作为优选，各设备之间还设有温度传感器、流量传感器和压力传感器。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过提供一种多能互补应用系统，采用谷电、空气能、地热能和太阳能等多种能源进行储热的方式，大大节约了采暖成本，降低了碳的排放；采用熔盐储热，熔盐具有传热无相变、传热均匀稳定、传热性能好、使用温度较高、价格低和安全可靠等有点；冷暖罐采用水作为介质传热，是由于水被加热到合适的温度可以供给人类使用且可以通过热水供暖；采用空气源热泵、地热泵和光伏组件，可以利用空气能、地热能和太阳能这些清洁能源为人类供热供冷供电；采用屋顶式的光伏组件，可以使光伏组件放置于屋顶，既美观又实用；采用温控组件，可以控制热池罐、冷暖罐和用户侧被供热后的温度；采用补水箱，可以控制补充多能互补应用系统的补水量；采用温度传感器、流量传感器和压力传感器可以将各设备的温度、水的流量和压力传给控制组件。
附图说明
现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本实用新型的实施方式进行描述，其中
图1是本实用新型具体实施方式提供的多能互补应用系统的结构示意图。
图中标记如下：
1、热池罐；2、冷暖罐；3、谷电；4、空气源热泵；5、地热泵；51、换热器；6、用户侧；7、屋顶光伏组件；8、补水侧；81、补水箱。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，本实施方式提供了一种多能互补应用系统，包括热池罐1，其一端与谷电3连接，谷电3加热热池罐1中的熔盐，用于高温储热；冷暖罐2，其与热池罐1的另一端连接，热池罐1的高温热量对冷暖罐2中的水加热；空气源热泵4，其与冷暖罐2连接；地热泵5，其位于地井内部，且通过换热器51与冷暖罐2连接；用户侧6，其与冷暖罐2连接；屋顶光伏组件7，其与用户侧6连接，用于供热、供电和温度调节；补水侧8，其与用户侧6和冷暖罐2连接；控制组件，其可控制各设备之间的温度和流量。本实用新型通过采用谷电、空气能、地热能和太阳能等多种能源进行储热的方式，大大节约了采暖成本，降低了碳的排放。
具体地，热池罐1通过多台高压电加热器与谷电3连接，在夜间用电低谷期间将电能转化为热能储存起来，在用电高峰期将储存的热能释放出来，满足供热的需要，以达到节省电费，减轻电力负荷的需要，这将大大节省企业的运营成本。谷电蓄热系统高度智能化，不需要专人看管，且与燃煤锅炉不同，不属于特种设备，减少了运营维护成本，降低了安全隐患。
具体地，热池罐1被加热后的温度为100℃～120℃，优选为120℃，熔盐材料温度范围为-20℃～120℃，储能是整个系统的核心，温度范围相对于供暖/冷来说已经足够，将熔盐加热到100℃以上，完全满足加热冷水所需的热量。
具体地，冷暖罐2被加热后的温度为40℃～60℃，优选为50℃，根据《城镇供热管网设计规范》标准，住宅用采取节能措施，根据当地的建筑情况，采暖指标选取45W/m2，供暖期为120天，供水温度为50℃，回水温度为40℃，以满足符合人类居住应用的生活用水的温度。
具体地，用户侧6还设置有空调水冷系统，采用以水为冷媒的中央空调进行供冷。夏季制冷设计负荷为216.3KW，建筑面积冷负荷指标为105.2W/m2。冷源设计满足建筑面积为2056m2的整栋建筑的供冷要求，末端设计仅为160m2的大厅。夏季最大设计冷负荷为216.3KW，能源站供回水温度为7/12℃，夏季冷冻水流量为37.2m3/h。本设计冷源选用原有名义制冷量为130KW的空气源热泵两台。
具体地，屋顶光伏组件7设置有平板集热器和多晶硅光伏板。在日照充足的时候，利用两台平板集热器将太阳光转化为热能，冷水通过平板集热器被加热至50℃，平板集热器将冷水加热至50℃，回流入冷暖罐2中储存。屋顶光伏组件7采用260W多晶硅光伏板34块，总功率为8.8KW，为室内照明提供电力。
具体地，补水侧8设置有补水箱81，另外还设置有补水泵，用于将补水箱81的水供给到冷暖罐2中；采用补水箱，可以控制补充多能互补应用系统的补水量。
具体地，各设备之间还设有温度传感器、流量传感器和压力传感器。例如用户侧6设置有温度传感器，其入口和出口的水管设置有流量传感器和压力传感器，从而实现对用户侧6的温度和水的流量压力的监测，确保用户侧6始终处于正常生活状态。
具体地，本实用新型的技术特点如下：
1)冷暖系统
①采用谷电、空气能、地热能、太阳能等清洁能源，零污染零排放；
②充分利用当地地热能源、空气能、太阳能及谷电，实现能源互补及资源合理利用；
③采用谷电夜间储能，白天释放能量，可实现系统用电费用最小化；
④带有储能系统，可实现稳定供热/冷，特别是极端天气下，地热及空气能热泵失效情况下，仍可实现稳定供热/冷；
⑤多种能源之间通过全自动智慧能源管理系统，相互补充和梯级利用，达到1+1>2的效果，从而提升能源系统的综合利用效率，缓解能源供需矛盾。
⑥可因地制宜地选用当地资源丰富，价格低廉的能源组合，根据具体项目情况进行模型放大，实现大规模应用；
⑦整套系统工艺简单，技术成熟，安全可靠，可复制性强，可在多地复制推广应用；
⑧有助于解决当前冬季煤供暖所导致产生雾霾的难题
2)屋顶光伏系统
①屋面的组件可以起到“调节”室内温度作用。夏天和冬天可以分别起到降温和保温功效；
②屋顶光伏电站，利用阳光产生绿色电力，真正做到了节能、环保；
③分布式光伏发电，电能就地消纳，节约了大量费用和时间；
④太阳能组件和屋顶完美结合，让原本钢筋混泥土筑成的屋顶，更显美感。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多能互补应用系统，其特征在于，包括：
热池罐(1)，其一端与谷电(3)连接，所述谷电(3)加热所述热池罐(1)中的熔盐，用于高温储热；
冷暖罐(2)，其与所述热池罐(1)的另一端连接，所述热池罐(1)的高温热量对所述冷暖罐(2)中的水加热；
空气源热泵(4)，其与所述冷暖罐(2)连接；
地热泵(5)，其位于地井内部，且通过换热器(51)与所述冷暖罐(2)连接；
用户侧(6)，其与所述冷暖罐(2)连接；
屋顶光伏组件(7)，其与所述用户侧(6)连接，用于供热、供电和温度调节；
补水侧(8)，其与所述用户侧(6)和所述冷暖罐(2)连接；
控制组件，其可控制各设备之间的温度和流量。
2.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于，所述热池罐(1)通过多台高压电加热器与所述谷电(3)连接。
3.根据权利要求2所述的应用系统，其特征在于，所述热池罐(1)被加热后的温度为100℃～120℃。
4.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于，所述冷暖罐(2)被加热后的温度为40℃～60℃。
5.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于，所述用户侧(6)还设置有空调水冷系统。
6.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于，所述屋顶光伏组件(7)设置有平板集热器和多晶硅光伏板。
7.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于，所述补水侧(8)设置有补水箱(81)。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的应用系统，其特征在于，各设备之间还设有温度传感器、流量传感器和压力传感器。
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