[發明專利]多模式季節性蓄熱的綠色智能建筑供熱系統及運行方法

有效

• 申請號: 201410569260.0
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104373988B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 林波;祝秀娟;王陳棟;劉鵬
• 申請（專利權）人: 中國建筑設計院有限公司
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D19/10
• 代理公司: 北京律恒立業知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11416
• 代理人: 顧珊,龐立巖

技術領域

本發明涉及一種供熱系統的運行方法，特別涉及一種多模式季節性蓄熱的綠色節能供熱系統及運行方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展和人民生活水平的提高，人們對生活熱水和采暖熱水的需求量也不斷增加。統計數據表明，我國建筑能耗占社會總能耗的比例在22％～25％之間，其中約40％用于建筑采暖，北方城鎮地區采用熱網集中供熱或小區集中供熱的能耗約占建筑采暖能耗的60％。隨著生活水平的提高，目前長江流域許多新建的社區也開始采用集中供熱，很多城市也在規劃大規模集中供熱網。可見，有集中采暖需求的地域越來越廣。另外，建筑面積的快速增加，采暖需求也會隨之大幅度增長，這些都使得國家的節能減排壓力與日俱增。

目前，我國北方地區的采暖主要依靠化石能源為主的一次能源，北方地區的氣候特點是夏季、過渡季室外溫度較高，太陽能的輻射強度大，大多數北方地區很多太陽能熱水器中的熱水不能充分利用，造成了能源的浪費。而冬季是需要供暖的季節，但太陽能的輻射強度低，不能滿足供暖的需求。所以，將夏季的太陽能“儲存”起來，到了供暖季“取”出來使用，使“季節性蓄能”成為了一個需要研究的課題。

采用太陽能、地熱能等新能源作為建筑采暖熱源尚處于研究、試用階段。隨著能源形勢的愈加嚴峻，開發采用基于新能源、可再生能源的建筑采暖供熱系統是未來能源戰略一個重大組成部分。

由于利用太陽能的能源密度較低，且瞬時變化率大的問題，進行采暖供熱時，會存在保證率較低，供熱能力無法保證的問題。為了提高太陽能保證率，有一種技術途徑是將非采暖季的太陽能通過蓄熱體進行蓄積，采暖季再將能量進行釋放，從而提高太陽能保證率。

因此，需要一種基于跨季節蓄熱采暖系統的基礎上開發的專門應用于該系統的控制解決方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多模式季節性蓄熱的綠色智能建筑供熱系統運行方法，所述供熱系統包括依次連接的太陽能集熱器、第一板式換熱器、短期分層式蓄熱水箱、跨季節蓄熱體、第二板式換熱器以及熱能輸出設備，所述第二板式換熱器分別連接到所述短期分層式蓄熱水箱、所述跨季節蓄熱體和所述熱能輸出設備，所述方法用于控制所述系統工作在蓄熱模式和三種供熱模式下，包括如下步驟：a)運行模式判定；b)根據所選擇的運行模式進行運行季時間表設置；c)采集系統運行的當前時間，根據所選擇的運行季時間表選擇對應的模式，當進入蓄熱模式時，進入步驟d；當進入供熱模式時，進入步驟e；d)在所述蓄熱模式下，包括如下子步驟：d1)判斷所述太陽能集熱器的集熱溫度是否高于短期分層式蓄熱水箱的溫度，并同時檢測跨季節蓄熱體的溫度；d2)若太陽能集熱器的集熱溫度高于短期分層式蓄熱水箱溫度則啟動集熱系統后進入步驟d3，否則直接進入步驟d3；d3)檢測短期分層式蓄熱水箱負荷出水溫度，判斷短期分層式蓄熱水箱負荷出水溫度是否高于跨季節蓄熱體的溫度，若是則啟動蓄熱，否則停止蓄熱；e)在所述供熱模式下，包括如下子步驟：e1)判斷太陽能集熱器的集熱溫度是否高于短期分層式蓄熱水箱的溫度，若是則啟動集熱系統后進入步驟e2，否則直接進入步驟e2；e2)檢測短期分層式蓄熱水箱負荷出水溫度檢測，判斷短期分層式蓄熱水箱負荷出水溫度是否高于設定的供熱溫度，若是則啟動第一供熱模式，否則進入步驟e3；e3)檢測跨季節蓄熱體的溫度，并判斷其是否高于設定的供熱溫度，若是則啟動第二供熱模式，否則啟動第三供熱模式。

優選地，所述第一供熱模式為通過太陽能集熱器、第一板式換熱器、短期分層式蓄熱水箱和第二板式換熱器為建筑物供熱。

優選地，所述第二供熱模式為通過跨季節蓄熱體、短期分層式蓄熱水箱和第二板式換熱器為建筑物供熱。

優選地，所述第三供熱模式為通過熱能輸出設備和第二板式換熱器為建筑物供熱。

優選地，所述蓄熱模式的運行方式是通過太陽能集熱器將熱量通過第一板式換熱器傳遞到短期分層式蓄熱水箱，再經過蓄熱水箱內部的溫度分層過程后，將水箱頂部的高溫水傳送到跨季節蓄熱體內，通過跨季節蓄熱體內部盤管進行換熱降溫后，被冷卻的水流回到短期分層式蓄熱水箱的底部低溫側，完成整個蓄熱過程。

優選地，所述不同的供熱模式具有不同的優先級。

優選地，所述第一供熱模式為高優先級、第二供熱模式為中優先級、第三供熱模式為低優先級。

優選地，所述步驟d2和e1中的啟動集熱系統為所述太陽能集熱器將熱量通過所述第一板式換熱器將熱量傳遞到所述短期分層式蓄熱水箱。

優選地，所述跨季節蓄熱體是經過保溫的土壤體或水體。