【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及城市供熱，具體為一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、城市供熱系統(tǒng)由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶三部分組成。城市供熱系統(tǒng)是利用集中熱源，通過(guò)供熱管網(wǎng)等設(shè)施向熱能用戶供應(yīng)生產(chǎn)或生活用熱能的供熱網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)城市供熱熱源的型式有熱電廠、集中鍋爐房、分散鍋爐房、工業(yè)余熱、核能、地?zé)帷⑻?yáng)能、熱泵、家庭用電暖器和小燃煤(油、氣)爐等，供熱領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)步，但在能源結(jié)構(gòu)方面仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：受國(guó)際天然氣、原油市場(chǎng)波動(dòng)及氣候影響顯著，能源供應(yīng)保障存在很大的不確定性；化石能源占比偏高，可再生能源新技術(shù)推廣應(yīng)用不足。
2、現(xiàn)有加強(qiáng)供暖用煤、天然氣供應(yīng)的方式容易導(dǎo)致供熱對(duì)特定能源的依賴性增強(qiáng)，供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)提升，且供應(yīng)量受到能源原料的影響，無(wú)法做到分布式同步供能；因此，不滿足現(xiàn)有的需求，對(duì)此我們提出了一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱方法及系統(tǒng)，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出現(xiàn)有加強(qiáng)供暖用煤、天然氣供應(yīng)的方式容易導(dǎo)致供熱對(duì)特定能源的依賴性增強(qiáng)，供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)提升，且供應(yīng)量受到能源原料的影響，無(wú)法做到分布式同步供能的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，包括多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站，所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站通過(guò)電性連接有區(qū)域供電線路，所述區(qū)域供電線路通過(guò)電性連接有地源熱泵和空氣源熱泵，所述地源熱泵與
3、所述區(qū)域供電線路通過(guò)電性連接有市政電網(wǎng)和多個(gè)用戶用電端，所述區(qū)域供熱線路通過(guò)輸送管路連接有市政供熱端。
4、優(yōu)選的，所述地源熱泵處于通電制冷狀態(tài)中通過(guò)區(qū)域供熱線路對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管進(jìn)行輸送冷水，所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生冷氣流。
5、優(yōu)選的，所述地源熱泵處于通電狀態(tài)中通過(guò)輸送管路和對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器進(jìn)行輸送熱水，所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱氣流。
6、優(yōu)選的，所述區(qū)域供電線路的輸入端與市政電網(wǎng)和多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站連接，所述區(qū)域供電線路的輸出端與地源熱泵、空氣源熱泵和多個(gè)用戶用電端連接，所述區(qū)域供熱線路的輸入端與地源熱泵、空氣源熱泵、相變蓄熱設(shè)備和市政供熱端連接，所述區(qū)域供熱線路的輸出端與多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器連接。
7、優(yōu)選的，所述市政電網(wǎng)為發(fā)電廠，所述市政供熱端為供熱站。
8、優(yōu)選的，所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站包括集中存儲(chǔ)箱，所述集中存儲(chǔ)箱的一側(cè)固定安裝有多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱組件，所述光伏發(fā)電發(fā)熱組件由pv/t集熱板和光伏支撐架組成，所述pv/t集熱板與光伏支撐架的上端固定連接，所述pv/t集熱板下端面的中部固定安裝有集流板，所述集流板的中部安裝有排水管，所述集流板的上端安裝有進(jìn)水管，所述集中存儲(chǔ)箱的內(nèi)側(cè)設(shè)有供熱區(qū)和輸冷區(qū)，所述供熱區(qū)的內(nèi)側(cè)安裝有冷水輸送主管，所述冷水輸送主管的下方安裝有熱水暫存箱，所述熱水暫存箱的下端面安裝有熱水輸送主管。
