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CN107525122B - 一种多能源供热系统 - Google Patents

一种多能源供热系统 Download PDF

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CN107525122B CN201710978896.4A CN201710978896A CN107525122B CN 107525122 B CN107525122 B CN 107525122B CN 201710978896 A CN201710978896 A CN 201710978896A CN 107525122 B CN107525122 B CN 107525122B
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Abstract

本发明涉及一种多能源供热系统，包括与电蒸汽设备连通的蒸汽换热器，控制装置及分别与控制装置电连接的太阳能集热器、热媒介质电加热器、油蓄能器、热媒介质输送管路和热媒介质配送管路，其中，太阳能集热器、热媒介质电加热器和油蓄能器依次串联在热媒介质输送管路中，热媒介质输送管路用于将太阳能集热器和/或热媒介质电加热器产生的热量输送给油蓄能器进行存储；热媒介质配送管路分别与油蓄能器、蒸汽换热器和末端用热设备连通，热媒介质配送管路用于将油蓄能器存储的热量直接分配给末端用热设备或通过蒸汽换热器再加热后分配给末端用热设备。通过本发明的技术方案，能够解决现有技术中供热热源单一，用户选择范围小，使用成本高的问题。

Description

一种多能源供热系统
技术领域
本发明涉及供热技术领域，具体涉及一种多能源供热系统。
背景技术
供热系统是指电厂向热力用户提供蒸汽或热水并回收其返回水的设备和厂内管路连接的系统。供热系统由供热热源系统、热量分配系统、终端散热系统以及控制系统组成的。其中，供热热源是构成整个供热系统的基础，供热热源选择时势必要考虑到整个供热系统的形式，同时，不同的热量分配系统和终端散热系统也会对供热热源的选择产生影响，因此，供热系统的选择和供热源的选择存在一定的关联性。
现有技术中的供热系统，供热热源单一，通常采用电厂蒸汽、电锅炉、燃气等常规能源或设备，对于用户，尤其是工业用户来说，热源选择范围小，用热使用成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多能源供热系统，以解决现有技术中供热热源单一，用户选择范围小，使用成本高的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种多能源供热系统，包括与电蒸汽设备连通的蒸汽换热器，还包括：控制装置及分别与所述控制装置电连接的太阳能集热器、热媒介质电加热器、油蓄能器、热媒介质输送管路和热媒介质配送管路，其中，所述控制装置与一后台服务器连接；
所述太阳能集热器、热媒介质电加热器和油蓄能器依次串联在所述热媒介质输送管路中，所述热媒介质输送管路用于将所述太阳能集热器和/或热媒介质电加热器产生的热量输送给所述油蓄能器进行存储；
所述热媒介质配送管路分别与所述油蓄能器、蒸汽换热器和末端用热设备连通，所述热媒介质配送管路用于将所述油蓄能器存储的热量直接分配给所述末端用热设备或通过所述蒸汽换热器再加热后分配给所述末端用热设备。
优选地，所述热媒介质输送管路包括输送管道和回送管道，所述热媒介质配送管路包括配送管道和循回管道，其中，
所述循回管道的一端与所述末端用热设备连通，另一端与所述油蓄能器连通，所述回送管道的一端与所述油蓄能器连通，另一端与所述太阳能集热器连通；
所述太阳能集热器、热媒介质电加热器和油蓄能器依次串联在所述输送管道中，所述回送管道从所述太阳能集热器引出后，通过第一电动三通阀与所述输送管道在所述热媒介质电加热器的入口处连通；其中，所述第一电动三通阀与所述控制装置电连接。
优选地，所述回送管道的一端与所述油蓄能器连通，另一端分为两路，一路与所述太阳能集热器连通，另一路通过第二电动三通阀与所述输送管道在所述油蓄能器的入口处连通；其中，所述第二电动三通阀与所述控制装置电连接。
优选地，所述配送管道上设置有混合油罐，所述配送管道从所述油蓄能器引出后，依次经过所述混合油罐和蒸汽换热器与所述末端用热设备连通；
