一种分布式零排放智慧储能供暖系统的制作方法

1.本发明涉及太阳能供暖领域，尤其涉及一种分布式零排放智慧储能供暖系统。


背景技术：

2.太阳能建筑是一种经济、有效地利用太阳能采暖的建筑，是太阳能热利用的一个重要领域，具有重要的经济效益和社会效益。被动太阳能采暖技术，利用被动式太阳房通过建筑朝向和周围环境的合理布置，建筑内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构、构造的恰当选择，从而解决建筑物的采暖问题。
3.现有技术关于兼具蓄热功能和供暖功能的技术，未提及优化控制策略，本质上仍是一种蓄热装置，仅仅依靠该蓄热装置无法独立实现用户采暖需求。更重要的是该装置的将集热与蓄热集成为了一个大体积蓄热箱，而且只能设置单排储热单元，且储热单元与隔热材料之间需要设置空气流动的空腔，占用较大空间。严重限制了其在多层建筑中个体用户的分布式独立使用。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种分布式零排放智慧储能供暖系统，可以解决无法根据供暖区域温度变化情况实时调控热能传输的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种分布式零排放智慧储能供暖系统，包括：太阳能采集装置，用于采集太阳能，所述太阳能采集装置包括太阳能采集机构、与所述太阳能采集机构相连接的传动机构以及设置于所述传送动机构上的角度调整机构；储能装置，其与所述太阳能采集装置相连接，用于储存太阳能；热能传输装置，其与所述储能装置相连接，用于传输热能，所述热能传输装置包括散热机构以及与散热机构相连接的第一热量传输机构和第二热量传输机构，其中，所述第一热量传输机构用于向当前散热机构传递热量，所述第二热量传输机构用于向下一散热传输机构传递热量；第一检测装置，其设置于待供暖区域内，用于检测所述待供暖区域的温度；第二检测装置，其设置于所述太阳能采集机构上，用于检测当前太阳照射方向的方位角；中控单元，其分别与所述太阳能采集装置、所述储能装置和所述热能传输装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置相连接，用以根据所述待供暖室的实时温度和待供暖区域温度变化率调节各部件运行参数；当所述中控单元根据获取的待供暖区域的实时温度，对所述散热结构的散热面积进行调节，其中，当待供暖区域的实时温度低于预设值，中控单元提高所述散热机构的散热面积，当待供暖区域的实时温度高于预设值，中控单元降低散热机构的散热面积；当所述中控单元获取的待供暖区域的实时温度低于预设值时，中控单元获取待供暖区域温度变化率，当待供暖区域温度变化率高于预设值，中控单元通过调节所述传动机
构降低所述太阳能采集机构高度和增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积，当待供暖区域温度变化率低于预设值，中控单元控制所述传动机构升高所述太阳能采集机构高度、根据所述第二检测装置获取的当前太阳照射方向的方位角，通过所述角度调整机构对太阳能采集机构的采集角度进行调节，和增加所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积。
6.进一步地，所述散热机构包括环形壳体,设置于所述环形壳体内壁的封孔板，以及与所述封孔板相连接的第一动力装置，所述第一动力装置用于控制封孔板，所述环形壳体上均匀设置有若干通孔，用于向待供暖区域散热，其中，封孔板的长度度略大于所述通孔直径；所述中控单元预设待供暖区域温度w，中控单元通过所述第一检测装置获取的待供暖区域温度d，与预设待供暖区域温度相比较，对所述散热机构的散热面积进行进行调节，其中，当d≤w1，所述中控单元将所述散热机构的散热面积s增加至s1，设定s1=s
×
(1+(w1-d)/w1)；当w1＜d＜w2，所述中控单元判定待供暖区域温度符合预设标准当d＞w2，所述中控单元将所述散热机构的散热面积s缩小至s2,设定s2=s1=s
×
(1+(d-w2)/w2)；其中，所述中控单元预设待供暖区域温度w，设定第一预设待供暖区域温度w1,第二预设待供暖区域温度w2。
7.进一步地，所述中控单元预设散热面积标准值s0，中控单元根据调节后的散热面积si与预设散热面积标准值s0相比较，对所述第一动力装置的动力参数进行调节，其中，当si≥s0，所述中控单元降低所述第一动力装置动力参数f1至f11,设定f11=f1
×
(1-(si-s0)/s02)；当si＜s0，所述中控单元增加所述第一动力装置动力参数f1至f12,设定f12=f1
×
(1+(s0-si)/s02)；其中，i=1,2。
8.进一步地，所述中控单元获取预设时间t内，所述待供暖区域温度变化值
△
d，中控单元获取待供暖区域温度变化率v,设定v=
△
