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

背景技術(shù)：

目前，我國城市供熱熱源包括：煤炭、燃油、天然氣、電能、核能、太陽能、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，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，熱源在面對負(fù)荷高峰時供不應(yīng)求，負(fù)荷低谷時又供過于求。

太陽能作為一種清潔的可再生能源得到了廣泛的應(yīng)用，太陽能熱利用正越來越受到重視。中國專利“一種熱管式太陽能集中供熱水系統(tǒng)”(cn201310277088.7)公開了一種熱管式太陽能集熱系統(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，可滿足賓館等公共建筑24小時熱水的需要，但未配備儲能裝置，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)荷時蓄熱和在高負(fù)荷時產(chǎn)生熱水，但其屬于水的顯熱儲熱，儲熱密度低，占地面積大；相對于水蓄能，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)合太陽能集熱系統(tǒng)和相變儲熱系統(tǒng)，可最大限度地降低運行成本，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，減少環(huán)境污染，降低碳排放。

技術(shù)實現(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熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)，利用太陽能加熱，低谷電儲熱 等技術(shù)，可最大限度地降低運行成本，保證系統(tǒng)運行穩(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熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)包括：太陽能中高溫集熱系統(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)中包括太陽能集熱系統(tǒng)和相變蓄熱系統(tǒng)；

所述的太陽能中高溫集熱系統(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量儀表，壓力測量儀表與流量測量儀表。

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

優(yōu)選地，所述的基于分布式加熱儲熱技術(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)補油裝置，系統(tǒng)補油裝置與太陽能中高溫集熱系統(tǒng)相連形成循環(huán)。

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

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

上述太陽能中高溫集熱系統(tǒng)可以是槽式集熱器，集熱器收集太陽能加熱傳熱介質(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，傳熱介質(zhì)流經(jīng)相變蓄熱裝置進(jìn)行能量存儲。

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)熱油蓄熱兩種運行模式，運行模式一：利用低谷電驅(qū)動電阻絲發(fā)熱，蓄熱材料將這部分熱儲存起來實現(xiàn)充熱過程。運行模式二：當(dāng)太陽能集熱系統(tǒng)熱量富裕時，調(diào)節(jié)閥門使導(dǎo)熱油流經(jīng)相變蓄熱裝置，對蓄熱材料進(jìn)行加熱實現(xiàn)充熱過程。當(dāng)太陽能集熱系統(tǒng)無法滿足加熱需求時，將儲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)明采用槽式太陽能集熱系統(tǒng)和相變儲熱系統(tǒng)加熱用戶端蒸汽(水)，通過兩套系統(tǒng)“互補”為用戶端提供熱源，相變儲熱系統(tǒng)的加入，有效彌補了單獨使用太陽能集熱系統(tǒng)易受天氣影響，間斷不穩(wěn)定的不足，相變蓄熱系統(tǒng)不僅可以儲存富裕的太陽能，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；基于相變儲能的太陽能集熱加熱系統(tǒng)的加入，有效地拓寬了太陽能集熱系統(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)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，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)號說明：1、太陽能槽式集熱系統(tǒng)；2、相變蓄熱裝置；3、系統(tǒng)補油裝置；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溫度測量儀表；15、pt壓力測量儀表；16、ft流量測量儀表；17、控制閥門。

具體實施方式

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

實施例1：

如圖1、圖2、圖3所示，本實施例提供了一種基于分布式加熱儲熱技術(shù)的集中供熱系統(tǒng)，包括：太陽能槽式集熱系統(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溫度測量儀表14、pt壓力測量儀表15與ft流量測量儀表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溫度測量儀表14、pt壓力測量儀表15與ft流量測量儀表16；換熱器4與變頻泵5之間的傳熱管道7上設(shè)置有tt溫度測量儀表14；變頻泵5與系統(tǒng)補油裝置3之間的傳熱管道7上設(shè)置有ft流量測量儀表16與pt壓力測量儀表15；系統(tǒng)補油裝置3與太陽能槽式集熱系統(tǒng)1之間的傳熱管道7上設(shè)置有pt壓力測量儀表15。

太陽能槽式集熱系統(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。相變蓄熱裝置02具有電加熱蓄熱和高溫導(dǎo)熱油蓄熱兩種運行模式，并通過智能控制系統(tǒng)在兩種模式中自動切換。當(dāng)夜間低谷電時期，利 用低谷電驅(qū)動電阻絲13發(fā)熱，蓄熱材料將這部分熱儲存起來實現(xiàn)充熱過程；當(dāng)太陽能集熱系統(tǒng)熱量富裕時，系統(tǒng)不僅能滿足加熱蒸汽(水)的要求，還能自動調(diào)節(jié)閥門使部分導(dǎo)熱油流經(jīng)相變蓄熱裝置，對蓄熱材料進(jìn)行加熱實現(xiàn)充熱；當(dāng)太陽能集熱系統(tǒng)無法滿足加熱需求時或陰雨天氣，將蓄熱裝置中儲存的熱量釋放出來加熱蒸汽，達(dá)到工業(yè)用戶需求。

實施例2，

與實施例1基本相同，不同之處在于：

一種基于分散式太陽能集熱儲熱技術(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)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補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。