所述循回管道从所述末端用热设备引出后，通过第三电动三通阀分为两路，一路导入到所述混合油罐中，另一路导入到所述油蓄能器中；其中，所述第三电动三通阀与所述控制装置电连接。
优选地，所述循回管道从所述末端用热设备引出后，通过第四电动三通阀分为两路，一路与所述末端用热设备入口处的配送管道连通，另一路与所述第三电动三通阀连通；其中，所述第四电动三通阀与所述控制装置电连接。
优选地，所述配送管道中设置有与所述控制装置电连接的第一动力泵，所述第一动力泵设置在所述末端用热设备的入口处；所述回送管道中设有与所述控制装置电连接的第二动力泵，所述第二动力泵设置在所述太阳能集热器的入口处。
优选地，在所述第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀和第四电动三通阀所在的管道中皆设有与所述控制装置电连接的多个温度传感器。
优选地，所述末端用热设备包括多组预用热温度不同的末端用热设备，每组末端用热设备中包括多个预用热温度相同的末端用热设备；所述热媒介质配送管路包括多条配送管道和多条循回管道，一条所述配送管道和一条循回管道连通一组所述末端用热设备中的多个末端用热设备；
所述控制装置根据光照情况、低谷电时段及用电需求，控制所述太阳能集热器、热媒介质电加热器、蒸汽换热器的开启或关闭，及所述太阳能集热器、热媒介质电加热器、蒸汽换热器的开启时长及输送热量配比。
优选地，所述回送管道中设有与所述控制装置电连接的定压装置。
优选地，所述太阳能集热器为槽式太阳能集热器；所述太阳能集热器、热媒介质电加热器和蒸汽换热器加热的热媒介质及所述热媒介质输送管路和热媒介质配送管路中流动的热媒介质为热媒水或热媒导热油。
本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
由上述技术方案可知，本发明提供的这种多能源供热系统，热源除了常规的与电蒸汽设备(例如电厂蒸汽设备、电锅炉)连通的蒸汽换热器，还具有太阳能集热器、热媒介质电加热器，当白天太阳充足的时候，可以利用太阳能集热器加热热媒介质产生热量；当晚上低谷电时或者太阳能加热器加热效率不能满足工业需求时，可以利用热媒介质电加热器加热热媒介质作为补充热源，本发明提供的这种多能源供热系统，充分利用太阳能集热器、低谷电作为系统主要热源，结合油蓄能器组成供热系统，为末端用热设备提供稳定热源。相比现有技术，本发明提供的这种多能源供热系统，由于结合清洁能源太阳能和低谷电，减少了末端用热设备使用电厂蒸汽、电锅炉、燃气等常规能源和设备的使用，大大降低了用户的用热成本，同时由于供热热源丰富，用户选择范围大。
另外，本发明提供的这种多能源供热系统，白天充分利用太阳能，减少了电厂蒸汽、电、燃气的常规能源的使用，减少了常规能源的消耗，降低了污染物排放，降低了热电厂的供热、供电压力；夜间充分利用低谷电，移峰填谷，充分利用低谷电，平衡了热电厂气、电供应比例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明一实施例提供的一种多能源供热系统的工作原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1，本发明一实施例提供的一种多能源供热系统，包括与电蒸汽设备连通的蒸汽换热器1，还包括：控制装置(附图中未示出)及分别与所述控制装置电连接的太阳能集热器2、热媒介质电加热器3、油蓄能器4、热媒介质输送管路5和热媒介质配送管路6，其中，所述控制装置与一后台服务器(附图中未示出)连接；
所述太阳能集热器2、热媒介质电加热器3和油蓄能器4依次串联在所述热媒介质输送管路5中，所述热媒介质输送管路5用于将所述太阳能集热器2和/或热媒介质电加热器3产生的热量输送给所述油蓄能器4进行存储；
所述热媒介质配送管路6分别与所述油蓄能器4、蒸汽换热器1和末端用热设备连通，所述热媒介质配送管路6用于将所述油蓄能器4存储的热量直接分配给所述末端用热设备或通过所述蒸汽换热器1再加热后分配给所述末端用热设备。
由上述技术方案可知，本发明提供的这种多能源供热系统，热源除了常规的与电蒸汽设备(例如电厂蒸汽设备、电锅炉)连通的蒸汽换热器，还具有太阳能集热器、热媒介质电加热器，当白天太阳充足的时候，可以利用太阳能集热器加热热媒介质产生热量；当晚上低谷电时或者太阳能加热器加热效率不能满足工业需求时，可以利用热媒介质电加热器加热热媒介质作为补充热源，本发明提供的这种多能源供热系统，充分利用太阳能集热器、低谷电作为系统主要热源，结合油蓄能器组成供热系统，为末端用热设备提供稳定热源。相比现有技术，本发明提供的这种多能源供热系统，由于结合清洁能源太阳能和低谷电，减少了末端用热设备使用电厂蒸汽、电锅炉、燃气等常规能源和设备的使用，大大降低了用户的用热成本，同时由于供热热源丰富，用户选择范围大。
