[发明专利]一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及谷电储能系统

说明书

本发明提供了一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及谷电储能系统，本发明碳纤维电供暖的谷电储能系统在谷电时段，通过碳纤维发热线缆对相变材料进行加热，相变材料通过相变的形式进行蓄热，在平电和峰电时段进行放热供暖。本发明的有益效果是：本发明使得供暖充分的利用谷电，降低供暖成本，平衡了电网负荷。

技术领域

本发明涉及供热控制技术领域，尤其涉及一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及谷电储能系统。

背景技术

随着国民经济的发展、生活水平的提高，对电的需求越来越大，而电力部门在扩大装机容量、积极开发新能源、解决电荒问题的同时，峰谷电能的矛盾也随之不断增大，严重影响着国家电网的安全和发电企业的经济利益。

谷电储能是一种平衡电网负荷、综合发挥电力资源的有效措施。国家早已提倡用低谷电蓄能来解决供暖行业高能耗、高污染问题，并出台了一系列有关优惠政策，力图通过合理条款能源结构，强化价格调整，引导削峰填谷。近年来，国家发改委不断下令拉大峰谷电价差距，上浮尖峰电价、下浮低谷电价。在政府一系列政策支持下，开发推广谷电储能技术和设备，为城市提供经济的清洁能源供暖具有深远的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：碳纤维电供暖的谷电储能系统在谷电时段，通过碳纤维发热线缆对相变材料进行加热，相变材料通过相变的形式进行蓄热，在平电和峰电时段进行放热供暖。本发明通过一系列控制方法，使得蓄热时充分利用谷电、减少利用平电、杜绝利用峰电，满足舒适供暖温度条件下，实现供暖成本最低。

本发明提供了一种碳纤维电供暖的谷电储能系统，包括碳纤维加热单元、碳纤维蓄热单元、碳纤维控制器、采集器、服务器和客户端，碳纤维加热单元镶嵌在碳纤维蓄热单元中，碳纤维加热单元与碳纤维控制器相连，碳纤维控制器与采集器相连，采集器与服务器相连，服务器与客户端建立通信连接；

所述碳纤维加热单元用于将电能转化为热能，对碳纤维蓄热单元进行加热；所述碳纤维蓄热单元用于储存转化的热能，并对室内进行供热；所述碳纤维控制器用于采集室内温度，并根据设定的加热时段、加热温度参量对所述碳纤维加热单元的电源进行控制；所述采集器为数据传输通道，将所述碳纤维控制器采集的数据上传给服务器，将服务器的命令下发给碳纤维控制器；服务器用于对数据的存储、分析，决策相关控制参量，并为客户端的数据交互提供相关服务；所述客户端对用户的操作、数据展现提供人机交互界面。

作为本发明的进一步改进，所述碳纤维加热单元与所述碳纤维控制器采用电缆连接，碳纤维控制器与采集器采用LoRa无线连接，采集器与服务器采用4G连接，服务器与客户端通过Internet进行通信。

作为本发明的进一步改进，所述碳纤维加热单元由绝热层、反射层、接地网和碳纤维发热线组成，所述碳纤维蓄热单元由蓄热层和面层组成，所述绝热层平铺在地面基础层上，反射层平铺在绝热层上，接地网平铺在反射层上，碳纤维发热线按一定间距固定在接地网上，蓄热层铺设在接地网上，且碳纤维发热线嵌入在蓄热层内，面层铺设在蓄热层上。

作为本发明的进一步改进，所述服务器在谷电期间预测在谷电期间加热时长，结合谷电时段参量，决策加热起止时间，将决策的参量下发给控制碳纤维控制器，所述碳纤维控制器控制碳纤维加热单元的电源进行蓄热，使得碳纤维蓄热单元在谷电截止时间点时达到最大蓄热量Qmax，单位为kWh。

作为本发明的进一步改进，所述服务器在平电期间预测供热时长，结合平电时段和峰电时段参量，决策在平电期间是否补充蓄热，将决策的参量下发给控制碳纤维控制器，所述碳纤维控制器控制碳纤维加热单元的电源通断，首先确保碳纤维蓄热单元在谷电开始时间点T4时所蓄热能全部用完，即达到最小蓄热量Qmin，单位为kWh，充分的利用碳纤维蓄热单元内存储的热能。

作为本发明的进一步改进，在峰电开始时间点至峰电截止时间点期间，碳纤维蓄热单元在不进行加热的情况下，其蓄热量不会小于最小蓄热量Qmin，即所蓄热量能供整个峰电时段工作。