本發(fā)明涉及可再生能源利用，具體是一種基于裝配式建筑的地?zé)崮芾孟到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著全球能源危機(jī)的加劇和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，尋找和利用可再生能源成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。地?zé)崮茏鳛橐环N清潔、可持續(xù)的能源，具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力。然而，傳統(tǒng)的地?zé)崮芾孟到y(tǒng)往往需要復(fù)雜的地質(zhì)勘探和長(zhǎng)時(shí)間的建設(shè)周期，依賴現(xiàn)場(chǎng)施工，難以與裝配式建筑快速集成。地?zé)崮芘c建筑供能系統(tǒng)協(xié)同效率低，缺乏智能調(diào)控和儲(chǔ)能優(yōu)化。系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)未充分利用，難以動(dòng)態(tài)優(yōu)化能耗和設(shè)備壽命。上述種種問(wèn)題限制了其廣泛應(yīng)用。
2、公布號(hào)為cn?116358174?a的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)專利公開(kāi)了一種利用裝配式地連墻與淺層地?zé)崮荞詈系木C合化供能系統(tǒng)，包括耦合連接的淺層地?zé)崮苎h(huán)系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)，利用所述地源熱泵系統(tǒng)對(duì)淺層地?zé)崮苓M(jìn)行補(bǔ)熱或制冷，實(shí)現(xiàn)供能或供冷，其中，所述淺層地?zé)崮苎h(huán)系統(tǒng)包括地埋管集熱器，所述地埋管集熱器纏設(shè)于裝配式地連墻周圍，地連墻裝配組件之間通過(guò)所述地埋管集熱器相連，并通過(guò)固定部件固定安裝。上述技術(shù)方案中，地?zé)峋c建筑結(jié)構(gòu)分離，導(dǎo)致熱損失大、成本高。缺乏預(yù)制化組件，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速部署?？刂颇K(1)智能化水平低，依賴人工干預(yù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種快速部署、高效節(jié)能的基于裝配式建筑地?zé)崮芾孟到y(tǒng)，通過(guò)預(yù)制化模塊與智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地?zé)崮懿杉⑥D(zhuǎn)換、儲(chǔ)存及供能全流程優(yōu)化。能夠快速部署、高效運(yùn)行，并且具有較低的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，以促進(jìn)地?zé)崮艿膹V泛應(yīng)用。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供一種基于裝配式建筑的地?zé)崮芾孟到y(tǒng)，包括預(yù)制地?zé)峤粨Q模塊、熱泵模塊、儲(chǔ)存模塊、裝配式建筑和控制模塊；預(yù)制地?zé)峤粨Q模塊：預(yù)埋于裝配式建筑地基中的模塊化地?zé)峋透咝峤粨Q器，地?zé)峋捎秒p層套管結(jié)構(gòu)并填充導(dǎo)熱介質(zhì)；熱泵模塊：與預(yù)制地?zé)峤粨Q模塊連接的地源熱泵機(jī)組，用于將地下熱量轉(zhuǎn)換為供暖/冷能量；儲(chǔ)存模塊：設(shè)置于建筑地下或結(jié)構(gòu)中的裝配式儲(chǔ)能單元，包含相變材料或水蓄能裝置；裝配式建筑：集成供能管網(wǎng)，直接使用儲(chǔ)存模塊的能量；控制模塊包括集成模塊、監(jiān)控模塊、管理模塊和能耗分析模塊；集成模塊：通過(guò)工業(yè)總線協(xié)議(modbus/opc?ua)連接各設(shè)備；監(jiān)控模塊：實(shí)時(shí)采集溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)并遠(yuǎn)程監(jiān)控；管理模塊：基于工控機(jī)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和存儲(chǔ)；能耗分析模塊：利用ai算法優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，計(jì)算利用系數(shù)(c.f.)。
