一种实现风光网储互补分布式供暖系统和方法与流程

1.本发明涉及一种供暖系统和方法，具体涉及一种实现风光网储互补分布式供暖系统和方法。


背景技术：

2.中国地域广阔，北方地区因地理位置、气温等因素，供热负荷需求大，以居民采暖为主。从热源构成来看，中国北方供热领域仍然以燃煤采暖为主。近年来，中国北方冬季频繁出现大范围长时间雾霾天气，对人们日常出行以及身心健康产生不良影响，居民采暖是导致北方冬季雾霾严重的重要原因之一，因此进一步大力发展分布式清洁供暖将成为缓解中国北方冬季雾霾的最重要措施之一。一是可以解决北方广大农村地区分散不宜接入大规模市政供暖的问题，二是可以充分利用北方冬季充足的风光资源为居民在一定范围内实现小规模集中供热，降低污染排放，然而现有技术中并没有公开利用清洁供暖的技术。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种实现风光网储互补分布式供暖系统和方法，该系统和方法能够实现清洁供暖。
4.为达到上述目的，本发明所述的实现风光网储互补分布式供暖系统包括太阳能发电装置、风力发电装置、电锅炉、热水储存罐、冷水储存罐、居民房屋换热器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门及公共动力电源；
5.电锅炉的出水口与第一阀门的一端及第一阀门的一端相连接，第二阀门的另一端与热水储存罐的入口相连通，热水储存罐的出口与第三阀门的一端相连通，第三阀门的另一端及第一阀门的另一端与居民房屋换热器的入口相连通，居民房屋换热器的出口与第六阀门的一端及第四阀门的一端相连接，第六阀门的另一端与冷水储存罐的入口相连通，冷水储存罐出口与第五阀门的一端相连通，第五阀门的另一端及第四阀门的另一端通过管道并管后与电锅炉的入水口相连通；
6.电锅炉的电源接口与公共动力电源、风力发电装置及太阳能发电装置相连接。
7.电锅炉的电源接口经切换开关与公共动力电源、风力发电装置及太阳能发电装置相连接。
8.第五阀门及第四阀门通过管道并管后经第一循环泵与电锅炉的入水口相连通。
9.居民房屋换热器的出口经第二循环泵与第六阀门及第四阀门相连接。
10.本发明所述的实现风光网储互补分布式供暖方法包括直接加热供热模式、储能运行模式、储能供热模式、加热及储能并行供热模式。
11.在直接加热供热模式下，风力发电装置及太阳能发电装置作为加热电源加热电锅炉，第二阀门及第三阀门处于关闭状态，第一阀门开启；第五阀门及第六阀门处于关闭状态，第四阀门开启。
12.在储能运行模式下，风力发电装置及太阳能发电装置作为加热电源加热电锅炉，
第二阀门处于开启状态，第一阀门及第三阀门关闭；第五阀门处于开启状态，第四阀门及第六阀门关闭。
13.在储能供热模式下，第三阀门处于开启状态，第一阀门及第二阀门关闭；第六阀门处于开启状态，第四阀门及第五阀门关闭。
14.在加热、储能并行供热模式下，风力发电装置及太阳能发电装置作为加热电源加热电锅炉，第二阀门及第三阀门处于开启状态，第一阀门处于关闭状态，第五阀门及第六阀门处于开启状态，第四阀门关闭。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明所述的实现风光网储互补分布式供暖系统和方法在具体操作时，在夜间，风力充足时，风力发电装置发电作为电源直接接入电锅炉；在白天，太阳能充足，太阳能发电装置发电作为电源直接接入电锅炉；太阳能和风力都充足时，可同时开启太阳能、风能发电装置接入电锅炉，太阳能、风能都不够的情况下，可利用公共动力电源作为电源应急供给电锅炉，实现对外供热，从而实现风能、太阳能、公共动力电源之间的互补和切换，满足区域供热需要，实现清洁供暖。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图。
18.其中，1为太阳能发电装置、2为风力发电装置、3为电锅炉、4为热水储存罐、5为冷水储存罐、6为居民房屋换热器、7为第一循环泵、8为第二循环泵、9为第一阀门、10为第二阀门、11为第三阀门、12为第四阀门、13为第五阀门、14为第六阀门、15为切换开关、16为公共动力电源。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
20.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
21.参考图1，本发明所述的实现风光网储互补分布式供暖系统包括太阳能发电装置1、风力发电装置2、电锅炉3、热水储存罐4、冷水储存罐5、居民房屋换热器6、第一循环泵7、第二循环泵8、第一阀门9、第二阀门10、第三阀门11、第四阀门12、第五阀门13、第六阀门14、切换开关15及公共动力电源16；
22.电锅炉3的出水口与第一阀门9的一端及第一阀门9的一端相连接，第二阀门10的
另一端与热水储存罐4的入口相连通，热水储存罐4的出口与第三阀门11的一端相连通，第三阀门11的另一端及第一阀门9的另一端与居民房屋换热器6的入口相连通，居民房屋换热器6的出口经第二循环泵8与第六阀门14的一端及第四阀门12的一端相连接，第六阀门14的另一端与冷水储存罐5的入口相连通，冷水储存罐5出口与第五阀门13的一端相连通，第五阀门13的另一端及第四阀门12的另一端通过管道并管后经第一循环泵7与电锅炉3的入水口相连通；