9、優(yōu)選的，所述熱水輸送主管和熱水暫存箱均設(shè)置在供熱區(qū)的內(nèi)側(cè)，所述冷水輸送主管、熱水輸送主管和熱水暫存箱均與集中存儲(chǔ)箱固定連接，多個(gè)所述集流板的輸出端與熱水暫存箱均通過(guò)多個(gè)排水管貫通連接，多個(gè)所述集流板的輸入端與冷水輸送主管均通過(guò)多個(gè)進(jìn)水管貫通連接，所述排水管和進(jìn)水管的內(nèi)側(cè)均設(shè)有電磁閥，所述冷水輸送主管和熱水輸送主管均與地埋管組件貫通連接。
10、優(yōu)選的，所述輸冷區(qū)的內(nèi)側(cè)安裝有接電盒，所述接電盒的一端固定安裝有散熱風(fēng)扇箱，所述接電盒的另一端固定安裝有電量暫存電池所述集中存儲(chǔ)箱的另一側(cè)固定安裝有接電絕緣蓋板，所述接電絕緣蓋板的上端固定安裝有線纜安裝套板，所述電量暫存電池與多個(gè)pv/t集熱板通過(guò)電性連接。
11、優(yōu)選的，所述集中存儲(chǔ)箱上端面的中部固定安裝有光線檢測(cè)座，所述光線檢測(cè)座由玻璃罩和光照度傳感器組成，所述電量暫存電池與光照度傳感器和區(qū)域供電線路通過(guò)電性連接。
12、一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)的供熱方法，包括以下步驟：
13、s1：將分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)分為非供熱階段和供熱階段，在非供熱階段中，通過(guò)多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站產(chǎn)生的熱能通過(guò)輸送管路輸送至地埋管組件內(nèi)，同時(shí)多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站產(chǎn)生的電能通過(guò)區(qū)域供電線路輸送至地源熱泵和空氣源熱泵上，使得空氣源熱泵通過(guò)電驅(qū)產(chǎn)生的熱能以及地源熱泵運(yùn)行制冷時(shí)產(chǎn)生的冷凝熱能均通過(guò)輸送管路輸送至地埋管組件內(nèi)進(jìn)行熱能存儲(chǔ)操作，且地源熱泵制冷時(shí)通過(guò)輸送管路和區(qū)域供熱線路能夠?qū)Χ鄠€(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管進(jìn)行冷氣輸出，便于充分利用，對(duì)非供熱階段的地源熱泵制冷過(guò)程中的冷凝熱進(jìn)行回收，不僅有效地實(shí)現(xiàn)了能量的跨季節(jié)利用，減少了能量存儲(chǔ)成本，也提高了供熱保障能力；
14、s2：當(dāng)?shù)芈窆芙M件內(nèi)的熱能過(guò)剩時(shí)光伏發(fā)電發(fā)熱基站通過(guò)區(qū)域供電線路能夠?qū)Χ鄠€(gè)用戶用電端進(jìn)行供電，避免電能損耗，當(dāng)光伏發(fā)電發(fā)熱基站產(chǎn)生的電能無(wú)法滿足地源熱泵和空氣源熱泵高效運(yùn)行時(shí)通過(guò)市政電網(wǎng)進(jìn)行電能的補(bǔ)充，避免地埋管組件內(nèi)的熱能缺少影響供熱階段的穩(wěn)定供熱；
15、s3：在供熱階段中，當(dāng)光伏發(fā)電發(fā)熱基站產(chǎn)生的電能大于地源熱泵和空氣源熱泵所需時(shí)，光伏發(fā)電發(fā)熱基站通過(guò)區(qū)域供電線路將過(guò)剩的電能輸送至用戶用電端上進(jìn)行充分利用，當(dāng)光伏發(fā)電發(fā)熱基站產(chǎn)生的電能小于地源熱泵和空氣源熱泵所需時(shí)區(qū)域供電線路對(duì)用戶用電端進(jìn)行停止供電并通過(guò)市政電網(wǎng)進(jìn)行電能補(bǔ)充，此時(shí)地源熱泵通過(guò)區(qū)域供電線路的供電實(shí)現(xiàn)對(duì)地埋管組件內(nèi)側(cè)存儲(chǔ)的熱能進(jìn)行抽取，使得光伏發(fā)電發(fā)熱基站、地源熱泵和空氣源熱泵同時(shí)通過(guò)區(qū)域供熱線路對(duì)多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器進(jìn)行熱能的供應(yīng)；
16、s4：當(dāng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器所需的熱能小于光伏發(fā)電發(fā)熱基站、地源熱泵和空氣源熱泵的供熱量時(shí)，空氣源熱泵通過(guò)相變蓄熱設(shè)備對(duì)多余的熱能進(jìn)行相變儲(chǔ)熱操作，當(dāng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器所需的熱能大于光伏發(fā)電發(fā)熱基站、地源熱泵和空氣源熱泵的供熱量時(shí)，空氣源熱泵通過(guò)區(qū)域供電線路的供電持續(xù)通過(guò)相變蓄熱設(shè)備進(jìn)行相變儲(chǔ)熱，并通過(guò)相變蓄熱設(shè)備進(jìn)行相變釋熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)地源熱泵供熱的補(bǔ)充，當(dāng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器所需的熱能大于光伏發(fā)電發(fā)熱基站、地源熱泵和空氣源熱泵和相變蓄熱設(shè)備的供熱量時(shí)，通過(guò)市政供熱端進(jìn)行介入并對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和散熱器進(jìn)行進(jìn)一步的熱能補(bǔ)充，通過(guò)引入地源熱泵、空氣源熱泵、相變蓄熱設(shè)備和光伏發(fā)電發(fā)熱基站進(jìn)行相互電熱轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)光伏光熱能量的全額利用、跨季節(jié)利用及儲(chǔ)熱調(diào)峰，通過(guò)資源的合理配置實(shí)現(xiàn)能可再生能源的完全利用，降低供熱能源成本的同時(shí)利用分布式多能互補(bǔ)大幅提高區(qū)域供熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定韌性；
