本發(fā)明涉及一種基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)，特別是一種帶有相變儲(chǔ)熱裝置的太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)，屬于集中供熱、中高溫太陽(yáng)能利用、蓄能、能源與環(huán)境等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)城市供熱熱源包括：煤炭、燃油、天然氣、電能、核能、太陽(yáng)能、地?zé)岬?，但集中供熱所用能源目前仍以煤炭為主，部分?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市開始使用天然氣和燃油。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平和工業(yè)化水平不斷提高，環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源等相關(guān)政策的推動(dòng)下，城市供熱得到迅速發(fā)展。

在集中供熱模式取代分散供熱模式下，相關(guān)供熱問題也逐漸顯現(xiàn)出來。由于熱用戶比較分散，蒸汽(熱水)在輸送過程中溫度逐漸降低，送至管網(wǎng)末端熱用戶時(shí)，部分供熱參數(shù)無法滿足熱用戶需求；此外集中供熱還存在著峰谷特性，熱源在面對(duì)負(fù)荷高峰時(shí)供不應(yīng)求，負(fù)荷低谷時(shí)又供過于求。

太陽(yáng)能作為一種清潔的可再生能源得到了廣泛的應(yīng)用，太陽(yáng)能熱利用正越來越受到重視。中國(guó)專利“一種熱管式太陽(yáng)能集中供熱水系統(tǒng)”(cn201310277088.7)公開了一種熱管式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)加熱供熱水系統(tǒng)，并輔以真空燃?xì)鉅t輔助加熱，該系統(tǒng)具有傳熱效率高、恒溫恒壓的優(yōu)點(diǎn)，可滿足賓館等公共建筑24小時(shí)熱水的需要，但未配備儲(chǔ)能裝置，且真空燃?xì)鉅t作為輔熱裝置，經(jīng)濟(jì)性較差。中國(guó)專利“帶有蓄能罐的集中供熱供冷聯(lián)合系統(tǒng)”(cn201410721211.4)公開了一種帶有蓄能罐的集中供熱供冷聯(lián)合系統(tǒng)，通過大型蓄能罐在低負(fù)荷時(shí)蓄熱和在高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生熱水，但其屬于水的顯熱儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱密度低，占地面積大；相對(duì)于水蓄能，相變蓄熱更具有潛力，其蓄熱能力是水蓄能的幾倍甚至幾十倍。因此本發(fā)明致力于開發(fā)綠色節(jié)能的供熱加熱系統(tǒng)，結(jié)合太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)，可最大限度地降低運(yùn)行成本，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，減少環(huán)境污染，降低碳排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了改善現(xiàn)有集中供熱管網(wǎng)中供熱蒸汽(水)溫度不夠的現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能加熱，低谷電儲(chǔ)熱 等技術(shù)，可最大限度地降低運(yùn)行成本，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，減少環(huán)境污染，降低碳排放的一種技術(shù)。

該發(fā)明所述的一種基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)包括：太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)、蓄熱裝置、換熱器、末端用戶與控制系統(tǒng)；集中供熱管網(wǎng)中包括太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和相變蓄熱系統(tǒng)；

所述的太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)、蓄熱裝置、換熱器與末端用戶通過傳熱管道依次連接；

所述的蓄熱裝置包括電加熱蓄熱裝置與高溫導(dǎo)熱油蓄熱裝置；

所述的控制系統(tǒng)包括設(shè)置在導(dǎo)熱油管道上的溫度測(cè)量?jī)x表，壓力測(cè)量?jī)x表與流量測(cè)量?jī)x表。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的蓄熱裝置中的電加熱蓄熱裝置與高溫導(dǎo)熱油蓄熱裝置包括：蓄熱器入口、蓄熱器出口、蓄熱器外壁、相變材料、保溫材料以及電阻加熱絲。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的傳熱管道內(nèi)的傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的相變材料為熔鹽相變材料。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)為太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的換熱器后依次連接有變頻泵與系統(tǒng)補(bǔ)油裝置，系統(tǒng)補(bǔ)油裝置與太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)相連形成循環(huán)。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)的兩端直接連有帶控制閥門的傳熱管道。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的蓄熱裝置的兩端直接連有帶控制閥門的傳熱管道。

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)中的太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)與蓄熱裝置之間的傳熱管道上設(shè)置有溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表與流量測(cè)量?jī)x表；所述的蓄熱裝置與換熱器之間的傳熱管道上設(shè)置有溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表與流量測(cè)量?jī)x表；所述的換熱器與變頻泵之間的傳熱管道上 設(shè)置有溫度測(cè)量?jī)x表；所述的變頻泵與系統(tǒng)補(bǔ)油裝置之間的傳熱管道上設(shè)置有流量測(cè)量?jī)x表與壓力測(cè)量?jī)x表；所述的系統(tǒng)補(bǔ)油裝置與太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)之間的傳熱管道上設(shè)置有壓力測(cè)量?jī)x表。

具體地，該發(fā)明中所提到的一種基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)、蓄熱裝置、換熱器與相關(guān)的電路與儀表控制系統(tǒng)等。

上述太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)可以是槽式集熱器，集熱器收集太陽(yáng)能加熱傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)經(jīng)換熱器加熱集中供熱管網(wǎng)中的蒸汽(水)，以達(dá)到末端用戶側(cè)使用要求。當(dāng)集熱系統(tǒng)熱量富裕時(shí)，傳熱介質(zhì)流經(jīng)相變蓄熱裝置進(jìn)行能量存儲(chǔ)。

上述相變蓄熱系統(tǒng)蓄熱介質(zhì)為熔鹽相變材料，傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油，其蓄熱室箱體的外壁包裹有保溫層。