另外，本发明提供的这种多能源供热系统，白天充分利用太阳能，减少了电厂蒸汽、电、燃气的常规能源的使用，减少了常规能源的消耗，降低了污染物排放，降低了热电厂的供热、供电压力；夜间充分利用低谷电，移峰填谷，充分利用低谷电，平衡了热电厂气、电供应比例。
优选地，所述热媒介质输送管路5包括输送管道51和回送管道52，所述热媒介质配送管路6包括配送管道61和循回管道62，其中，
所述循回管道62的一端与所述末端用热设备连通，另一端与所述油蓄能器4连通，所述回送管道52的一端与所述油蓄能器4连通，另一端与所述太阳能集热器2连通；
所述太阳能集热器2、热媒介质电加热器3和油蓄能器4依次串联在所述输送管道51中，所述回送管道52从所述太阳能集热器2引出后，通过第一电动三通阀与所述输送管道51在所述热媒介质电加热器3的入口处连通；其中，所述第一电动三通阀与所述控制装置电连接。
可以理解的是，回送管道将油蓄能器流出的冷却的热媒介质导入到太阳能集热器中重新加热，实现了热媒介质在整个系统中的循环再利用。
另外，第一电动三通阀将冷却的热媒介质和太阳能集热器加热过的热媒介质进行混合调温，导入到热媒介质电加热器中，热媒介质电加热器根据工作需要选择对混合后的热媒介质加热到预设温度或者不加热。
优选地，所述回送管道52的一端与所述油蓄能器4连通，另一端分为两路，一路与所述太阳能集热器2连通，另一路通过第二电动三通阀与所述输送管道51在所述油蓄能器4的入口处连通；其中，所述第二电动三通阀与所述控制装置电连接。
优选地，所述配送管道61上设置有混合油罐7，所述配送管道61从所述油蓄能器4引出后，依次经过所述混合油罐7和蒸汽换热器1与所述末端用热设备连通；
所述循回管道62从所述末端用热设备引出后，通过第三电动三通阀分为两路，一路导入到所述混合油罐7中，另一路导入到所述油蓄能器4中；其中，所述第三电动三通阀与所述控制装置电连接。
可以理解的是，混合油罐将油蓄能器存储的热媒介质和第三电动三通阀导过来的冷却的热媒介质进行混合调温，然后根据末端用热设备的预用热温度供热。
优选地，所述循回管道62从所述末端用热设备引出后，通过第四电动三通阀分为两路，一路与所述末端用热设备入口处的配送管道61连通，另一路与所述第三电动三通阀连通；其中，所述第四电动三通阀与所述控制装置电连接。
可以理解的是，第四电动三通阀的作用在于将冷却的热媒介质和加热过的热媒介质进行混合调温，以达到末端用热设备的预用热温度。
优选地，所述配送管道61中设置有与所述控制装置电连接的第一动力泵8，所述第一动力泵8设置在所述末端用热设备的入口处；所述回送管道52中设有与所述控制装置电连接的第二动力泵9，所述第二动力泵9设置在所述太阳能集热器2的入口处。
可以理解的是，第一动力泵的作用是将加热后的热媒介质泵入到末端用热设备中对末端用热设备进行加热，第二动力泵的作用是将冷却循环回来的热媒介质泵入到太阳能集热器中进行再加热，从而实现整个系统的热循环。
优选地，在所述第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀和第四电动三通阀所在的管道中皆设有与所述控制装置电连接的多个温度传感器。
可以理解的是，设置温度传感器的作用是监控各个设备的入口温度，并根据监测温度，控制第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀和第四电动三通阀是否打开，从而保证用热温度。
优选地，所述末端用热设备包括多组预用热温度不同的末端用热设备，每组末端用热设备中包括多个预用热温度相同的末端用热设备；所述热媒介质配送管路包括多条配送管道和多条循回管道，一条所述配送管道和一条循回管道连通一组所述末端用热设备中的多个末端用热设备；
所述控制装置根据光照情况、低谷电时段及用电需求，控制所述太阳能集热器、热媒介质电加热器、蒸汽换热器的开启或关闭，及所述太阳能集热器、热媒介质电加热器、蒸汽换热器的开启时长及输送热量配比。
优选地，所述回送管道52中设有与所述控制装置电连接的定压装置10。
优选地，所述太阳能集热器2为槽式太阳能集热器；所述太阳能集热器2、热媒介质电加热器3和蒸汽换热器1加热的热媒介质及所述热媒介质输送管路5和热媒介质配送管路6中流动的热媒介质为热媒水或热媒导热油。