23.电锅炉3的电源接口经切换开关15与公共动力电源16、风力发电装置2及太阳能发电装置1相连接。
24.在工作时，在夜间，风力充足时，风力发电装置2发电作为电源直接接入电锅炉3；在白天，太阳能充足，太阳能发电装置1发电作为电源直接接入电锅炉3；太阳能和风力都充足时，可同时开启太阳能、风能发电装置接入电锅炉3。太阳能、风能都不够的情况下，可利用公共动力电源16作为电源应急供给电锅炉3，实现对外供热，从而实现风能、太阳能、公共动力电源16之间的互补和切换，满足区域供热需要。
25.居民供热面积有限的条件，同时系统加热有富裕的条件下，按照需求配置冷水储存罐5及热水储存罐4，可将经电锅炉3加热的热水储存在热水储存罐4中，从而冷水储存罐5
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电锅炉3
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循环泵
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热水储存罐4间的循环，从而将多余的热量储存起来。在需要热量时，热水储存罐4
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居民房屋换热器6
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循环泵
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冷水储存罐5构成循环对外供热，通过冷水储存罐5、热水储存罐4调节，从而实现风、光、网、储能互补供热。
26.本发明包括直接加热供热模式、储能运行模式、储能供热模式、加热及储能并行供热模式；
27.在直接加热供热模式下，风力发电装置2及太阳能发电装置1作为加热电源加热电锅炉3，第二阀门10及第三阀门11处于关闭状态，第一阀门9开启；第五阀门13及第六阀门14处于关闭状态，第四阀门12开启，构成电锅炉3
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第一循环泵7
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居民房屋换热器6直接加热供热系统；
28.在储能运行模式下，风力发电装置2及太阳能发电装置1作为加热电源加热电锅炉3，第二阀门10处于开启状态，第一阀门9及第三阀门11关闭；第五阀门13处于开启状态，第四阀门12及第六阀门14关闭，构成冷水储存罐5
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电锅炉3
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第一循环泵7
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热水储存罐4储能运行模式；
29.在储能供热模式下，外部能源间断时，第三阀门11处于开启状态，第一阀门9及第二阀门10关闭；第六阀门14处于开启状态，第四阀门12及第五阀门13关闭，构成热水储存罐4
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居民房屋换热器6
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第二循环泵8
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冷水储存罐5储能供热运行模式；
30.在加热、储能并行供热模式下，风力发电装置2及太阳能发电装置1作为加热电源加热电锅炉3，第二阀门10及第三阀门11处于开启状态，第一阀门9处于关闭状态，第五阀门13及第六阀门14处于开启状态，第四阀门12关闭，构成电锅炉3
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热水储存罐4
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居民房屋换热器6
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第二循环泵8
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冷水储存罐5储
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第一循环泵7
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电锅炉3加热、储能并行供热模式。