一种智慧储能供热方法及系统与流程

1.本发明涉及储能供热技术领域，尤其涉及一种智慧储能供热方法及系统。


背景技术：

2.储热介质吸收太阳辐射或其他载体的热量蓄存于介质内部，环境温度低于介质温度时热量即释放，热量以显热、潜热或两者兼有的形式储存，显热是靠储热介质的温度升高来储存，潜热储存是利用材料由固态熔化为液态时需要大量熔解热的特性来吸收储存热量，热量释放后介质回到固态，相变反复循环形成贮存、释放热量的过程，也称热媒或带热体。
3.现有的储能供热系统通过储能材料进行储能供热时，虽然很大程度上提升了供热效果和储能效果，但对储能供热系统的控制并不精确，导致所述不能使所述储能材料的储能效果得到最大的发挥，进而造成供热效果不佳。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种智慧储能供热方法及系统，用以克服现有技术中不能将带有储能材料的供热系统精确控制导致供热效果不佳的问题。
5.为实现上述目的，本发明一方面提供一种智慧储能供热方法，包括：步骤s1、控制模块获取储能材料的相变温度tb；步骤s2、所述控制模块获取第一温度传感器检测的用户侧的废水温度ta并将该废水温度ta与所述相变温度tb进行比对；步骤s3、所述控制模块根据所述废水温度ta和所述相变温度tb的比对结果确定所述储能材料的相变时间；步骤s4、获取第一压力传感器的第一压力变化量pa和第二压力传感器的第二压力变化量pb；步骤s5，控制模块根据所述第一压力变化量pa与所述第二压力变化量pb控制供热装置向用户侧供热。
6.进一步地，在所述步骤s2中，当所述控制模块将所述废水温度ta与所述相变温度tb进行比对时，若ta＜tb，所述控制模块根据所述废水温度ta与所述相变温度tb的温度差值确定所述储能材料的相变时间，若ta≥tb，所述控制模块获取第一压力传感器的第一压力变化量pa和第二压力传感器的第二压力变化量pb。
7.进一步地，在所述步骤s3中，当确定所述储能材料的相变时间时，所述控制模块计算所述废水温度ta和所述相变温度的温度差值δt，设定δt=tb-ta，并根据该温度差值与预设温度差值的比对结果确定所述储能材料的相变时间，其中，所述控制模块设置有第一预设温度差值δt1、第二预设温度差值δt2、第三预设温度差值δt3、第一相变时间t1、第二相变时间t2以及第三相变时间t3，其中，δt1＜δt2＜δt3，t1＜t2＜t3，
当δt1≤δt＜δt2时，所述控制模块将所述储能材料的相变时间设置为第一相变时间t1；当δt2≤δt＜δt3时，所述控制模块将所述储能材料的相变时间设置为第二相变时间t2；当δt≥δt2时，所述控制模块将所述储能材料的相变时间设置为第三相变时间t3。
8.进一步地，在所述步骤s5中，若ta≥tb，所述控制模块获取所述第一压力变化量pa，并将所述第一压力变化量pa与第一预设压力变化量p1进行比对，若pa＞p1，所述控制模块计算所述第一压力变化量pa与第一预设压力变化量p1的第一压力变化量差值δpa，并根据该压力变化量差值与预设压力变化量差值的比对结果确定所述供热装置向所述用户侧供热的供热温度，其中，所述控制模块还设有第一预设压力变化量差值δp1、第二预设压力变化量差值δp2、第三预设压力变化量差值δp3、第一供热温度tc1、第二供热温度tc2以及第三供热温度tc3，其中，δp1＜δp2＜δp3，tc1＜tc2＜tc3，当δp1≤δpa＜δp2时，所述控制模块将所述供热装置向所述用户侧的供热温度设置为第三供热温度tc3；当δp2≤δpa＜δp3时，所述控制模块将所述供热装置向所述用户侧的供热温度设置为第二供热温度tc2；当δpa≥δp3时，所述控制模块将所述供热装置向所述用户侧的供热温度设置为第一供热温度tc1。
