一种相变蓄热供暖系统的控制方法技术方案

一种相变蓄热供暖系统的控制方法，包括中央处理器，存储器，电热锅炉，热库以及检测装置；中央处理器分别与电热锅炉、热库、检测装置以及存储器相连接；所述控制方法包括以下几个步骤：S1：在谷电的时间通过电热锅炉对热库进行蓄热，在峰电的时间热库进行放热，计算电热锅炉的剩余热量Qs;预估当前时间到谷电开始时间所需要的热量Qx;判断Qs是否小于Qx，判断结果为是，立即启动电热锅炉对热库进行储能或者在低电价时间段对热库进行储能，判断结果为否，转S1。对整个相变蓄热供暖系统进行监控，可以对电热锅炉的启动时间进行精细化控制，某一时候，热库能的热量不足以维持用户的使用时，自动在电价比较平电或谷电时间段对热库进行蓄热储能。

Control method of phase change regenerative heating system

A heating system with phase change control method, including CPU, memory, electric boiler heat reservoir, and the detection device; the central processor is respectively connected with the electric heating boiler, thermal reservoir, detection device and memory; the control method comprises the following steps: S1: in the time of the hot valley electricity through the library storage electric boiler, exothermic peak electricity in time thermal reservoir, calculation of electric boiler residual heat Qs; the current time to estimate the time needed to start valley electric heat Qx; Qs is less than Qx, the judgment result is, immediately start the electric boiler thermal storage of library or storage of heat in the library low price time, the judgment is not S1. To monitor the whole phase change heating system of electric boiler start-up time of fine control, one time, not enough to use the heat energy base heat to maintain a user, or automatically compare the photoelectric valley electric time of the thermal energy storage in the base price.

