一種室外泳池供熱方法及裝置

本發(fā)明涉及泳池加熱，特別是涉及一種室外泳池供熱方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、游泳是最受歡迎的運動之一。較低的室外溫度直接導致室外泳池溫度低于熱舒適溫度(28℃)，甚至造成室外泳池設(shè)施停止使用。因此，一些技術(shù)已經(jīng)被應用于室外泳池，以維持泳池水溫處于熱舒適范圍。然而，當前利用的供熱技術(shù)單一，雖能夠為室外泳池提供熱量，但能耗、運行費用和碳排放等指標仍需降低。

2、現(xiàn)有技術(shù)公開了一種泳池的溫度控制方法及泳池設(shè)備，通過采集到泳池的關(guān)聯(lián)信息和熱泵機組的預置信息，通過所述關(guān)聯(lián)信息和所述預置信息能夠建立溫度加熱模型，在溫度加熱模型中輸入需要加熱的溫度，溫度加熱模型可以根據(jù)當前加熱到該溫度所需要的時間和使用的能耗，建立多組能夠加熱到該溫度的時間和對應能耗的加熱模式，所述啟動信息、當前泳池的關(guān)聯(lián)信息代入溫度加熱模型中，生成多組加熱模式并將各所述加熱模式發(fā)送至終端供用戶選擇，當用戶選擇了其中一種加熱模式的時候，則根據(jù)加熱模式對泳池進行加熱；當未選擇加熱模式的時候，則根據(jù)預置規(guī)則選擇其中的一種加熱模式對泳池進行加熱。該專利僅僅是采用熱泵對泳池進行加熱，供熱技術(shù)單一，雖能夠為室外泳池提供熱量，但能耗、運行費用和碳排放等指標仍需降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種室外泳池供熱方法及裝置，實現(xiàn)室外泳池加熱采用最適合環(huán)境并且成本低、環(huán)保的供熱方式。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種室外泳池供熱方法，包括：

3、s1：獲取泳池當?shù)貧庀笮畔ⅰ⒋x供熱設(shè)備、待選供熱設(shè)備的單位初始投資成本和關(guān)鍵運行參數(shù)、泳池的外形尺寸以及當?shù)仉妰r；

4、s2：根據(jù)當?shù)貧庀笮畔⒑陀境氐耐庑纬叽缬嬎愎嵝枨螅?/p>

5、s3：將待選供熱設(shè)備進行組合，得到多個供熱組合；

6、s4：根據(jù)供熱需求、待選供熱設(shè)備的關(guān)鍵運行參數(shù)以及當?shù)仉妰r計算各供熱組合的能耗、碳排放量、運行成本、生命周期費用；

7、s5：通過優(yōu)化算法以最低能耗、最低運行成本、最低單位初始投資成本、最低生命周期費用和最低碳排放量為目標對各供熱組合進行優(yōu)化；

8、s6：利用決策方法對步驟s5獲得的各供熱組合的優(yōu)化結(jié)果進行比較，選擇出利益最大化的供熱組合。

9、進一步地，在步驟s2中，根據(jù)當?shù)貧庀笮畔?，選取最壞的天氣條件以計算最大的供熱需求。

10、進一步地，在步驟s2中，根據(jù)泳池是否設(shè)置保溫層建立室外泳池換熱模型，通過室外泳池換熱模型計算供熱需求。

11、進一步地，室外泳池換熱模型根據(jù)當?shù)貧庀笮畔⒑陀境氐耐庑纬叽缤ㄟ^計算熱傳導、對流換熱、輻射換熱獲得泳池熱量變化過程，根據(jù)泳池熱量變化過程和泳池實際使用需求計算所述供熱需求。

12、進一步地，在步驟s4中，根據(jù)供熱需求、預定的預熱周期以及泳池在關(guān)閉期間的水溫分布獲得泳池所需的加熱能力，并根據(jù)泳池所需的加熱能力計算各供熱組合的能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用。

13、進一步地，在步驟s3中，供熱組合采用可再生能源供熱組合。

14、進一步地，所述供熱組合包括太陽能熱水系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、光伏熱泵系統(tǒng)、太陽能光電光熱系統(tǒng)、太陽能熱泵系統(tǒng)、氫能熱泵系統(tǒng)、太陽能-氫能系統(tǒng)。

15、進一步地，在步驟s4中，供熱組合若為太陽能熱水系統(tǒng)，采用太陽能集熱器模型、蓄熱水箱模型、水泵模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

16、供熱組合若為熱泵系統(tǒng)，采用熱泵模型、蓄熱水箱模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

17、供熱組合若為光伏熱泵系統(tǒng)，采用光伏模型、熱泵模型、蓄熱水箱模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

18、供熱組合若為太陽能光電光熱系統(tǒng)，采用光伏模型、太陽能集熱器模型、蓄熱水箱模型、水泵模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

19、供熱組合若為太陽能熱泵系統(tǒng)中，采用太陽能集熱器模型、熱泵模型、蓄熱水箱模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