9.进一步地，若pa≤p1，所述控制模块将所述供热温度初步确定为第三供热温度tc3，并根据所述相变时间选取对应的调节系数对所述供热温度进行第一次调节；其中，所述控制模块还设有第一调节系数k1、第二调节系数k2以及第三调节系数k3，设定1＜k1＜k2＜k3＜2，当所述相变时间为第一相变时间t1时，所述控制模块选取第一调节系数对所述供热温度进行第一次调节；当所述相变时间为第二相变时间t2时，所述控制模块选取第二调节系数k2对所述供热温度进行第一次调节；当所述相变时间为第三相变时间t3时，所述控制模块选取第三调节系数k3对所述供热温度进行第一次调节；当所述控制模块选取第i调节系数ki对所述供热温度进行第一次调节时，设定i=1，2，3，所述控制模块将调节后的供热温度设置为tc3＇，设定tc3＇=tc3
×
ki。
10.进一步地，当所述控制模块对所述供热装置的供热温度设置完成时，所述控制模块将所述第二压力变化量pb与第一预设压力变化量p1进行比对，若pb＞p1，所述控制模块计算第二压力变化量pb与第一预设压力变化量p1的第二压力变化量差值δpb，并根据第二压力变化量差值与预设压力变化量差值的比对结果选取对应的修正系数对供热温度进行修正，其中，所述控制模块还设有第一修正系数x1、第二修正系数x2以及第三修正系数x3，设定0.5＜x3＜x2＜x1＜1，
当δp1≤δpb＜δp2时，所述控制模块选取第一修正系数x1对所述供热温度进行修正；当δp2≤δpb＜δp3时，所述控制模块选取第二修正系数x2对所述供热温度进行修正；当δpb≥δp3时，所述控制模块选取第三修正系数x3对所述供热温度进行修正；当所述控制模块选取第j修正系数xj对所述供热温度进行修正时，设定j=1，2，3，所述控制模块将修正后的供热温度设置为tc＇，设定tc＇=tcn
×
xj，设定n=1，2，3。
11.进一步地，当所述控制模块将所述相变时间设置为te时，设定e=1，2，3，所述控制模块获取所述储能材料的实际相变时间ts，并将该实际相变时间ts与所述相变时间te进行比对，若ts＞te，所述控制模块计算所述实际相变时间ts与相变时间te的第一时间差值δt，设定δt=ts-te，并根据该第一时间差值与预设时间差值的比对结果选取对应的补偿系数对所述供热温度进行补偿，其中，所述控制模块还设有第一预设时间差值δt1、第二预设时间差值δt2、第三预设时间差值δt3、第一补偿系数u1、第二补偿系数u2以及第三补偿系数u3，其中，δt1＜δt2＜δt3，设定1＜u1＜u2＜u3＜2，当δt1≤δt＜δt2时，所述控制模块选取第一补偿系数u1对所述供热温度进行补偿；当δt2≤δt＜δt3时，所述控制模块选取第二补偿系数u2对所述供热温度进行补偿；当δt≥δt3时，所述控制模块选取第三补偿系数u3对所述供热温度进行补偿；当所述控制模块选取第z补偿系数uz对所述供热温度进行补偿时，设定z=1，2，3，所述控制模块将补偿后的供热温度设置为tc＇＇，设定tc＇＇=tc＇
×
uz。
12.进一步地，若ts≤te，所述控制模块根据第二压力变化量差值与预设压力变化量差值的比对结果选取对应的修正系数对供热温度进行二次修正，所述控制模块将修正后的供热温度设置为tc＇＇＇,设定tc＇＇＇=tc＇
×
xj。
13.本发明另一方面提供一种智慧储能供热系统，包括箱体，所述箱体内设置有用以向用户侧供热的供热机构、用以检测所述供热机构供热过程的检测机构以及根据所述检测机构的检测结果控制所述供热机构的控制器；所述供热机构包括用以向用户侧供热的供热装置、用以回收所述用户侧废水能量的回收装置以及将所述回收装置回收的废水能量储存的储能装置，所述供热装置与所述回收装置之间设置有第一换热器，所述储能装置与所述回收装置设置有第二换热器；所述检测机构包括设置在所述储能装置的第一压力传感器和第二压力传感器，设置在废水回收装置的第一温度传感器，以及设置在供热装置的第一温度传感器；所述控制装置包括设置在所述箱体内的控制模块和显示面板。。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过将废水进行回收，并在回收时，根据废水温度与储能材料的相变温度的比对结果确定储能材料的相变时间或获取压力传感器的压力变化量，在所述储能材料未发生相变时，将所述供热机构的供热温度设置为第三供热温度，在所述储能材料发生相变时，根据相变时间对供热温度进行调节，在储能材料相变较大时，获取压力传感器的压力变化量，并根据实际压力变化量与预设压力变化量的比
