[發明專利]一種非穩定熱源斜溫層儲熱水罐系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202211055943.5
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115479493A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 李明皓;張懷文;劉鐵苗;魯曉宇;陳國軍;徐志強;周科;劉富棟;吳志強;白永崗;何天逸
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;北方聯合電力有限責任公司;北方魏家峁煤電有限責任公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28F27/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 曲進華

1.一種非穩定熱源斜溫層儲熱水罐系統，其特征在于，包括：

斜溫層儲熱水罐，所述斜溫層儲熱水罐中設置上布水器和下布水器，所述上布水器的高溫水出水管道和高溫水回流管道上分別設置高溫水出口控制閥和蓄熱回流控制閥，所述下布水器的低溫水出水管道和低溫水回流管道上分別設置低溫水出口控制閥和釋熱回流控制閥；

換熱泵，從所述高溫水出水管道和所述低溫水出水管道流出的水均流向所述換熱泵；

蓄熱換熱器，所述蓄熱換熱器的入口端設置蓄熱入口控制閥，所述蓄熱換熱器的出口端設置蓄熱水溫度測點；

蓄熱溫度調節閥，所述蓄熱溫度調節閥設置在所述高溫水回流管道的支路上，流經所述蓄熱溫度調節閥的水流向所述換熱泵后進入所述蓄熱換熱器；

釋熱換熱器，所述釋熱換熱器的入口端設置釋熱入口控制閥，所述釋熱換熱器的出口端設置釋熱水溫度測點；

釋熱溫度調節閥，所述釋熱溫度調節閥設置在所述低溫水回流管道的支路上，流經所述釋熱溫度調節閥的水流向所述換熱泵后進入所述釋熱換熱器；

控制系統，所述蓄熱回流控制閥、所述釋熱回流控制閥、所述蓄熱溫度調節閥、所述釋熱溫度調節閥、所述換熱泵均與所述控制系統電連接。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，從所述蓄熱換熱器流出的水經所述蓄熱回流控制閥流向所述上布水器進入所述斜溫層儲熱水罐形成蓄熱大循環。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，從所述蓄熱換熱器流出的水經所述蓄熱溫度調節閥流向所述換熱泵經過所述蓄熱入口控制閥進入所述蓄熱換熱器形成蓄熱小循環。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，從所述釋熱換熱器流出的水經所述釋熱回流控制閥流向所述下布水器進入所述斜溫層儲熱水罐形成釋熱大循環。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，從所述釋熱換熱器流出的水經所述釋熱溫度調節閥流向所述換熱泵經過所述釋熱入口控制閥進入所述釋熱換熱器形成釋熱小循環。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述上布水器的出水端連接所述高溫水出水管道，所述上布水器的回水端連接所述高溫水回流管道，所述下布水器的出水端連接所述低溫水出水管道，所述下布水器的回水端連接所述低溫水回流管道。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述換熱泵通過換熱泵變頻控制器與所述控制系統電連接。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制系統包括數據處理單元，所述數據處理單元用于分析處理所述釋熱水溫度測點和所述蓄熱水溫度測點的溫度。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，經外部熱介質入口進入所述蓄熱換熱器的外部熱介質換熱后經外部熱介質出口流出，經外部冷介質入口進入所述釋熱換熱器的外部冷介質換熱后經外部冷介質出口流出。

10.一種非穩定熱源斜溫層儲熱水罐系統的控制方法，其特征在于，利用如權利要求1-9任一所述的系統，包括以下步驟：

蓄熱過程中，蓄熱水溫度測點的溫度低于高溫水設定溫度時，控制系統控制蓄熱溫度調節閥開啟，建立蓄熱小循環流動，增大蓄熱溫度調節閥開度直至蓄熱水溫度測點的溫度等于高溫水設定溫度；

蓄熱過程中，蓄熱水溫度測點的溫度高于高溫水設定溫度時，控制系統控制蓄熱溫度調節閥關閉，建立蓄熱大循環流動，增大換熱泵的通流出力直至蓄熱水溫度測點的溫度等于高溫水設定溫度；

釋熱過程中，釋熱水溫度測點的溫度高于低溫水設定溫度時，控制系統控制釋熱溫度調節閥開啟，建立釋熱小循環流動，增大釋熱溫度調節閥開度直至釋熱水溫度測點的溫度等于低溫水設定溫度；

釋熱過程中，釋熱水溫度測點的溫度低于低溫水設定溫度時，控制系統控制釋熱溫度調節閥關閉，建立釋熱大循環流動，增大換熱泵的通流出力直至釋熱水溫度測點的溫度等于低溫水設定溫度。