需要说明的是，有太阳时，本发明提供的这种多能源供热系统通过独特的槽式太阳能集热器采集太阳能，能够将热媒导热油加热至设定温度(200℃可调)。
可以理解的是，本发明提供的这种多能源供热系统是通过能效审计综合评价，在既有热源系统的基础上互补性地加入一种或多种新热源，按实际用能需求优化设定各能源配比，由控制中心调度“储输配系统”使多能源(太阳能光热、大网蒸汽、导热油电锅炉等)耦合而形成的新的供热系统。该系统是一种具备实时响应动态用能变化能力的智能化的多能源稳态供热系统。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (6)

1.一种多能源供热系统，包括与电蒸汽设备连通的蒸汽换热器，其特征在于，还包括：控制装置及分别与所述控制装置电连接的太阳能集热器、热媒介质电加热器、油蓄能器、热媒介质输送管路和热媒介质配送管路，其中，所述控制装置与一后台服务器连接；
所述太阳能集热器、热媒介质电加热器和油蓄能器依次串联在所述热媒介质输送管路中，所述热媒介质输送管路用于将所述太阳能集热器和/或热媒介质电加热器产生的热量输送给所述油蓄能器进行存储；
所述热媒介质配送管路分别与所述油蓄能器、蒸汽换热器和末端用热设备连通，所述热媒介质配送管路用于将所述油蓄能器存储的热量直接分配给所述末端用热设备或通过所述蒸汽换热器再加热后分配给所述末端用热设备；
所述热媒介质输送管路包括输送管道和回送管道，所述热媒介质配送管路包括配送管道和循回管道，其中，
所述循回管道的一端与所述末端用热设备连通，另一端与所述油蓄能器连通，所述回送管道的一端与所述油蓄能器连通，另一端与所述太阳能集热器连通；
所述太阳能集热器、热媒介质电加热器和油蓄能器依次串联在所述输送管道中，所述回送管道从所述太阳能集热器引出后，通过第一电动三通阀与所述输送管道在所述热媒介质电加热器的入口处连通；其中，所述第一电动三通阀与所述控制装置电连接；
所述回送管道的一端与所述油蓄能器连通，另一端分为两路，一路与所述太阳能集热器连通，另一路通过第二电动三通阀与所述输送管道在所述油蓄能器的入口处连通；其中，所述第二电动三通阀与所述控制装置电连接；
所述配送管道上设置有混合油罐，所述配送管道从所述油蓄能器引出后，依次经过所述混合油罐和蒸汽换热器与所述末端用热设备连通；
所述循回管道从所述末端用热设备引出后，通过第三电动三通阀分为两路，一路导入到所述混合油罐中，另一路导入到所述油蓄能器中；其中，所述第三电动三通阀与所述控制装置电连接；
所述末端用热设备包括多组预用热温度不同的末端用热设备，每组末端用热设备中包括多个预用热温度相同的末端用热设备；所述热媒介质配送管路包括多条配送管道和多条循回管道，一条所述配送管道和一条循回管道连通一组所述末端用热设备中的多个末端用热设备；所述控制装置根据光照情况、低谷电时段及用电需求，控制所述太阳能集热器、热媒介质电加热器、蒸汽换热器的开启或关闭，及所述太阳能集热器、热媒介质电加热器、蒸汽换热器的开启时长及输送热量配比。
2.根据权利要求1所述的多能源供热系统，其特征在于，所述循回管道从所述末端用热设备引出后，通过第四电动三通阀分为两路，一路与所述末端用热设备入口处的配送管道连通，另一路与所述第三电动三通阀连通；其中，所述第四电动三通阀与所述控制装置电连接。
3.根据权利要求2所述的多能源供热系统，其特征在于，所述配送管道中设置有与所述控制装置电连接的第一动力泵，所述第一动力泵设置在所述末端用热设备的入口处；所述回送管道中设有与所述控制装置电连接的第二动力泵，所述第二动力泵设置在所述太阳能集热器的入口处。
4.根据权利要求3所述的多能源供热系统，其特征在于，在所述第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀和第四电动三通阀所在的管道中皆设有与所述控制装置电连接的多个温度传感器。
5.根据权利要求1所述的多能源供热系统，其特征在于，所述回送管道中设有与所述控制装置电连接的定压装置。
6.根据权利要求1～5任一项所述的多能源供热系统，其特征在于，所述太阳能集热器为槽式太阳能集热器；所述太阳能集热器、热媒介质电加热器和蒸汽换热器加热的热媒介质及所述热媒介质输送管路和热媒介质配送管路中流动的热媒介质为热媒水或热媒导热油。
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