[发明专利]一种风热机组能源系统及制热方法

说明书

本发明提供了一种风热机组能源系统，所述系统包括：风热系统，用于将风能转化为热能；地源热泵系统，用于转化地源热能；换热系统，与风热系统、地源热泵系统和用户连接，用于调节风热系统和地源换热系统所转化的热能并将其传输给用户，以及控制系统，与风热系统、地源热泵系统和换热系统连接，用于控制风热系统、地源热泵系统和换热系统工作。本发明所提供的风热机组能源系统，克服了现有风热机组单台装置的不足，将风热机组和地源热泵联系在一起，克服了对风机高度的限制；还能在夏季对于温度较低的土壤源进行热量的补偿，以满足冬季的供暖需求；在风速未达到风力机切入风速时满足用户对供冷供暖的需求，该系统具有更好的鲁棒性。

技术领域

本发明属于能源系统领域，具体涉及一种风热机组能源系统及制热方法。

背景技术

能源是人类生存、发展的基础，但随着经济的快速发展，化石能源消耗量持续增加，人类正面临着日益严重的能源短缺和环境问题，全球气候变暖已成为国际关注的热点。发展清洁能源对于保障能源安全、促进环境保护、减少温室气体排放、实现国民经济可持续发展具有重要意义。

近年来，以太阳能、风能、地热能和海洋能为主的新能源开发利用技术得到了快速的发展。受风能波动性和电网扩容影响，目前我国弃风限电现象比较严重。而在非电热领域，尤其是在建筑供热和工业用热的方面，将风能直接转化为热能不仅可以实现清洁能源供暖，而且可以解决风能消纳的问题。

但是，风热机组是根据安装地的风资源评估所设计的，部分地区存在建筑物限高的问题，只能将风机叶轮缩小，限制了风力机对风能的捕获，单个风热机组很难满足用户的供暖需求。地源热泵是以岩土体、地层土壤、地下水或地表水为低温热源，由水地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热中央空调系统。但是在北方冬夏季时，地源热泵的吸放热不平衡会导致土壤温度降低。

因此，需提供一种风热机组能源系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种风热机组能源系统，所述系统包括：风热系统，用于将风能转化为热能；地源热泵系统，用于转化地源热能；换热系统，与所述风热系统、所述地源热泵系统和用户连接，用于调节风热系统和地源换热系统所转化的热能并将其传输给用户，以及控制系统，与所述风热系统、地源热泵系统和换热系统连接，用于控制风热系统、地源热泵系统和换热系统工作。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述风热系统包括叶片、轮毂、机舱和塔筒，所述机舱设置在所述塔筒上方。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述机舱包括齿轮箱、变桨系统、压缩机和偏航系统；变桨系统、压缩机和偏航系统同时与齿轮箱连接；压缩机包括开启式压缩机。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述开启式压缩机通过保温管路与所述换热系统连接。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述换热系统包括

换热器，与所述风热系统和所述地源热泵系统连接；

地埋管换热器，与所述换热器连接；

蓄热/蓄冷器，与所述换热器以及用户连接。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述地埋管换热器还可以与所述地源热泵连接。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述地埋管换热器包括单U管换热器或者双U管换热器。

本发明所提供的风热机组能源系统，还具有这样的特征，所述控制系统包括风热机组的启停控制模块以及对换热系统的热量管理模块。