对结果进一步确定供热温度以及对供热温度进行调节，提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
15.尤其，通过设置两个方向的压力传感器，对储能材料的两个方向的相变后的压力进行检测，获取两个压力传感器的压力变化量，进一步根据压力变化量对于预设压力变化量的比对结果对供热温度进行修正，进一步提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
16.进一步地，通过在所述控制模块设置预设温度差值和相变时间，并当废水温度小于储能材料的相变温度时，计算废水温度与相变温度的差值，并根据该差值与预设温度差值的比对结果确定相变温度，进一步提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
17.通过在所述控制模块设置预设时间差值和补偿系数，并当储能材料的实际相变时间大于根据温度差值确定的相变时间时，计算实际相变时间与相变时间的差值，并根据该时间差值与预设相变时间差值的比对结果选取对应的补偿系数对供热温度进行补偿，进一步提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
附图说明
18.图1为本发明所述智慧储能供热方法的流程图；图2为本发明所述智慧储能供热系统的整体结构示意图；图3为本发明所述智慧储能供热系统的供热机构结构示意图。
具体实施方式
19.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。
20.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。
21.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。
22.请参阅图1所示，其为本发明所述智慧储能供热方法的流程图。
23.本发明一方面提供一种智慧储能供热方法，包括：步骤s1、控制模块获取储能材料的相变温度tb；步骤s2、所述控制模块获取第一温度传感器检测的用户侧的废水温度ta并将该废水温度ta与所述相变温度tb进行比对；步骤s3、所述控制模块根据所述废水温度ta和所述相变温度tb的比对结果确定所述储能材料的相变时间；步骤s4、获取第一压力传感器的第一压力变化量pa和第二压力传感器的第二压力变化量pb；
步骤s5，控制模块根据所述第一压力变化量pa与所述第二压力变化量pb控制供热装置向用户侧供热。
24.具体而言，通过将废水进行回收，并在回收时，根据废水温度与储能材料的相变温度的比对结果确定储能材料的相变时间或获取压力传感器的压力变化量，在所述储能材料未发生相变时，将所述供热机构的供热温度设置为第三供热温度，在所述储能材料发生相变时，根据相变时间对供热温度进行调节，在储能材料相变较大时，获取压力传感器的压力变化量，并根据实际压力变化量与预设压力变化量的比对结果进一步确定供热温度以及对供热温度进行调节，提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
25.本发明所述智慧储能供热方法，在所述步骤s2中，当所述控制模块将所述废水温度ta与所述相变温度tb进行比对时，若ta＜tb，所述控制模块根据所述废水温度ta与所述相变温度tb的温度差值确定所述储能材料的相变时间，若ta≥tb，所述控制模块获取第一压力传感器的第一压力变化量pa和第二压力传感器的第二压力变化量pb。