d/t，当所述中控单元判定增加所述散热机构的散热面积时，所述中控单元根据实时获取的待供暖区域温度变化率v’与中控单元预设温度变化率p相比较，对所述太阳能采集机构高度、所述第一热量传输机构电磁阀开口面积和第二热量传输机构电磁阀开口面积进行调节，其中，当v’≤p1，所述中控单元判定对所述太阳能采集机构的采集角度进行调节；当p1＜v’＜p2，所述中控单元判定所述太阳能采集机构高度h升高至h1，设定h1=h
×
(1+(v
’‑
p1)
×
(p2-v’)/(p1
×
p2))，同时增加所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1至k11，缩小所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k21；当p2≤v’≤p3，所述中控单元判定当前待供暖区域温度变化率符合预设标准；当v’＞p3，所述中控单元判定降低所述太阳能采集机构高度h至h2，设定h2=h
×
(1-(v
’‑
p3)/p3)),同时增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k22，缩短所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1至k12；其中，所述中控单元预设温度变化率p，设定第一预设温度变化率p1、第二预设温度变化率p2、第三预设温度变化率p3。
9.进一步地，所述角度调节机构包括设置于所述传动装置上的第一角度调节器，其用于调节所述太阳能采集机构横向采集角度，所述角度调节机构还包括与太阳能采集机构相连接的第二角度调节器，其用于调节太阳能采集机构纵向采集角度，当所述中控单元判定对所述太阳能采集机构的采集角度进行调节时，中控单元通过所述第二检测装置获取当前太阳照射方向与水平面形成的角度θ1，和当前太阳照射方向与竖直面形成的角度θ2，对太阳能采集板横向采集角度和纵向采集角度进行调节，其中，当θ1≥θ10，所述中控单元将横向采集角度y1增加至y11，设定y11=y1
×
（1+（θ1-θ10）/θ10）；当θ1＜θ10，所述中控单元将横向采集角度y1降低至y12，设定y12=y1
×
（1-（θ10-θ1）/θ10）；当θ2≥θ20，所述中控单元将纵向采集角度y2降低至y21，设定y21=y2
×
（1-（θ20-θ2）/θ20）；当θ1＜θ20，所述中控单元将纵向采集角度y1增加至y12，设定y22=y2
×
（1+（θ2-θ20）/θ20）；其中，所述中控单元预设太阳照射方向与水平面形成的标准角度θ10，太阳照射方向与竖直面形成的标准角度θ20。
10.进一步地，所述传动装置包括滑杆，用于连接第一角度调节器的滑块以及控制滑块运动的第二动力机构，当所述中控单元判定对所述太阳能采集机构高度进行调节时，中控单元根据所述太阳能采集机构高度hr与预设太阳能采集机构高度标准值h0相比较，对所述第二动力机构的动力参数进行调节，其中，当hr≤h0，所述中控单元将所述第二动力机构的动力参数f2增加至f21，设定f21=f2
×
(1+(h0-hr)2/h0)；当hr＞h0，所述中控单元将所述第二动力机构的动力参数f2降低至f22，设定f22=f2
×
(1-(hr-h0)2/h0)；其中，r=1,2。
11.进一步地，当所述中控单元获取的待供暖区域温度变化率在第一预设温度变化率和第二预设温度变化率之间时，中控单元判定对所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1增加至k11，设定k11=k1
×
(1+(v
’‑
p1)
×
(p2-v’)2/(p1
×
p2))),同时缩小所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k21，设定k21=k1
×
(1-(v
’‑
p1)
×
(p2-v’)2/(p1
×
p2)))。
12.进一步地，当所述中控单元获取的待供暖区域温度变化率大于第三预设温度变化率时，中控单元判定增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k22，设定k22=k2
×
(1+(v
’‑
p3)/p3))，同时缩短所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1至k12，设定k12=k1
×
(1-(v
’‑
p3)/p3))。
13.进一步地，当所述中控单元判定第一热量传输机构电磁阀阀口开口面积k1增加至k11时，中控单元增加所述散热机构的散热面积si至si’，设定si’=si
×
(1+(k11-k1)/k1)。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明设置中控单元，通过中控单元获取所述待供暖室的实时温度和待供暖区域温度变化率，进而调节各部件运行参数，当所述中控单元根据获取的待供暖区域的实时温度，对所述散热结构的散热面积进行调节，其中，
