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申请/专利权人：深能科技(山东)有限公司

摘要：本发明公开了一种光伏驱动的中深层热泵蓄热供热系统的设计方法，在中深层地热地埋管热泵供热技术的基础上，搭配光伏发电技术将太阳能转化为零碳电力，驱动中深层地热地埋管热泵供热系统实现为建筑零碳供热，同时利用蓄热水箱将末端连续的用热需求与热源侧解耦，根据太阳能光伏的发电情况以及市政电网清洁电力的生产输送情况，灵活选择开机运行时间，将热量充分制取并储存于蓄热水箱中，即可通过间歇运行满足建筑用户连续的供热需求，从而实现对零碳清洁电力的充分消纳，进一步实现零碳供热。

主权项：1.一种光伏驱动的中深层热泵蓄热供热系统的设计方法，其特征在于：所述设计方法为：根据项目所在地气象条件及建筑功能，开展供热季逐时供热负荷详细分析与测算，明确项目实际供热需求；根据项目建设条件确定可铺设光伏面积及其发电装机功率；根据项目全年逐时太阳辐射强度，确定光伏逐时发电功率；以日累计光伏发电量作为输入条件，结合建筑供热需求，判断光伏驱动中深层地热热泵蓄热供热系统的运行能耗及运行成本，并且同时明确最大蓄热量需求、热泵机组供热装机容量需求，以及中深层地热能取热需求；结合最大蓄热量需求确定蓄热水箱容量，结合热泵机组供热装机容量确定相应水系统配置；根据项目所在地地质地热条件确定单口中深层地热地埋管可提供的取热量，以确定中深层地热地埋管开采数量；具体设计步骤包括：步骤一、根据项目所在地气象条件及建筑功能，结合全年太阳辐射强度、项目峰谷平电价时段，以及光伏可发电时段，得到日累积供热需求以及日累积光伏发电量作为输入条件，开展逐日蓄热量、供热系统耗电量、光伏发电余量、以及需要从市政电力补充清洁电力量的计算；步骤二、日累积光伏发电量全部驱动中深层地热热泵供热系统，得到日累积制热量；步骤三、若日累积光伏发电量全部用于驱动中深层地热热泵系统制热实现的日累积制热量Qs大于建筑当日累积供热需求Qh，d，则说明有光伏发电量结余，而每日有光伏发电时段累积供热需求Q1由光伏发电直接驱动，每日无光伏发电时段累积供热需求Q2则需要在有光伏发电阶段利用蓄热水箱蓄存；若日累积光伏发电量全部用于驱动中深层地热热泵系统制热实现的日累积制热量Qs小于每日有光伏发电时段累积供热需求Q1，则需在市政电力谷价阶段开启蓄热，以满足全天剩余累积供热需求，电力谷价阶段供热需求Q3由市政电力驱动热泵供热系统直接供应；若日累积光伏发电量全部用于驱动中深层地热热泵系统制热实现的日累积制热量Qs大于每日有光伏发电时段累积供热需求Q1，但小于每日电价非谷价阶段累积供热需求Q4，则光伏发电时段剩余热量需要蓄存，同时在电力谷价阶段同步开启蓄热，以满足非谷价阶段不足的供热量，电力谷价阶段供热需求Q3由市政电力驱动热泵供热系统直接供应；若日累积光伏发电量全部用于驱动中深层地热热泵系统制热实现的日累积制热量Qs小于建筑当日累积供热需求Qh，d，但大于每日电价非谷价阶段累积供热需求Q4，则剩余光伏驱动热泵的制热量全部蓄存即可；电力谷价阶段的部分供热需求Q3由市政电力驱动热泵供热系统直接供应，谷价阶段无需蓄热；步骤四、通过上述步骤一至三可确定逐日蓄热量，统计得到日累积最大蓄热量，设计30℃蓄水温差，即可计算得到蓄热水箱体积；步骤五、通过逐时光伏发电量，以最大发电量确定热泵供热系统装机容量；步骤六、明确项目所在地地热地质条件，包括土壤导热系数、温升梯度，按每年土壤平均温降不大于0.2℃，计算单口中深层地热地埋管累积取热量的推荐值，进而根据需求的累计取热量确定一个模块化系统能承担的供能面积；步骤七、结合供热尖峰负荷，以用户侧供回水温差5K确定用户侧水泵装机容量，以蓄能供回水温差30K确定蓄能水泵装机容量，以中深层地热地埋管供回水温差10K确定热源侧水泵装机容量。

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