[發明專利]一種相變儲熱系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201910979126.0
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN112665433A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 趙慶杞;鄧占鋒;楊東升;徐桂芝;楊岑玉;胡曉;張宏宇;溫錦;李悅悅;劉鑫蕊;孔巖巖;劉瑞杰;孟強;高廷旭
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司沈陽供電公司;全球能源互聯網研究院有限公司;東北大學;國網遼寧省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種相變儲熱系統，包括通過管道連接的電鍋爐、第一熱交換裝置、蓄熱裝置、第二熱交換裝置和用戶側換熱器，其特征在于，還包括：總控模塊；

所述總控模塊，用于根據電網實際用電情況和蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度控制電鍋爐啟停以及第一熱交換裝置或第二熱交換裝置的啟停，以改變電鍋爐和蓄熱裝置的運行情況。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電鍋爐的出口與和用戶側換熱器的入口通過第一管道連接，所述用戶側換熱器的出口與電鍋爐的入口通過第二管道連接；

所述第一管道與第二管道之間通過支路管道分別連接有第一熱交換裝置和第二熱交換裝置，所述第一熱交換裝置和第二熱交換裝置之間設有蓄熱裝置；

所述第一熱交換裝置，用于實現電鍋爐與蓄熱裝置間的熱交換；

所述蓄熱裝置，用于當與第一熱交換裝置連通時實現對熱能的存儲，當與第二熱交換裝置連通時實現對熱能的釋放；

所述第二熱交換裝置，用于實現蓄熱裝置與用戶側換熱裝置間的熱交換。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：第一循環泵、第二循環泵、第一開關閥、第二開關閥和第三開關閥；

所述第一管道上依次設有第一循環泵和第二開關閥；

所述第一熱交換裝置所在的支路管道上設有第一開關閥，所述第一開關閥靠近所述第一管道；

所述第二熱交換裝置所在的支路管道上設有第三開關閥和第二循環泵，所述第三開關閥靠近所述第一管道，所述第二循環泵靠近所述第二管道。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述總控模塊具體用于：

若當前時段為電網用電峰段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T≥T_F時，或若當前時段為電網用電平段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T≥2T_F時，或若當前時段為電網用電谷段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T≥T_max時，則關閉第一開關閥和第二開關閥、開通第三開關閥、延時Δt后關閉第一循環泵、啟動第二循環泵和關閉電鍋爐，使電鍋爐停止運行，蓄熱裝置為用戶側換熱器供熱；

若當前時段為電網用電峰段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T_min≤T＜T_F時，或若當前時段為電網用電平段且蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T_F≤T＜2T_F時，則關閉第一開關閥、開通第二開關閥和第三開關閥、啟動第一循環泵、啟動第二循環泵和延時Δt_x后啟動電鍋爐，使電鍋爐和蓄熱裝置同時為用戶側換熱器供熱；

若當前時段為電網用電峰段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T＜T_min時，或若當前時段為電網用電平段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T＜T_F時，或若當前時段為電網用電谷段且所述蓄熱裝置中蓄熱材料的實際溫度T滿足T＜T_max時，則開通第一開關閥、開通第二開關閥、關閉第三開關閥、啟動第一循環泵、關閉第二循環泵和延時Δt_x后啟動電鍋爐，使電鍋爐同時為蓄熱裝置和用戶側換熱器供熱；

其中，T_max為蓄熱裝置中蓄熱材料的最高溫度，T_F為蓄熱裝置中蓄熱材料的設定溫度閾值，T_min為蓄熱裝置中蓄熱材料的最低溫度，Δt_x為第一預設時間，Δt為第二預設時間。

5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，按下式確定蓄熱裝置中蓄熱材料的設定溫度閾值T_F：

6.如權利要求1-5任一所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：

電流調節模塊，用于調整電鍋爐的工作電流，使電鍋爐的出口實際溫度與電網調度系統下達的電鍋爐的出口目標溫度一致。