当待供暖区域的实时温度低于预设值，中控单元提高所述散热机构的散热面积，当待供暖区域的实时温度高于预设值，中控单元降低散热机构的散热面积；当所述中控单元获取的待供暖区域的实时温度低于预设值时，中控单元获取待供暖区域温度变化率，当待供暖区域温度变化率高于预设值，中控单元通过调节所述传动机构降低所述太阳能采集机构高度和增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积，当待供暖区域温度变化率低于预设值，中控单元控制所述传动机构升高所述太阳能采集机构高度、根据所述第二检测装置获取的当前太阳照射方向的方位角，通过所述角度调整机构对太阳能采集机构的采集角度进行调节，和增加所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积。
附图说明
14.图1为发明实施例分布式零排放智慧储能供暖系统结构示意图；图2为发明实施例分布式零排放智慧储能供暖系统热能传输装置结构示意图；图3为发明实施例分布式零排放智慧储能供暖系统太阳能采集板横向采集角度示意图；图4为发明实施例分布式零排放智慧储能供暖系统太阳能采集板纵向采集角度示意图；图5为发明实施例分布式零排放智慧储能供暖系统太阳照射方向与水平面和竖直面的照射角度示意图。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
16.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
17.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.请参阅图1所示，其为本发明实施例分布式零排放智慧储能供暖系统，包括，太阳能采集装置，用于采集太阳能，所述太阳能采集装置包括太阳能采集机构1、与所述太阳能采集机构相连接的传动机构以及用于调节太阳能采集机构的角度调整机构；储能装置4，其与所述太阳能采集装置相连接，用于储存太阳能；热能传输装置，其与所述储能装置相连接，用于传输热能，所述热能传输装置包括散热机构9以及与散热机构相连接的第一热量传输机构18和第二热量传输机构19，其中，所
述第一热量传输机构用于向当前散热机构传递热量，所述第二热量传输机构用于向下一散热传输机构传递热量；第一检测装置10，其设置于待供暖区域内，用于检测所述待供暖区域的温度；第二检测装置，其设置于所述太阳能采集机构上，用于检测当前太阳照射方向的方位角；中控单元，其分别与所述太阳能采集装置、所述储能装置和所述热能传输装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置相连接，用以根据所述待供暖室的实时温度和待供暖区域温度变化率调节各部件运行参数；当所述中控单元根据获取的待供暖区域的实时温度，对所述散热结构的散热面积进行调节，其中，当待供暖区域的实时温度低于预设值，中控单元提高所述散热机构的散热面积，当待供暖区域的实时温度高于预设值，中控单元降低散热机构的散热面积；当所述中控单元获取的待供暖区域的实时温度低于预设值时，中控单元获取待供暖区域温度变化率，当待供暖区域温度变化率高于预设值，中控单元通过调节所述传动机构降低所述太阳能采集机构高度和增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积，当待供暖区域温度变化率低于预设值，中控单元控制所述传动机构升高所述太阳能采集机构高度、根据所述第二检测装置获取的当前太阳照射方向的方位角，通过所述角度调整机构对太阳能采集机构的采集角度进行调节，和增加所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积。
20.请继续参阅图1所示，所述散热机构包括环形壳体、设置于所述环形壳体内壁的封孔板21，以及与所述封孔板相连接的第一动力装置22，所述第一动力装置用于控制封孔板，所述环形壳体上均匀设置有若干通孔，用于向待供暖区域散热，其中，封孔板的长度度略大于所述通孔直径；所述中控单元预设待供暖区域温度w，中控单元通过所述第一检测装置获取的待供暖区域温度d，与预设待供暖区域温度相比较，对所述散热机构的散热面积进行进行调节，其中，当d≤w1，所述中控单元将所述散热机构的散热面积s增加至s1，设定s1=s
×
(1+(w1-d)/w1)；当w1＜d＜w2，所述中控单元判定待供暖区域温度符合预设标准当d＞w2，所述中控单元将所述散热机构的散热面积s缩小至s2,设定s2=s1=s
×
(1+(d-w2)/w2)；其中，所述中控单元预设待供暖区域温度w，设定第一预设待供暖区域温度w1,第二预设待供暖区域温度w2。
21.所述中控单元预设散热面积标准值s0，中控单元根据调节后的散热面积si与预设散热面积标准值s0相比较，对所述第一动力装置的动力参数进行调节，其中，当si≥s0，所述中控单元降低所述第一动力装置动力参数f1至f11,设定f11=f1
×
(1-(si-s0)/s02)；当si＜s0，所述中控单元增加所述第一动力装置动力参数f1至f12,设定f12=f1
×
(1+(s0-si)/s02)；其中，i=1,2。
