[发明专利]一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制系统及控制方法

说明书

本发明公开一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制系统，包括：太阳能集热管，其埋设于集热路面下方；地下换热器，其深埋于太阳能集热管下方；太阳能集热回路，其依次连通太阳能集热管，上游水箱，循环泵和第一电磁调节阀；地下蓄能回路，其依次连通地下换热器，下游水箱，回水泵，第二电磁调节阀和第三电磁调节阀；其中，所述太阳能集热回路和所述地下蓄能回路并连，且在所述第一电磁调节阀与第二电磁调节阀之间和所述第三电磁调节阀处并连。通过太阳能和地下蓄能联动系统，实现汲取热量与存入热量的协同与统一，实现集热蓄能最大功效。本发明还提供一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制方法。

技术领域

本发明涉及可再生能源与蓄能利用技术领域，更具体的是，本发明涉及一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制系统及控制方法。

背景技术

利用道路集热蓄能融雪化冰技术，夏季集热蓄能一方面收集道路太阳能热量，实现“夏蓄能冬利用”季节性利用的目的；另一方面还有效地降低炎热夏季路面温度，减少路面热蚀破坏，提高道路寿命，特别对交通负载繁重路段(机场跑道、高速路端口、桥梁、坡路和弯道等)尤为必要。因此，集热蓄能融雪化冰技术的多重功效和作用也是其具有发展前景的优势所在，并被国际道路交通联合会(IRU)和国际能源组织(IEA)推荐应用的道路交通安全领域可再生能源利用绿色技术之一。

蓄能是未来能源领域可持续发展的重要组成部分和发展战略，是实现能源可再生化和高效利用的一种有效途径。地下作为一个良好的蓄能体和清洁能源库，越来越被人类所认识。集热蓄能融雪化冰系统将地能、太阳能等多种可再生能源整合利用，实现道路安全和环保，已经成为能源交通领域的创新技术和极具可持续发展前景的工程技术。

中国发明专利03120732.4公开“一种利用地热的融雪装置”，通过地下采热气和热交换器实现热交换，对路面积雪进行融化。专利03124304.5公开“蓄热式融雪装置”，通过利用夏天的太阳能实现屋顶和底面融雪。专利200810049591.6公开“一种高速公路融雪方法”，通过抽取地下水对路面积雪进行融化。三者分别应用地热能、太阳能、地下水进行了道路融雪化冰，但是每个专利当中，只是单一应用了地热能、太阳能、地下水进行了道路融雪化冰，并且仅是进行能源的简单利用，但是并不可控，不能有效对能源进行利用，造成了能源浪费，且起到的效果不是很显著。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制系统，通过太阳能和地下蓄能联动系统，不但保证更有效的道桥路面太阳能集热，提高运行功耗利用率；而且有利于地下能量存蓄，并达到汲取热量与存入热量的协同与统一，实现集热蓄能最大功效。

本发明的另一个目的是设计开发了一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制方法，通过采集路面集热和太阳辐射情况，并基于BP神经网络确定第一电磁调节阀、第二电磁调节阀和第三电磁调节阀的工作状态。

本发明还能根据集热路面和循环泵入口处的温差或者回收泵进出口处的温差精确控制太阳能集热回路和地下蓄能回路中的流体流量，保证集热和蓄能两个过程的有效联动，实现系统综合能效最大化。

本发明提供的技术方案为：

一种道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制系统，包括：

太阳能集热管，其埋设于集热路面下方；

地下换热器，其深埋于太阳能集热管下方；

太阳能集热回路，其依次连通太阳能集热管，上游水箱，循环泵和第一电磁调节阀；

地下蓄能回路，其依次连通地下换热器，下游水箱，回水泵，第二电磁调节阀和第三电磁调节阀；

其中，所述太阳能集热回路和所述地下蓄能回路并连，且在所述第一电磁调节阀与第二电磁调节阀之间和所述第三电磁调节阀处并连。

优选的是，还包括：