17、s5：在多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站進(jìn)行多點(diǎn)位的供電供熱時(shí)，區(qū)域供熱線路和地埋管組件均與熱水輸送主管貫通連接，且本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，包括多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)，所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)通過(guò)電性連接有區(qū)域供電線路(4)，所述區(qū)域供電線路(4)通過(guò)電性連接有地源熱泵(6)和空氣源熱泵(7)，所述地源熱泵(6)與空氣源熱泵(7)均設(shè)有輸送管路，所述地源熱泵(6)和空氣源熱泵(7)均通過(guò)輸送管路與地埋管組件(5)連接，其特征在于：所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)與地埋管組件(5)通過(guò)輸送管路連接，所述地源熱泵(6)和空氣源熱泵(7)的輸出端安裝有一個(gè)區(qū)域供熱線路(8)，所述空氣源熱泵(7)與區(qū)域供熱線路(8)之間安裝有相變蓄熱設(shè)備(10)，所述區(qū)域供熱線路(8)的輸出端安裝有多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)和散熱器(12)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述地源熱泵(6)處于通電制冷狀態(tài)中通過(guò)區(qū)域供熱線路(8)對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)進(jìn)行輸送冷水，所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生冷氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述地源熱泵(6)處于通電狀態(tài)中通過(guò)輸送管路和5
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述區(qū)域供電線路(4)的輸入端與市政電網(wǎng)(2)和多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)連接，所述區(qū)域供電線路(4)的輸出端與地源熱泵(6)、空氣源熱泵(7)和多個(gè)用戶用電端(3)連接，所述區(qū)域供熱線路(8)的輸入端與地源熱泵(6)、空氣源熱泵(7)、相變蓄熱設(shè)備(10)和市政供熱端(11)連接，所述區(qū)域供熱線路(8)的輸出端與多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)和散熱器(12)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述市政電網(wǎng)(2)為發(fā)電廠，所述市政供熱端(11)為供熱站。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)包括集中存儲(chǔ)箱(102)，所述集中存儲(chǔ)箱(102)的一側(cè)固定安裝有多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱組件，所述光伏發(fā)電發(fā)熱組件由PV/T集熱板(101)和光伏支撐架(105)組成，所述PV/T集熱板(101)與光伏支撐架(105)的上端固定連接，所述PV/T集熱板(101)下端面的中部固定安裝有集流板(106)，所述集流板(106)的中部安裝有排水管(107)，所述集流板(106)的上端安裝有進(jìn)水管(108)，所述集中存儲(chǔ)箱(102)的內(nèi)側(cè)設(shè)有供熱區(qū)和輸冷區(qū)，所述供熱區(qū)的內(nèi)側(cè)安裝有冷水輸送主管(110)，所述冷水輸送主管(110)的下方安裝有熱水暫存箱(112)，所述熱水暫存箱(112)的下端面安裝有熱水輸送主管(111)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述熱水輸送主管(111)和熱水暫存箱(112)均設(shè)置在供熱區(qū)的內(nèi)側(cè)，所述冷水輸送主管(110)、熱水輸送主管(111)和熱水暫存箱(112)均與集中存儲(chǔ)箱(102)固定連接，多個(gè)所述集流板(106)的輸出端與熱水暫存箱(112)均通過(guò)多個(gè)排水管(107)貫通連接，多個(gè)所述集流板(106)的輸入端與冷水輸送主管(110)均通過(guò)多個(gè)進(jìn)水管(108)貫通連接，所述排水管(107)和進(jìn)水管(108)的內(nèi)側(cè)均設(shè)有電磁閥，所述冷水輸送主管(110)和熱水輸送主管(111)均與地埋管組件(5)貫通連