[发明专利]基于相变储能围护结构隔热的电暖器供热系统及方法

说明书

本发明实施例提供了一种基于相变储能围护结构隔热的电暖器供热系统及方法。系统包括储能式电暖器、控制器、采集器、服务器和围护结构，其中，控制器分别与储能式电暖器和采集器连接，采集器与服务器通信连接，围护结构包括透光隔热层和墙体保温层，透光隔热层设置于建筑物的透光结构内层，墙体保温层涂覆于墙体的内墙壁。本申请实施例利用相变在低谷电时进行储能，充分利用谷电，既降低供暖成本，又减少了对电网的容量需求。设置在建筑物的围护结构实现了近红外透射、远红外反射，充分的利用太阳能供热，并且阻止室内热能散失，有效的降低了供热能量的消耗。通过控制储能电暖器供热风门大小，调节供热功率，使室内温度恒定，实现舒适供暖。

技术领域

本发明涉及电力供暖控制领域，具体而言，涉及一种基于相变储能围护结构隔热的电暖器供热系统及方法。

背景技术

在老旧小区供热改造中，电暖器因为其安装方便，受到广大用户的青睐。但由于受到安装空间的限制，一般电暖器不具备储能功能，在使用中既不能充分的利用低廉的谷电来节省供暖费用，又不能进行电力错峰，减少供暖用电时对电网的冲击。据研究发现，在建筑供暖能耗中，通过外窗户损失的热能约占供暖能耗的23％。一般的电暖器其供热时通过其表面热辐射进行供暖，供暖时无法控制供暖输出功率，使用时容易导致供暖过热或供暖不均等现象。

需要说明的是，上述背景技术内容仅用于帮助理解本技术方案的技术逻辑，并不作为评判本申请现有技术的依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于相变储能围护结构隔热的电暖器供热系统及方法，以提高电暖器储能节能和建筑物保温的效果。

为了实现上述目的，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于相变储能围护结构隔热的电暖器供热系统，该系统包括储能式电暖器、控制器、采集器、服务器和围护结构，其中，控制器分别与储能式电暖器和采集器连接，采集器与服务器通信连接，围护结构包括透光隔热层和墙体保温层，透光隔热层设置于建筑物的透光结构内层，用于将可见光和太阳所辐射的近红外光透射到建筑物内，并将储能式电暖器辐射的远红外光反射在建筑物内，墙体保温层涂覆于墙体的内墙壁，用于阻碍热能通过墙壁向外传导，并将储能式电暖器辐射的远红外光反射在建筑物内；

控制器用于获取储能式电暖器的储能量、储能式电暖器的供热风门开启功率和建筑物的室内温度并发送至采集器；

采集器用于将储能式电暖器的储能量、储能式电暖器的供热风门开启功率和建筑物的室内温度发送至服务器；

服务器依据储能式电暖器的储能量、储能式电暖器的供热风门开启功率和建筑物的室内温度，计算建筑物室内的热量耗散功率和建筑物室内的剩余可供暖时间，以及根据预设的谷电时段和峰电时段，结合建筑物室内的剩余可供暖时间，确定储能式电暖器的加热时长并分配加热时段，将确定的加热时段和加热时长通过采集器发送至控制器，以便于控制器根据加热时段，结合当前的室内温度和设定供暖温度，控制储能式电暖器加热。

进一步地，围护结构的透光隔热层包括反射膜，反射膜为高透性聚酯膜，高透性聚酯膜的表面镀有纳米涂层，使得大于4um的红外波段被反射，小于等于4um的红外波段能够透射。

进一步地，墙体保温层包括底漆和面漆，底漆包括中空陶瓷微颗粒，面漆包括高红外反射材料，面漆涂覆于底漆的外表面。

进一步地，储能式电暖器包括相变存储器和测量系统，相变存储器存储有相变材料，测量系统包括红外发送模块、红外发射器、红外接收器、电压转换模块、数字信号模块、温度传感器和微处理器，红外发送模块与红外发射器连接，红外发射器和红外接收器安装于相变材料中，红外发射器与红外接收器位于同一水平面，红外接收器与电压转换模块连接，电压转换模块与数字信号模块连接，微处理器分别与红外发送模块和数字信号模块连接，温度传感器的温度感知端设置于相变材料中，温度传感器与数字信号模块连接；