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热供暖系统的控制方法
本专利技术涉及供暖
，具体涉及一种相变蓄热供暖系统的控制方法。
技术介绍
按照发改委要求，要在2017年底前完成全国95％以上存量居民合表用户改造，全面推行居民用电峰谷电价，要求尚未出台居民用电峰谷电价的地区在2015年底前出台政策，由居民用户选择执行。即全国各省市供电局将向工商业及普通居民在每天23点至第二天早晨7点时段提供5折优惠电价，以鼓励夜间电力消费，从而提高各地区电力供应部门的经济效益，优惠夜间电价在全国范围内逐步实施显然已成为大势所趋。峰谷电价最大的受益方是电采暖，其运行成本由此大幅降低，整个采暖市场随之出现一个全新的局面。电采暖可靠，使用方便，经济，环保，能给住宅提供高质量的温度和舒适性。目前已有的高温蓄热供暖都是显热蓄热材料依靠温度的变化来进行能量储存的，蓄放热是个变温过程，蓄热密度小，导致蓄热设备体积庞大，效率不高。而相变蓄热供暖是利用材料在相态(固-液、固-固或液-气)变化时，吸收或放出大量潜热而进行的热量储存或释放，相变过程中材料的温度几乎保持不变。利用中低温相变材料在夜间将谷电储存在相变材料中，白天用于供暖。中低温相变材料相变潜热大，和水蓄热相比，同样加热到85度，其有效焓值是同体积水的3～6倍，有效热量大部分集中在70～80度之间，非常适合采暖的蓄放热温度，稳定性和寿命长，储能单元可冲放热5000次以上，用于采暖可保证10年以上有效使用寿命，适应大、中、小型采暖用户。申请号为201520920362.2的专利文件公开了一种谷电相变蓄热供暖系统，包括蓄热系统、供热系统和补水缓冲系统；蓄热系统包括依次相连构成回路的水泵、第一阀门、电锅炉、第二阀门、压力传感器、第一温度传感器、蓄热器、第三阀门、过滤器、第二温度传感器、流量计、第四阀门；供热系统包括依次相连构成回路的蓄热器、第三阀门、过滤器、第二温度传感器、流量计、第四阀门、水泵、第七阀门、第九阀门、暖气片、第十阀门、第八阀门、压力传感器、第一温度传感器；补水缓冲系统包括膨胀水箱、第五阀门、第六阀门；蓄热系统、供热系统、补水缓冲系统中是水介质。在该专利技术中，其管路及设备布局较为复杂，不便于整个系统及设备的安装；另外在对蓄热器进行蓄热过程中，整个系统不能提供供暖功能，即该系统不利于实现全天候供暖。申请号为201620099721.7的专利文件公开了一种相变储能设备与双电锅炉联合供暖系统，其要点是：两个阀门、第一电锅炉和第一循环泵设置在第一上水管线上；它还有第二上水管线，第一和第二上水管线并联；相变储能设备和第二循环泵设置在第二上水管线上，所说的相变储能设备是第二电锅炉的给、出水口经过各自的三通与换热管构成内回路，换热管置于保温罐中，在保温罐里充满相变储能材料，在内回路设置内循环泵；两个三通的旁路分别作为相变储能设备的进水口和出水口接在第二上水管线上，在相变储能设备两侧的第二上水管线上各设一个阀门。在该使用新型中，为了解决全天候供暖问题，需设置两个电锅炉，在对蓄热器进行蓄热过程中，一个电锅炉对外部提供供暖，另一个电锅炉则需单独对蓄热器进行蓄热，这无疑增大了整个系统的管路及设备布局的复杂程度，同时也增大了设备的投入成本。
技术实现思路
本专利技术为了充分利用谷电进行供暖并对其进行精细化的管理，提出了一种相变蓄热供暖系统的控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种相变蓄热供暖系统的控制方法，所述相变蓄热供暖系统包括供热循环系统、负载循环系统，供热循环系统与负载循环系统通过换热装置进行换热；所述供热循环系统包括电热锅炉、供热循环动力装置、相变蓄热热库、分流管，所述电热锅炉、供热循环动力装置、相变蓄热热库、换热装置依次通过供热循环管路连接；分流管设置在供热循环管路上，并与换热装置并联；所述换热装置的出水管与分流管的连接处设置有分流调节器；所述相变蓄热供暖系统还包括中央处理器，存储器以及检测装置；中央处理器分别与电热锅炉、热库、检测装置以及存储器相连接；电热锅炉和热库分别连接有检测装置；所述控制方法包括以下几个步骤：S1：在谷电的时间通过电热锅炉对热库进行蓄热，在峰电的时间热库进行放热，计算电热锅炉的剩余热量Qs，转S2;S2：预估当前时间到谷电开始时间所需要的热量Qx，转S3;S3：判断Qs是否小于Qx，判断结果为是，转S4，判断结果为否，转S1;S4：立即启动电热锅炉对热库进行储能或者在低电价时间段对热库进行储能。在一个实施例中，所述步骤S5中的低电价时间段对热库进行储能的具体方法如下：S6:将当前时间之后的所有的平价时段按照电价从低到高进行排序后作为一个指针队列，将指针头指向电价最低的那个数据；根据最低电价找出对应的时间段，转S7;S7：根据当前时间、室外温度、以及热量表的功率参数预估到电价最低的时间段还需要多少热量Q4，转S8;S8：判断Q2是否大于Q4，判断结果为是，转S9，判断结果为否，将队列的指针头移向下一个电价最低的那个数据作为最低电价，根据最低电价找出对应的时间段，转S6;S9：电价最低的时间段里启动电热锅炉对热库进行储能蓄热。优选的，所述步骤S9中的电热锅炉的输出功率控制方法如下：S11：通过电热锅炉的温度检测装置获取当前水温T;S12：判断水温是否处于一个离水的沸点较近的状态,判断结果为是，转S13,判断结果为否，转S14;S13：通过输出的情况和温度的情况，将电锅炉的指定功率降低，将电锅炉整体功率设置为多个加热阀，通过开启加热阀的个数控制电锅炉的功率;S14：电热锅炉持续给水加热，随着时间的增加，电锅炉内水的温度的升高在一个实施例中，所述相变蓄热供暖系统还包括循环动力装置，所述循环动力装置为水泵，所述水泵功率的输出功率控制方法如下：S31：判断热库是否处为蓄热状态，判断结果为是，转S32，转S33;S32：需要蓄热的热量QZ为蓄热时间T9乘以单位时间内的热量Q9，即QZ=T9*Q9;S33：单位时间内的热量是以通过锅炉加热的热水作为媒介传递的，通过流量参数和水泵的特性选择一个合理的输出功率;S34：热库处于放热状态，通过用户反馈温度和和水泵的特性选择一个合理的输出功率。有益效果：1.通过电热锅炉的控制方法，对整个相变蓄热供暖系统进行监控，可以对电热锅炉的启动时间进行精细化控制，在某一时候，热库能的热量不足以维持用户的使用时，自动在电价比较平电或谷电时间段对热库进行蓄热储能。2.通过控制电热锅炉的输出功率，在电热锅炉内的水温离水的沸点较近的状态时，通过电锅炉设置多个加热阀，将电锅炉的指定功率降低，通过开启加热阀的个数控制电锅炉的功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述的一种相变蓄热供暖系统的结构示意图。图2是本专利技术所述的一种相变蓄热供暖系统的另一种结构示意图。图3是本专利技术所述的一种相变蓄热供暖系统的供热循环系统及换热装置的结构示意图。图4是本专利技术所述的一种相变蓄热供暖系统的负载循环系统及换热装置的结构示意图。图5是本专利技术所述相变蓄热供暖系统结构框图。图6是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变蓄热供暖系统的控制方法，所述相变蓄热供暖系统包括供热循环系统、负载循环系统，供热循环系统与负载循环系统通过换热装置（8）进行换热；所述供热循环系统包括电热锅炉（1）、供热循环动力装置（2）、相变蓄热热库（3）、分流管（4），所述电热锅炉（1）、供热循环动力装置（2）、相变蓄热热库（3）、换热装置（8）依次通过供热循环管路连接；分流管（4）设置在供热循环管路上，并与换热装置（8）并联；所述换热装置（8）的出水管与分流管（4）的连接处设置有分流调节器（5）；所述相变蓄热供暖系统还包括中央处理器，存储器以及检测装置；中央处理器分别与电热锅炉、热库、检测装置以及存储器相连接；电热锅炉和热库分别连接有检测装置；其特征在于，所述控制方法包括以下几个步骤：S1：在谷电的时间通过电热锅炉对热库进行蓄热，在峰电的时间热库进行放热，计算电热锅炉的剩余热量Qs，转S2;S2：预估当前时间到谷电开始时间所需要的热量Qx，转S3;S3：判断Qs是否小于Qx，判断结果为是，转S4，判断结果为否，转S1;S4：立即启动电热锅炉对热库进行储能或者在低电价时间段对热库进行储能。