26.本发明所述智慧储能供热方法，在所述步骤s3中，当确定所述储能材料的相变时间时，所述控制模块计算所述废水温度ta和所述相变温度的温度差值δt，设定δt=tb-ta，并根据该温度差值与预设温度差值的比对结果确定所述储能材料的相变时间，其中，所述控制模块设置有第一预设温度差值δt1、第二预设温度差值δt2、第三预设温度差值δt3、第一相变时间t1、第二相变时间t2以及第三相变时间t3，其中，δt1＜δt2＜δt3，t1＜t2＜t3，当δt1≤δt＜δt2时，所述控制模块将所述储能材料的相变时间设置为第一相变时间t1；当δt2≤δt＜δt3时，所述控制模块将所述储能材料的相变时间设置为第二相变时间t2；当δt≥δt2时，所述控制模块将所述储能材料的相变时间设置为第三相变时间t3。
27.具体而言，通过在所述控制模块设置预设温度差值和相变时间，并当废水温度小于储能材料的相变温度时，计算废水温度与相变温度的差值，并根据该差值与预设温度差值的比对结果确定相变温度，进一步提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
28.本发明所述智慧储能供热方法，在所述步骤s5中，若ta≥tb，所述控制模块获取所述第一压力变化量pa，并将所述第一压力变化量pa与第一预设压力变化量p1进行比对，若pa＞p1，所述控制模块计算所述第一压力变化量pa与第一预设压力变化量p1的第一压力变化量差值δpa，并根据该压力变化量差值与预设压力变化量差值的比对结果确定所述供热装置向所述用户侧供热的供热温度，其中，所述控制模块还设有第一预设压力变化量差值δp1、第二预设压力变化量差值δp2、第三预设压力变化量差值δp3、第一供热温度tc1、第二供热温度tc2以及第三供热温度tc3，其中，δp1＜δp2＜δp3，tc1＜tc2＜tc3，当δp1≤δpa＜δp2时，所述控制模块将所述供热装置向所述用户侧的供热温度设置为第三供热温度tc3；
当δp2≤δpa＜δp3时，所述控制模块将所述供热装置向所述用户侧的供热温度设置为第二供热温度tc2；当δpa≥δp3时，所述控制模块将所述供热装置向所述用户侧的供热温度设置为第一供热温度tc1。
29.本发明所述智慧储能供热方法，若pa≤p1，所述控制模块将所述供热温度初步确定为第三供热温度tc3，并根据所述相变时间选取对应的调节系数对所述供热温度进行第一次调节；其中，所述控制模块还设有第一调节系数k1、第二调节系数k2以及第三调节系数k3，设定1＜k1＜k2＜k3＜2，当所述相变时间为第一相变时间t1时，所述控制模块选取第一调节系数对所述供热温度进行第一次调节；当所述相变时间为第二相变时间t2时，所述控制模块选取第二调节系数k2对所述供热温度进行第一次调节；当所述相变时间为第三相变时间t3时，所述控制模块选取第三调节系数k3对所述供热温度进行第一次调节；当所述控制模块选取第i调节系数ki对所述供热温度进行第一次调节时，设定i=1，2，3，所述控制模块将调节后的供热温度设置为tc3＇，设定tc3＇=tc3
×
ki。
30.本发明所述智慧储能供热方法，当所述控制模块对所述供热装置的供热温度设置完成时，所述控制模块将所述第二压力变化量pb与第一预设压力变化量p1进行比对，若pb＞p1，所述控制模块计算第二压力变化量pb与第一预设压力变化量p1的第二压力变化量差值δpb，并根据第二压力变化量差值与预设压力变化量差值的比对结果选取对应的修正系数对供热温度进行修正，其中，所述控制模块还设有第一修正系数x1、第二修正系数x2以及第三修正系数x3，设定0.5＜x3＜x2＜x1＜1，当δp1≤δpb＜δp2时，所述控制模块选取第一修正系数x1对所述供热温度进行修正；当δp2≤δpb＜δp3时，所述控制模块选取第二修正系数x2对所述供热温度进行修正；当δpb≥δp3时，所述控制模块选取第三修正系数x3对所述供热温度进行修正；当所述控制模块选取第j修正系数xj对所述供热温度进行修正时，设定j=1，2，3，所述控制模块将修正后的供热温度设置为tc＇，设定tc＇=tcn
×
xj，设定n=1，2，3。