4、上述系統(tǒng)中，預(yù)制地?zé)峤粨Q模塊的套管結(jié)構(gòu)為不銹鋼或鈦合金材質(zhì)，熱交換器為u型管或板式結(jié)構(gòu)，并預(yù)埋電伴熱帶。
5、上述系統(tǒng)中，控制模塊的溫度按照以下公式進(jìn)行控制：
6、tset＝tcurrent+k1*(tdesired-tcurrent)+k2*∫(tdesired-tcurrent)dt+k3*d(tdesired
7、-tcurrent)/dt；
8、控制模塊的壓力根據(jù)管網(wǎng)阻力動(dòng)態(tài)調(diào)整，按照以下公式進(jìn)行控制：pset＝pdesired±δp；
9、控制模塊(1)的流量按需變頻調(diào)節(jié)，按照以下公式進(jìn)行控制：fset＝fdesired*(tcurrent/tdesired)；
10、上述公式中，k1、k2、k3為pid調(diào)節(jié)系數(shù)，δp為管網(wǎng)阻力；tset、pset、fset分別代表設(shè)定的溫度、壓力和流量，而tcurrent、pcurrent、fcurrent代表當(dāng)前的溫度、壓力和流量，tdesired、pdesired、fdesired代表期望的溫度、壓力和流量。
11、上述系統(tǒng)中，儲(chǔ)能單元的相變材料為石蠟基或脂肪酸混合物，儲(chǔ)能腔體采用混凝土結(jié)構(gòu)并覆蓋聚氨酯保溫層。
12、上述系統(tǒng)中，利用系數(shù)(c.f.)的計(jì)算公式為：
13、c.f.＝年利用小時(shí)數(shù)/8760或c.f.＝(年利用熱能/裝機(jī)容量)×0.03171。
14、本發(fā)明還提供了一種基于上述系統(tǒng)的控制方法，包括：通過(guò)lstm模型預(yù)測(cè)建筑負(fù)荷需求；根據(jù)實(shí)時(shí)溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)熱泵功率及閥門開(kāi)度；利用利用系數(shù)評(píng)估系統(tǒng)性能并反饋優(yōu)化運(yùn)行策略。
15、上述方法中，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)包括：在夜間電價(jià)低谷時(shí)段優(yōu)先儲(chǔ)能，白天釋放能量。
16、本發(fā)明的有益效果是：
17、本發(fā)明將地?zé)峋c建筑結(jié)構(gòu)同步預(yù)制，縮短安裝周期。智能控制算法：基于溫度、壓力、流量的動(dòng)態(tài)反饋控制。通過(guò)利用系數(shù)(c.f.)評(píng)估系統(tǒng)性能，結(jié)合ai學(xué)習(xí)優(yōu)化運(yùn)行策略。通過(guò)集成裝配式建筑結(jié)構(gòu)與地?zé)崮懿杉?、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存及利用，實(shí)現(xiàn)地?zé)崮艿挠行Ю?，適用于住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑等多種場(chǎng)合。提高了地?zé)崮艿睦眯剩档湍茉聪模瑢?shí)現(xiàn)了建筑的綠色可持續(xù)發(fā)展。
1.一種基于裝配式建筑的地?zé)崮芾孟到y(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)制地?zé)峤粨Q模塊(2)、熱泵模塊(3)、儲(chǔ)存模塊(4)、裝配式建筑(5)和控制模塊(1)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)制地?zé)峤粨Q模塊(2)的套管結(jié)構(gòu)為不銹鋼或鈦合金材質(zhì)，熱交換器為u型管或板式結(jié)構(gòu)，并預(yù)埋電伴熱帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(1)的溫度按照以下公式進(jìn)行控制：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能單元的相變材料為石蠟基或脂肪酸混合物，儲(chǔ)能腔體采用混凝土結(jié)構(gòu)并覆蓋聚氨酯保溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述利用系數(shù)(c.f.)的計(jì)算公式為：
6.一種基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)包括：在夜間電價(jià)低谷時(shí)段優(yōu)先儲(chǔ)能，白天釋放能量。