[發明專利]一種基于蓄熱裝置的供暖系統及控制方法

在審

• 申請號: 201710681581.3
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107477655A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張琦;倪團結;閆天一;徐進
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙)11613
• 代理人: 齊勝杰

技術領域

本發明涉及民用建筑的供暖技術，具體涉及一種基于蓄熱裝置的供暖系統及控制方法。

背景技術

我國2/3以上的國土面積屬于嚴寒和寒冷地區，受到氣候條件的影響，北方地區冬季嚴寒且持續時間長，保證建筑供暖是當地居民生存的必要條件。現階段使用的以燃煤為主要能源的供暖方式消耗著大量的煤炭儲備資源，同時需要大量的資金用于整個供暖系統的安裝、調配、維護，由于大多數老式建筑面臨著供暖系統老化的問題，導致供暖溫度不達標，用戶的需求沒有得到滿足，并且燃煤帶來的是嚴重的環境污染和溫室氣體排放，造成我國多個城市頻繁發生霧霾天氣，而現有的新型供暖系統各有優劣，無法替代傳統供暖系統從而達到環保節能的目的。

鑒于市政鼓勵夜間電力消費，用以提高各地區電力供應部門的經濟效益，為此，優惠夜間電價在全國范圍內逐步實施顯然已成為大勢所趨。峰谷電價最大的受益方是電采暖，其運行成本由此大幅降低，整個采暖市場隨之出現一個全新的局面。如何平衡夜間電價和高峰電價為用戶提供電采暖成為當前需要解決的問題。

發明內容

為解決現有技術中的問題，本發明提供一種基于蓄熱裝置的供暖系統及控制方法，該供暖系統可有效節約能源，同時環保無污染，且滿足不同用戶的需求。

第一方面，本發明提供一種基于蓄熱裝置的供暖系統，包括：供熱水管路，設置在供熱水管路上的電加熱裝置、蓄熱裝置、主控裝置；

所述電加熱裝置和蓄熱裝置通過各自的控制開關連接所述主控裝置；

所述主控裝置在預設第一時間段啟動電加熱裝置為供熱水管路供熱，同時為蓄熱裝置蓄熱；在預設第二時間段啟動蓄熱裝置，或者，同時啟動電加熱裝置和蓄熱裝置為供熱水管路供熱。

可選地，所述電加熱裝置包括兩組電加熱裝置，其中一組設置在供熱水管路上，另一組借助于油管路與蓄熱裝置連接。

可選地，所述電加熱裝置為電磁感應加熱裝置；

每一組電磁感應加熱裝置包括：多個串聯的電磁感應加熱器和用于控制電磁感應加熱器開關的控制器；所述控制器連接所述主控裝置，用于根據主控裝置的控制信號控制電磁感應加熱器的開關。

可選地，所述供熱水管路上設置有數字控制電路，所述油管路上設置有數字控制電路；

所述主控裝置通過供熱水管路上和油管路上各自的數字控制電路調整各個管路的溫度。

可選地，所述蓄熱裝置包括：外殼和內芯；

所述外殼和所述內芯之間設置有隔熱層，所述隔熱層的表面涂覆有耐高溫隔熱保溫材料和/或耐高溫遠紅外輻射涂料。

可選地，所述內芯包括復合相變儲能材料，所述油管路的至少一部分圍繞所述相變儲能材料設置。

可選地，所述復合相變儲能材料由三元混合熔融鹽和Na₂CO₃組成。

可選地，所述第一時間段為電網的一天中電價處于波谷區域的時間段，所述第二時間段為電網的一天中電價處于波峰區域的時間段。

可選地，所述供熱水管路為供熱側水循環裝置中的管路。

另一方面，本發明一種基于上述任一供暖系統的控制方法，包括：

主控裝置查看當前時間段是否處于第一時間段還是第二時間段的范圍；

主控裝置在確定當前時間段處于第一時間段的范圍時，啟動電加熱裝置，并根據第一溫度和第二溫度調整電加熱裝置的加熱功率；以使電加熱裝置為供熱水管路供熱同時為蓄熱裝置蓄熱；

所述第一溫度為主控裝置實時接收的用戶側水循環裝置的水管路中水的溫度，第二溫度為主控裝置實時接收的供熱側水循環裝置的供熱水管路中水的溫度；

主控裝置在確定當前時間段處于第二時間段的范圍時，啟動蓄熱裝置為供熱水管路供熱，以及根據實時獲取的第一溫度和第二溫度判斷是否啟動電加熱裝置；

在當前時間段處于第二時間段時，若主控裝置啟動電加熱裝置，則使電加熱裝置為供熱水管路供熱。

可選地，所述方法還包括：

所述蓄熱裝置上設置有連接主控裝置的溫度測量器、溫度安全控制器、壓力測量器和壓力安全控制器；

所述主控裝置根據溫度測量器測量的蓄熱裝置的溫度，控制油管路上的電磁感應加熱器控制器和溫度安全控制器；

以及，所述主控裝置根據壓力測量器測量的蓄熱裝置中部分油管路的壓力，控制電磁感應加熱器控制器和壓力安全控制器。

本發明具有的有益效果如下：