22.所述中控单元获取预设时间t内，所述待供暖区域温度变化值
△
d，中控单元获取待供暖区域温度变化率v,设定v=
△
d/t，当所述中控单元判定增加所述散热机构的散热面
积时，所述中控单元根据实时获取的待供暖区域温度变化率v’与中控单元预设温度变化率p相比较，对所述太阳能采集机构高度、所述第一热量传输机构电磁阀19开口面积和第二热量传输机构电磁阀6开口面积进行调节，其中，当v’≤p1，所述中控单元判定对所述太阳能采集机构的采集角度进行调节；当p1＜v’＜p2，所述中控单元判定所述太阳能采集机构高度h升高至h1，设定h1=h
×
(1+(v
’‑
p1)
×
(p2-v’)/(p1
×
p2))，同时增加所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1至k11，缩小所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k21；当p2≤v’≤p3，所述中控单元判定当前待供暖区域温度变化率符合预设标准；当v’＞p3，所述中控单元判定降低所述太阳能采集机构高度h至h2，设定h2=h
×
(1-(v
’‑
p3)/p3)),同时增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k22，缩短所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1至k12；其中，所述中控单元预设温度变化率p，设定第一预设温度变化率p1、第二预设温度变化率p2、第三预设温度变化率p3。
23.所述角度调节机构包括设置于所述传动装置上的第一角度调节器17，其用于调节所述太阳能采集机构横向采集角度，所述角度调节机构还包括与太阳能采集机构相连接的第二角度调节器3，其用于调节太阳能采集机构纵向采集角度，当所述中控单元判定对所述太阳能采集机构的采集角度进行调节时，中控单元通过所述第二检测装置获取当前太阳照射方向与水平面形成的角度θ1，和当前太阳照射方向与竖直面形成的角度θ2，对太阳能采集板横向采集角度和纵向采集角度进行调节，其中，当θ1≥θ10，所述中控单元将横向采集角度y1增加至y11，设定y11=y1
×
（1+（θ1-θ10）/θ10）；当θ1＜θ10，所述中控单元将横向采集角度y1降低至y12，设定y12=y1
×
（1-（θ10-θ1）/θ10）；当θ2≥θ20，所述中控单元将纵向采集角度y2降低至y21，设定y21=y2
×
（1-（θ20-θ2）/θ20）；当θ1＜θ20，所述中控单元将纵向采集角度y1增加至y12，设定y22=y2
×
（1+（θ2-θ20）/θ20）；其中，所述中控单元预设太阳照射方向与水平面形成的标准角度θ10，太阳照射方向与竖直面形成的标准角度θ20。
24.所述传动装置包括滑杆12，用于连接第一角度调节器的滑块14以及控制滑块运动的第二动力机构15，当所述中控单元判定对所述太阳能采集机构高度进行调节时，中控单元根据所述太阳能采集机构高度hr与预设太阳能采集机构高度标准值h0相比较，对所述第二动力机构的动力参数进行调节，其中，当hr≤h0，所述中控单元将所述第二动力机构的动力参数f2增加至f21，设定f21=f2
×
(1+(h0-hr)2/h0)；当hr＞h0，所述中控单元将所述第二动力机构的动力参数f2降低至f22，设定f22=f2
×
(1-(hr-h0)2/h0)；其中，r=1,2。
25.当所述中控单元获取的待供暖区域温度变化率在第一预设温度变化率和第二预
设温度变化率之间时，中控单元判定对所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1增加至k11，设定k11=k1
×
(1+(v
’‑
p1)
×
(p2-v’)2/(p1
×
p2))),同时缩小所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k21，设定k21=k1
×
(1-(v
’‑
p1)
×
(p2-v’)2/(p1
×
p2)))。
26.当所述中控单元获取的待供暖区域温度变化率大于第三预设温度变化率时，中控单元判定增加所述第二热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k2至k22，设定k22=k2
×
(1+(v
’‑
p3)/p3))，同时缩短所述第一热量传输机构的电磁阀阀口开口面积k1至k12，设定k12=k1
×
(1-(v
’‑
p3)/p3))。
27.当所述中控单元判定第一热量传输机构电磁阀阀口开口面积k1增加至k11时，中控单元增加所述散热机构的散热面积si至si’，设定si’=si
×
(1+(k11-k1)/k1)。
28.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
29.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。