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热供暖系统的控制方法，所述相变蓄热供暖系统包括供热循环系统、负载循环系统，供热循环系统与负载循环系统通过换热装置（8）进行换热；所述供热循环系统包括电热锅炉（1）、供热循环动力装置（2）、相变蓄热热库（3）、分流管（4），所述电热锅炉（1）、供热循环动力装置（2）、相变蓄热热库（3）、换热装置（8）依次通过供热循环管路连接；分流管（4）设置在供热循环管路上，并与换热装置（8）并联；所述换热装置（8）的出水管与分流管（4）的连接处设置有分流调节器（5）；所述相变蓄热供暖系统还包括中央处理器，存储器以及检测装置；中央处理器分别与电热锅炉、热库、检测装置以及存储器相连接；电热锅炉和热库分别连接有检测装置；其特征在于，所述控制方法包括以下几个步骤：S1：在谷电的时间通过电热锅炉对热库进行蓄热，在峰电的时间热库进行放热，计算电热锅炉的剩余热量Qs，转S2;S2：预估当前时间到谷电开始时间所需要的热量Qx，转S3;S3：判断Qs是否小于Qx，判断结果为是，转S4，判断结果为否，转S1;S4：立即启动电热锅炉对热库进行储能或者在低电价时间段对热库进行储能。2.根据权利要求1所述的相变蓄热供暖系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S5中的低电价时间段对热库进行储能的具体方法如下：S6:将当前时间之后的所有的平价时段按照电价从低到高进行排序后作为一个指针队列，将指针头指向电价最低的那个数据；根据最低电价找出对应的时间段，转S7;S7：根据当前时间、室外...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健，韩玉瑞，
申请(专利权)人：北京海房新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11