[发明专利]基于风力磁涡流的海水源热泵供暖装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于风力磁涡流的海水源热泵供暖装置及其控制方法，该装置包括四种供暖模式：风能独立供暖：供暖设备直接与储热水箱相连，储热水箱通过永磁涡轮制热器制热；风能串联海洋能供暖：供暖设备与海水源热泵相连，海水源热泵、海水换热器和储热水箱串联成环；风能间接加热供暖：供暖设备与海水源热泵相连，第一环和第二环相连；海水源热泵单独供暖：供暖设备与海水源热泵相连，海水源热泵通过第二环制热。本发明能够根据负载需要和外界环境变化及时调整制暖模式，维持稳定制暖效率，并在满足建筑热负荷情况下，以维持稳定发电效率，缓解供暖能源消耗压力，充分实现海洋温差能和风能的合理利用。

技术领域

本发明属于供热系统技术领域，具体涉及一种基于风力磁涡流的海水源热泵供暖装置及其控制方法。

背景技术

人们在日常生活中所需能源的主要形式为热能，而冬季供暖这种低温热能的使用要占到一半以上。特别是在高纬度沿海地区，海洋温差能属低品位能源，目前没有大规模商业化应用的主要原因是循环热效率低。为了缓解供暖所造成的能源消耗压力，利用海洋能，并将风能转化为热能的研究对于缓解能源紧缺的问题具有十分重要的意义。

由于风能的不稳定性和不连续性，为了合理并充分利用风能，确保风力磁涡流的海水源热泵供暖的连续性，系统要求控制系统能够根据负载需要和外界环境变化及时调整设备状态，维持稳定制暖效率，并在满足建筑热负荷情况下，以维持稳定发电效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于风力磁涡流的海水源热泵供暖装置及其控制方法，根据负载需要和外界环境变化及时调整制暖模式，维持稳定制暖效率，并在满足建筑热负荷情况下，以维持稳定发电效率，缓解供暖能源消耗压力，解决现有技术中无法有效利用不稳定的风能以及能量密度低的海洋能的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于风力磁涡流的海水源热泵供暖装置，包括：第一储液罐、永磁涡轮制热器、储热水箱、蓄热水换热器、海水源热泵、海水换热器和供暖设备；其中，第一储液罐、永磁涡轮制热器和储热水箱串联成第一环，蓄热水换热器、海水源热泵和海水换热器串联成第二环，第一环和第二环通过储热水箱和蓄热水换热器相连；供暖设备分别与储热水箱、海水源热泵串联；海水源热泵入水口处设有加热设备；

该装置还包括垂直轴风机、发电机、电磁离合、接触器和电池；垂直轴风机与发电机相连，发电机通过电磁离合与永磁涡轮制热器相连，发电机还通过接触器与电池相连；

该装置包括四种供暖模式：

MODEL1-风能独立供暖：供暖设备直接与储热水箱相连，储热水箱通过永磁涡轮制热器制热；

MODEL2-风能直接串联海洋能供暖：供暖设备与海水源热泵相连，海水源热泵、海水换热器和储热水箱串联成环；

MODEL3-风能间接串联海洋能供暖：供暖设备与海水源热泵相连，第一环和第二环相连；

MODEL4-海洋能单独供暖：供暖设备与海水源热泵相连，海水源热泵通过第二环制热。

优选地，供暖设备出水口连有第二储液罐。

优选地，供暖设备为制暖盘管。

优选地，加热设备为电阻丝加热器。

优选地，电池为梯次电池。

本发明还提供一种用于上述的基于风力磁涡流的海水源热泵供暖装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、设置室内的上限温度X₁和下限温度X₂；

S2、监测蓄热水箱温度t₀和海水源热泵入水口温度T₁；