31.本发明所述智慧储能供热方法，当所述控制模块将所述相变时间设置为te时，设定e=1，2，3，所述控制模块获取所述储能材料的实际相变时间ts，并将该实际相变时间ts与所述相变时间te进行比对，若ts＞te，所述控制模块计算所述实际相变时间ts与相变时间te的第一时间差值δt，设定δt=ts-te，并根据该第一时间差值与预设时间差值的比对结果选取对应的补偿系数对所述供热温度进行补偿，其中，所述控制模块还设有第一预设时间差值δt1、第二预设时间差值δt2、第三预设时间差值δt3、第一补偿系数u1、第二补偿系数u2以及第三补偿系数u3，其中，δt1＜δt2＜δt3，设定1＜u1＜u2＜u3＜2，
当δt1≤δt＜δt2时，所述控制模块选取第一补偿系数u1对所述供热温度进行补偿；当δt2≤δt＜δt3时，所述控制模块选取第二补偿系数u2对所述供热温度进行补偿；当δt≥δt3时，所述控制模块选取第三补偿系数u3对所述供热温度进行补偿；当所述控制模块选取第z补偿系数uz对所述供热温度进行补偿时，设定z=1，2，3，所述控制模块将补偿后的供热温度设置为tc＇＇，设定tc＇＇=tc＇
×
uz。
32.具体而言，通过在所述控制模块设置预设时间差值和补偿系数，并当储能材料的实际相变时间大于根据温度差值确定的相变时间时，计算实际相变时间与相变时间的差值，并根据该时间差值与预设相变时间差值的比对结果选取对应的补偿系数对供热温度进行补偿，进一步提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
33.本发明所述智慧储能供热方法，若ts≤te，所述控制模块根据第二压力变化量差值与预设压力变化量差值的比对结果选取对应的修正系数对供热温度进行二次修正，所述控制模块将修正后的供热温度设置为tc＇＇＇,设定tc＇＇＇=tc＇
×
xj。
34.请参阅图2和图3所示，图2为本发明所述智慧储能供热系统的整体结构示意图；图3为本发明所述智慧储能供热系统的供热机构结构示意图。
35.本发明另一方面提供一种智慧储能供热系统，包括箱体1，所述箱体1内设置有用以向用户侧供热的供热机构2、用以检测所述供热机构2供热过程的检测机构3以及根据所述检测机构3的检测结果控制所述供热机构的控制器4；所述供热机构2包括用以向用户侧供热的供热装置21、用以回收所述用户侧废水能量的回收装置22以及将所述回收装置回收的废水能量储存的储能装置23，所述供热装置与所述储能装置之间设置有第一换热器24，所述储能装置与所述回收装置设置有第二换热器25，所述供热装置21经第二管道36与所述用户侧连接，所述回收装置22经第一管道35与所述用户侧连接；所述检测机构3包括设置在所述储能装置的第一压力传感器31和第二压力传感器32，设置在废水回收装置的第一温度传感器33，以及设置在供热装置的第一温度传感器34；所述控制装置4包括设置在所述箱体内的控制模块41和显示面板42。
36.具体而言，通过将废水进行回收，并在回收时，根据废水温度与储能材料的相变温度的比对结果确定储能材料的相变时间或获取压力传感器的压力变化量，在所述储能材料未发生相变时，将所述供热机构的供热温度设置为第三供热温度，在所述储能材料发生相变时，根据相变时间对供热温度进行调节，在储能材料相变较大时，获取压力传感器的压力变化量，并根据实际压力变化量与预设压力变化量的比对结果进一步确定供热温度以及对供热温度进行调节，提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
37.尤其，通过设置两个方向的压力传感器，对储能材料的两个方向的相变后的压力进行检测，获取两个压力传感器的压力变化量，进一步根据压力变化量对于预设压力变化量的比对结果对供热温度进行修正，进一步提高了对所述供热机构的控制精度，从而进一步提高了供热系统的供热效果。
38.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。
39.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。