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述輸冷區(qū)的內(nèi)側(cè)安裝有接電盒(113)，所述接電盒(113)的一端固定安裝有散熱風(fēng)扇箱(115)，所述接電盒(113)的另一端固定安裝有電量暫存電池(114)所述集中存儲(chǔ)箱(102)的另一側(cè)固定安裝有接電絕緣蓋板(103)，所述接電絕緣蓋板(103)的上端固定安裝有線纜安裝套板(109)，所述電量暫存電池(114)與多個(gè)PV/T集熱板(101)通過(guò)電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述集中存儲(chǔ)箱(102)上端面的中部固定安裝有光線檢測(cè)座(104)，所述光線檢測(cè)座(104)由玻璃罩和光照度傳感器組成，所述電量暫存電池(114)與光照度傳感器和區(qū)域供電線路(4)通過(guò)電性連接。
10.一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)的供熱方法，其特征在于：根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)的供熱方法包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，包括多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)，所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)通過(guò)電性連接有區(qū)域供電線路(4)，所述區(qū)域供電線路(4)通過(guò)電性連接有地源熱泵(6)和空氣源熱泵(7)，所述地源熱泵(6)與空氣源熱泵(7)均設(shè)有輸送管路，所述地源熱泵(6)和空氣源熱泵(7)均通過(guò)輸送管路與地埋管組件(5)連接，其特征在于：所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)與地埋管組件(5)通過(guò)輸送管路連接，所述地源熱泵(6)和空氣源熱泵(7)的輸出端安裝有一個(gè)區(qū)域供熱線路(8)，所述空氣源熱泵(7)與區(qū)域供熱線路(8)之間安裝有相變蓄熱設(shè)備(10)，所述區(qū)域供熱線路(8)的輸出端安裝有多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)和散熱器(12)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述地源熱泵(6)處于通電制冷狀態(tài)中通過(guò)區(qū)域供熱線路(8)對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)進(jìn)行輸送冷水，所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生冷氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述地源熱泵(6)處于通電狀態(tài)中通過(guò)輸送管路和5對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)和散熱器(12)進(jìn)行輸送熱水，所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)和散熱器(12)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱氣流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述區(qū)域供電線路(4)的輸入端與市政電網(wǎng)(2)和多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)連接，所述區(qū)域供電線路(4)的輸出端與地源熱泵(6)、空氣源熱泵(7)和多個(gè)用戶用電端(3)連接，所述區(qū)域供熱線路(8)的輸入端與地源熱泵(6)、空氣源熱泵(7)、相變蓄熱設(shè)備(10)和市政供熱端(11)連接，所述區(qū)域供熱線路(8)的輸出端與多個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管(9)和散熱器(12)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述市政電網(wǎng)(2)為發(fā)電廠，所述市政供熱端(11)為供熱站。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)供熱安全韌性的分布式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏發(fā)電發(fā)熱基站(1)包括集中存儲(chǔ)箱(102)，所述集中存儲(chǔ)箱(102)的一側(cè)固定安裝有多個(gè)光伏發(fā)電發(fā)熱組件，所述光伏發(fā)電發(fā)熱組件由pv/t集熱板(101)和光伏支撐架(105)組成...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹勇，肖敏杰，于曉龍，丁天一，趙鑫，毛曉峰，高祥宇，鐘安琪，滕聰，沈徑伊，嚴(yán)后強(qiáng)，強(qiáng)文博，唐艷南，李冉，張亮，崔治國(guó)，劉輝，劉益民，武根峰，李嘉劼，岑悅，張持，紀(jì)博雅，汪曉麟，王珺，萬(wàn)鵬，李鹿鳴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。