[发明专利]一种多能源联合驱动的复合系统及其调控方法

说明书

本发明公开一种多能源联合驱动的复合系统，所述复合系统包括供热单元、供水单元、发电单元和集控模块；所述供热单元由光伏光热一体化机构、集热水箱、板式换热器和生活水箱构成；所述光伏光热一体化机构依次通过集热水箱、板式换热器和生活水箱与建筑的末端设备连接；所述供水单元由热泵机组热源侧换热器、热泵机组和生活水箱构成；发电单元由光伏光热一体化机构、蓄电池组、风力发电机组、逆变器和公用电网构成；所述集控模块由DCS控制器构成；本发明实现建筑物冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活用水，对于地源热泵的选择不仅局限于单一类型，扩大了本调控方法的适用范围，保障了复合供能系统的自给自足，最大程度利用绿色可再生能源，降低对传统能源的依赖。

技术领域：

本发明涉及供热自动控制领域，尤其涉及为一种多能源联合驱动的复合系统及其调控方法。

背景技术：

多地省政府贯彻落实清洁取暖政策，给予相关改造或新建项目大力支持，以空气、土壤、地表水等可再生能源作为热源的热泵供暖系统成为各地推行煤改清洁能源供暖的重要措施之一。

在实际运行中多能源耦合供热系统优于单一热源供热系统，但仍存在诸多待解决的技术问题，如：互补供热能源叠加的过程中，控制混乱，未充分利用各自能源的特性，导致系统整体的运行效率较低；多能源供热系统运行过程中集热系统的可利用温度范围较小，太阳能得热量低、波动不连续、辅助热源间歇性投入及能源切换频繁，易出现采暖季末端供热温度“忽冷忽热”等问题。

改变传统能源的单一供应方式，提升可再生能源的利用率，需要考虑热源和用户侧的供需平衡。供热系统的运行调节是确保供热系统供热质量和安全、稳定经济运行的关键环节，运行调节不到位会造成供热质量不合格、供热能耗大、系统运行不稳定，甚至无法正常供热等问题。特别体现在供热季度的前中后期，如不利用质调节或量调节等手段来合理控制供热效果，易出现供暖效果高低不一的现象，所以调节过程中对热量供给的“移峰填谷”措施可以从一定程度上保障室内温度，提升人员居住舒适性。

多种能源联合供暖的方式在一定程度上能有效提升热泵机组的能效，在保障末端供暖效果的同时，自行调节适应负荷变化，实现按需供热，减少水泵和机组不必要的电耗，加大可再生能源的利用效率。以相应的流量调控措施来匹配高效节能的建筑群体。采取在供暖系统末端安装温控阀等控制装置，以建筑整体所需供热量为衡量标准，有效控制供水温度及流量，由中控系统进行阀门的切换及水流量大小的调整。通过智能控制机理使得多能源耦合互补供热的方式、目的、匹配度、能源利用效率、能耗水平、经济性和人员满意度等不确定性问题被优化，从而有效提升多能源耦合供热系统的智能供热能力。

发明内容：

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多能源联合驱动的复合系统，所述复合系统包括供热单元、供水单元、发电单元和集控模块；所述供热单元由光伏光热一体化机构、集热水箱、板式换热器和生活水箱构成；所述光伏光热一体化机构依次通过集热水箱、板式换热器和生活水箱与建筑的末端设备连接；其中：所述光伏光热一体化机构通过第一水温、流量监测仪表与所述集热水箱连接；所述集热水通过第二水泵与所述板式换热器；所述板式换热器通过分别通过第五水泵、第四水温、流量监测仪表和第二阀门与所述生活水箱连接；另一路所述生活水箱通过第七水泵、第3阀门与所述板式换热器连接，所述板式换热器依次通过第二水温、流量监测仪表、所述集热水箱、第一水泵与所述光伏光热一体化机构连接；光伏光热一体化机构含有太阳能集热器；

所述供水单元由热泵机组热源侧换热器、热泵机组和生活水箱构成；所述热泵机组包括热泵机组包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；其中：所述光伏光热一体化机构的进、出水管道均与热泵机组热源侧换热器的出水管道连接；所述热泵机组热源侧换热器供水端依次通过第四水泵和第五水温、流量监测仪表与所述热泵机组输入端连接；所述热泵机组输出端依次通过第九阀门与所述所述热泵机组输出端连接；所述热泵机组包括热泵机组 10包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀；其中：