20、供熱組合若為氫能熱泵系統(tǒng)，采用制氫裝置模型、燃料電池模型、熱泵模型、蓄熱水箱模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

21、供熱組合若為太陽能-氫能系統(tǒng)，采用制氫裝置模型、燃料電池模型、太陽能集熱器模型、蓄熱水箱模型、水泵模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用。

22、進一步地，在步驟s5中，所述優(yōu)化算法為遺傳算法。

23、本發(fā)明還提供一種室外泳池供熱裝置，包括：

24、輸入模塊，用于獲取泳池當?shù)貧庀笮畔?、待選供熱設(shè)備、待選供熱設(shè)備的單位初始投資成本和關(guān)鍵運行參數(shù)、泳池的外形尺寸以及當?shù)仉妰r；

25、處理模塊，用于根據(jù)當?shù)貧庀笮畔⒑陀境氐耐庑纬叽缬嬎?；并將待選供熱設(shè)備進行組合，得到多個供熱組合；且根據(jù)供熱需求、待選供熱設(shè)備的關(guān)鍵運行參數(shù)以及當?shù)仉妰r計算各供熱組合的能耗、碳排放量、運行成本、生命周期費用；然后通過優(yōu)化算法以最低能耗、最低運行成本、最低單位初始投資成本、最低生命周期費用和最低碳排放量為目標對各供熱組合進行優(yōu)化；并利用決策方法對各供熱組合的優(yōu)化結(jié)果進行比較，選擇出利益最大化的供熱組合；

26、輸出模塊，用于輸出利益最大化的供熱組合以及相應組合的單位初始投資成本、能耗、碳排放量、運行成本、生命周期費用。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

28、本發(fā)明通過輸入泳池當?shù)貧庀笮畔?、待選供熱設(shè)備、待選供熱設(shè)備的單位初始投資成本和關(guān)鍵運行參數(shù)、泳池的外形尺寸以及當?shù)仉妰r，計算供熱需求，并通過待選供熱設(shè)備進行組合得到不同的供熱組合，根據(jù)供熱需求計算不同的供熱組合的能耗、碳排放量、運行成本、生命周期費用，且對供熱組合進行優(yōu)化，在優(yōu)化后的供熱組合中選擇利益最大化的供熱組合，從而可針對泳池的加熱需要決策出最適合環(huán)境并且成本低、環(huán)保的供熱方式。

技術(shù)特征：

1.一種室外泳池供熱方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，在步驟s2中，根據(jù)當?shù)貧庀笮畔?，選取最壞的天氣條件以計算最大的供熱需求。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，在步驟s2中，根據(jù)泳池是否設(shè)置保溫層建立室外泳池換熱模型，通過室外泳池換熱模型計算供熱需求。

4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，室外泳池換熱模型根據(jù)當?shù)貧庀笮畔⒑陀境氐耐庑纬叽缤ㄟ^計算熱傳導、對流換熱、輻射換熱獲得泳池熱量變化過程，根據(jù)泳池熱量變化過程和泳池實際使用需求計算所述供熱需求。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，在步驟s4中，根據(jù)供熱需求、預定的預熱周期以及泳池在關(guān)閉期間的水溫分布獲得泳池所需的加熱能力，并根據(jù)泳池所需的加熱能力計算各供熱組合的能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，在步驟s3中，供熱組合采用可再生能源供熱組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，所述供熱組合包括太陽能熱水系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、光伏熱泵系統(tǒng)、太陽能光電光熱系統(tǒng)、太陽能熱泵系統(tǒng)、氫能熱泵系統(tǒng)、太陽能-氫能系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，在步驟s4中，供熱組合若為太陽能熱水系統(tǒng)，采用太陽能集熱器模型、蓄熱水箱模型、水泵模型計算能耗、碳排放量、運行成本和生命周期費用；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室外泳池供熱方法，其特征在于，在步驟s5中，所述優(yōu)化算法為遺傳算法。

10.一種室外泳池供熱裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及泳池加熱技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種室外泳池供熱方法，通過輸入泳池當?shù)貧庀笮畔?、待選供熱設(shè)備、待選供熱設(shè)備的單位初始投資成本和關(guān)鍵運行參數(shù)、泳池的外形尺寸以及當?shù)仉妰r，計算供熱需求，并通過待選供熱設(shè)備進行組合得到不同的供熱組合，根據(jù)供熱需求計算不同的供熱組合的能耗、碳排放量、運行成本、生命周期費用，且對供熱組合進行優(yōu)化，在優(yōu)化后的供熱組合中選擇利益最大化的供熱組合，從而可針對泳池的加熱需要決策出最適合環(huán)境并且成本低、環(huán)保的供熱方式。本發(fā)明還公開一種實現(xiàn)上述方法的室外泳池供熱裝置。

技術(shù)研發(fā)人員：李炎桐,符鴻靜,賀冠銓,劉暢,梁君翰,陳煒豪,尹輝斌
受保護的技術(shù)使用者：東莞理工學院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30