[發明專利]一種多模式多用途光熱補償型電加熱供能系統及方法

在審

• 申請號: 201711165200.2
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108488873A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 賀惠民;何榮富;馮澎湃;鄭鑫;張曉毅;邱澤晶
• 申請（專利權）人: 國網冀北節能服務有限公司;國網電力科學研究院(武漢)能效測評有限公司;國家電網公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: F24D3/00
• 分類號: F24D3/00;F24D3/10;F24D12/02;F24D19/10;F24S10/40;F24S50/40;F24S70/25
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發明公開了一種多模式多用途光熱補償型電加熱供能系統及方法，其系統包括系統控制模塊、太陽能集熱器、儲能單元、電加熱單元、一次系統和二次系統。本發明可以通過閥門的控制實現多模式多用途的太陽能和電加熱聯合供能，實現能量的梯級利用，最大化利用太陽能，減少供能成本。

技術領域

本發明涉及太陽能集熱與電加熱聯合供能技術領域，更具體地說，涉及一種多模式多用途光熱補償型電加熱供能系統及方法。

背景技術

在當代能用危機的大背景之下，太陽能作為一種新能源越來越備受人們的關注，利用太陽能供熱、儲熱和發電的技術也在逐漸的發展之中，在日常生活中主要是利用太陽能來制取生活的所需的熱水與加熱。

太陽能主要被利用來發電、儲熱以及進行熱水供應，其中太陽能發電主要有兩種形式：太陽能光伏發電和太陽能熱發電。太陽能光伏光伏發電由于太陽能電池造價高、并網難、無法做到持續發電；對電網沖擊大，而且效率低。此外電池生產過程耗電且污染嚴重，特別是加入一些稀有金屬物質，對環境危害大等缺點限制其發展。太陽能發電技術避免了昂貴的硅晶光電轉換工藝，可以大大降低太陽能發電的成本。而且這種形式的太陽能利用可以進行錯峰余量利用，即將太陽能峰值時多余的能量存儲在巨大的容器中，從而在太陽落山后一段時間內仍然能夠帶動汽輪發電。本發明設計一種多模式多用途光熱補償型電加熱供能系統，可以實現太陽能和電能多種模式供能，并可滿足用戶側對于不同負荷的需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種多模式多用途光熱補償型電加熱供能系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種多模式多用途光熱補償型電加熱供能系統，包括系統控制模塊、太陽能集熱器、儲能單元、電加熱單元、一次系統和二次系統，其中，

所述二次系統包括進水側閥門、二次系統循環水泵、二次系統連接儲能閥門、二次系統流量計，所述進水側閥門與二次系統循環水泵進口相連，所述二次系統循環水泵出口分別與一次系統直供閥門、換熱器的二次側入口和儲能旁路閥門相連，所述換熱器的二次側出口分別與儲能隔離閥門、二次系統連接儲能閥門相連，所述二次系統連接儲能閥門與儲能單元進口相連，所述儲能隔離閥門與電加熱單元進口相連，所述電加熱單元出口經二次系統流量計與用戶側閥門相連；

所述一次系統包括一次系統直供閥門、一次系統循環水泵、一次系統控制閥門、一次系統流量計、一次系統循環閥門、一次系統連接儲能閥門、一次系統連接電加熱單元閥門，所述一次系統循環水泵進口和換熱器一次側出口相連，所述一次系統循環水泵出口與一次系統控制閥門相連，所述一次系統控制閥門經一次系統流量計和太陽能集熱器進口相連，所述一次系統控制閥門和一次系統流量計之間旁路經減壓閥與膨脹箱相連，所述太陽能集熱器出口一路經一次系統循環閥門與換熱器一次側進口相連，所述太陽能集熱器出口另一路經一次系統連接儲能閥門與儲能單元進口相連，所述太陽能集熱器出口另一路經一次系統連接電加熱單元閥門與電加熱單元相連。

在上述方案中，所述進水側閥門進口側設置有二次系統進水溫度傳感器，所述電加熱單元出口與二次系統流量計之間設置有二次系統出口溫度傳感器，所述太陽能集熱器的進口和出口分別設置有集熱器進口溫度傳感器和集熱器出口溫度傳感器，所述儲能單元的頂端和底端分別設置有儲能單元上層溫度傳感器和儲能單元下層溫度傳感器，所述換熱器的二次側出口設置有換熱器出口溫度傳感器，所述系統控制模塊連接環境溫度傳感器，所述系統控制模塊根據上述傳感器測量的數據以及用戶側用能需求調整一次系統和二次系統中的閥門開閉以及電加熱單元的功率。

在上述方案中，所述太陽能集熱器由級聯的太陽能集熱陣列組成，所述太陽能集熱陣列包括中溫管、銅調節器、反光板、聯箱組件。

在上述方案中，所述中溫管的吸熱涂層由鈦金涂層作為膜層材料，所述中溫管的罩玻璃管采用溶膠凝膠法實現增透。