上述相變蓄熱系統(tǒng)具有電加熱蓄熱和高溫導(dǎo)熱油蓄熱兩種運(yùn)行模式，運(yùn)行模式一：利用低谷電驅(qū)動(dòng)電阻絲發(fā)熱，蓄熱材料將這部分熱儲(chǔ)存起來實(shí)現(xiàn)充熱過程。運(yùn)行模式二：當(dāng)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)熱量富裕時(shí)，調(diào)節(jié)閥門使導(dǎo)熱油流經(jīng)相變蓄熱裝置，對(duì)蓄熱材料進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)充熱過程。當(dāng)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)無法滿足加熱需求時(shí)，將儲(chǔ)存的熱量釋放出來加熱蒸汽(水)。

很明顯，與現(xiàn)有集中供熱系統(tǒng)相比較，本發(fā)明采用槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)加熱用戶端蒸汽(水)，通過兩套系統(tǒng)“互補(bǔ)”為用戶端提供熱源，相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的加入，有效彌補(bǔ)了單獨(dú)使用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)易受天氣影響，間斷不穩(wěn)定的不足，相變蓄熱系統(tǒng)不僅可以儲(chǔ)存富裕的太陽(yáng)能，提高可再生能源利用率，還可以有效結(jié)合低谷電，使系統(tǒng)具有更好的經(jīng)濟(jì)性；基于相變儲(chǔ)能的太陽(yáng)能集熱加熱系統(tǒng)的加入，有效地拓寬了太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，提高了集中供熱系統(tǒng)的整體供熱能力，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，削峰填谷效果，提高可再生能源利用率及供熱系統(tǒng)整體的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明分布式加熱系統(tǒng)的流程圖。

圖2是相變蓄熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是相變蓄熱裝置的截面示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：1、太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)；2、相變蓄熱裝置；3、系統(tǒng)補(bǔ)油裝置；4、換熱器；5、變頻泵；6、末端用戶；7、傳熱管道；8、蓄熱器入口；9、蓄熱器出口；10、相變材料；11、保溫材料；12、蓄熱器外壁；13、電阻加熱絲；14、tt溫度測(cè)量?jī)x表；15、pt壓力測(cè)量?jī)x表；16、ft流量測(cè)量?jī)x表；17、控制閥門。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施例提供了一種基于分布式加熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)，包括：太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)1、相變蓄熱裝置2、換熱器4、變頻泵5、系統(tǒng)補(bǔ)油裝置3、末端用戶6與相關(guān)的電路與儀表控制系統(tǒng)；太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)1、相變蓄熱裝置2、換熱器4、變頻泵5、系統(tǒng)補(bǔ)油裝置3、末端用戶6之間通過傳熱管道7依次連接形成循環(huán)管路，傳熱管道內(nèi)的傳熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油；相變蓄熱裝置2包括電加熱蓄熱裝置與高溫導(dǎo)熱油蓄熱裝置，具體包括蓄熱器入口8、蓄熱器出口9、蓄熱器外壁12、相變材料10、保溫材料11以及電阻加熱絲，相變材料10為熔鹽相變材料；太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)1的兩端直接連有帶控制閥門的傳熱管道；相變蓄熱裝置的兩端直接連有帶控制閥門的傳熱管道7；太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)1與相變蓄熱裝置2之間的傳熱管道上設(shè)置有tt溫度測(cè)量?jī)x表14、pt壓力測(cè)量?jī)x表15與ft流量測(cè)量?jī)x表16；相變蓄熱裝置2與換熱器4之間的傳熱管道7上設(shè)置有tt溫度測(cè)量?jī)x表14、pt壓力測(cè)量?jī)x表15與ft流量測(cè)量?jī)x表16；換熱器4與變頻泵5之間的傳熱管道7上設(shè)置有tt溫度測(cè)量?jī)x表14；變頻泵5與系統(tǒng)補(bǔ)油裝置3之間的傳熱管道7上設(shè)置有ft流量測(cè)量?jī)x表16與pt壓力測(cè)量?jī)x表15；系統(tǒng)補(bǔ)油裝置3與太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)1之間的傳熱管道7上設(shè)置有pt壓力測(cè)量?jī)x表15。

太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)01吸收熱量加熱傳熱管道7中的傳熱介質(zhì)，通過調(diào)節(jié)閥控制傳熱介質(zhì)07直接加熱供熱管網(wǎng)中的蒸汽或加熱相變蓄熱裝置中的相變材料進(jìn)行能量的存儲(chǔ)。相變蓄熱裝置02具有電加熱蓄熱和高溫導(dǎo)熱油蓄熱兩種運(yùn)行模式，并通過智能控制系統(tǒng)在兩種模式中自動(dòng)切換。當(dāng)夜間低谷電時(shí)期，利 用低谷電驅(qū)動(dòng)電阻絲13發(fā)熱，蓄熱材料將這部分熱儲(chǔ)存起來實(shí)現(xiàn)充熱過程；當(dāng)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)熱量富裕時(shí)，系統(tǒng)不僅能滿足加熱蒸汽(水)的要求，還能自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門使部分導(dǎo)熱油流經(jīng)相變蓄熱裝置，對(duì)蓄熱材料進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)充熱；當(dāng)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)無法滿足加熱需求時(shí)或陰雨天氣，將蓄熱裝置中儲(chǔ)存的熱量釋放出來加熱蒸汽，達(dá)到工業(yè)用戶需求。

實(shí)施例2，

與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：

一種基于分散式太陽(yáng)能集熱儲(chǔ)熱技術(shù)的集中生活供熱系統(tǒng)，其供熱管網(wǎng)中介質(zhì)為生活熱水，太陽(yáng)能槽式集熱系統(tǒng)01和相變蓄熱裝置02的傳熱介質(zhì)用于加熱生活熱水，以滿足生活供熱需求。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。