本发明属于地热能与太阳能综合利用，特别涉及中深层地热能耦合太阳能供热调控系统。
背景技术：
1、中深层地热能是指蕴藏在地下深度为2000米至3000米的地热能资源。这种地热能具有温度高、稳定性好、可再生等特点，是一种非常有潜力的清洁能源。太阳能是指太阳辐射能，可以通过太阳能热水器等设备将太阳能转化为热能用于生产生活热水、供暖等领域。为了最大化地利用清洁的可再生能源，将地热能和太阳能综合利用的例子越来越多。
2、例如公开号为cn113819510b的中国专利公开了一种中深层地热能耦合太阳能的零排放供热系统，通过将太阳能光热集热器和中深层地埋管换热装置分别与用能单元连接，实现了太阳能、中深层地热能的多能互补，并采用梯度利用的形式最大程度地利用了不同温度的热源，提高了利用效率。但是在该方案中，缺少了热能产生设备的产热规划，导致产热过剩的问题，即使可以通过储热技术储存热量，仍然会造成热量的损失。并且在该方案中，无法调节产出热源的温度，不能满足所有温度需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供中深层地热能耦合太阳能供热调控系统。
2、本发明提供了中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，包括：
3、热能产出组件：包括地热井换热设备和太阳能采热设备；
4、耦合储热组件：包括储水箱和调控机构，所述储水箱包括第一热源入口和第二热源入口，所述地热井换热设备与所述第一热源入口通过地热能换热管连通，所述太阳能采热设备与所述第二热源入口通过太阳能输送管连通，用于将地热井换热设备热源和太阳能采热设备热源在储水箱内耦合；所述调控机构设置在所述第一热源入口和第二热源入口之间，用于同步调节第一热源入口和第二热源入口的流量开度；
5、用户端：包括热量消耗设备和热源消耗设备，所述热量消耗设备通过换热管线与所述储水箱连通，所述热源消耗设备通过输送管线与所述储水箱连通；
6、控制装置：
7、包括热负荷模拟模块，用于对用户端在一单位时间的热负荷进行模拟，获取用户端在该单位时间内的热负荷参数，并基于所述热负荷参数预测下一单位时间的热负荷总量、用热温度以及用户端用热设备的调控策略；
8、控制指令加载模块，基于所述热负荷总量加载第一控制指令，基于所述用热温度加载第二控制指令，基于所述用热设备的调控策略加载第三控制指令；
9、采热控制模块，与所述地热井换热设备和太阳能采热设备连接，基于所述第一控制指令，控制所述热能产出组件的产热量；
10、流量开度控制模块，基于所述第二控制指令，同步调节储水箱不同热源入口的流量开度；
11、用热管线控制模块；基于所述第三控制指令，控制不同用热管线的开闭。
12、进一步的方案为，所述采热控制模块包括第一执行单元、热损失模型和热补偿单元；
13、所述第一执行单元用于控制所述地热井换热设备和太阳能采热设备的启停；
14、所述热损失模型用于计算储水箱热损失以及管线热损失，所述储水箱热损失基于储水箱单位时间的热损失计算，所述管线热损失基于管线单位长度的热损失计算；
15、所述热补偿单元通过所述损失模型确定热补偿量，并基于热补偿量实时优化所述热能产出组件的产热量，其中，所述实时优化的过程为：将所述储水箱分别与所述地热井换热设备和太阳能采热设备反向连通，形成第一补偿管线和第二补偿管线，基于热补偿量选择所述第一补偿管线或第二补偿管线进行热量补偿。
16、进一步的方案为，所述采热控制模块还包括通道选择单元，用于在热量补偿时选择第一补偿管线或第二补偿管线；其中，选择过程为：获取所述地热井换热设备和太阳能采热设备的实时温度，若地热井换热设备实时温度大于太阳能采热设备，则选择第一补偿管线，若热井采热设备实时温度小于太阳能采热设备，则选择第二补偿管线。
17、进一步的方案为，所述流量开度控制模块包括开度控制模型和第二执行单元；
18、所述开度控制模型的建立过程为：
19、设定需求温度t，并获取一单位时间内的地热井换热设备温度的最大值t1以及一单位时间内的太阳能采热设备温度的最小值t2，使得地热井换热设备温度的最大值t1在第一热源入口的固定开度系数k1时以及太阳能采热设备温度的最小值t2在第二热源入口的固定开度系数k2时，储水箱的输出温度等于需求温度t；
20、获取地热井换热设备实时温度与t1的差值dt1和太阳能采热设备实时温度与t2的差值dt2，获取大量的dt1和第一热源入口的实时开度系数ka的映射关系以及dt2和第二热源入口的实时开度系数kb的映射关系，通过人工专家进行标记，标记后将dt1和实时开度系数ka以及dt2和实时开度系数kb依次输入至不同的神经网络单元进行迭代训练；将所述神经网络单元进行组合，得到开度控制模型，以使得输入dt1和dt2时，输出实时开度系数ka和实时开度系数kb，且使得所述储水箱的输出温度等于需求温度t；
21、其中，ka+kb=1；
22、所述第二执行单元基于开度调控模型同步调节储水箱不同热源入口的流量开度。
23、进一步的方案为，所述第一热源入口和第二热源入口位于所述储水箱的两侧，所述调控机构包括安装本体，所述安装本体固定设置在所述第一热源入口和第二热源入口之间；
24、所述安装本体顶部设置有电机，所述电机的输出端连接有驱动齿轮，所述安装本体上还设置有丝杆，所述丝杆的顶部和底部分别通过固定座固定，所述丝杆的顶部设置有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合；
25、所述丝杆上车丝有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段的螺纹旋向相反，在所述第一螺纹段上设置有第一滑块，所述第一滑块与所述第一螺纹段螺纹连接，在所述第二螺纹段上设置有第二滑块，所述第二滑块与所述第二螺纹段螺纹连接；
26、所述安装本体底部设置有转动杆，所述转动杆的中部与安装本体通过转动支座转动连接，在所述转动杆的一端设置有第一顶杆，所述第一顶杆顶部设置有第一密封块，用于调节所述第一热源入口开度，所述转动杆的另一端设置有第二顶杆，所述第二顶杆顶部设置有第二密封块，用于调节所述第二热源入口开度；
27、所述第一滑块上设置有第一联动杆，所述第一联动杆的顶部与所述第一滑块连接，第一联动杆的底部与所述转动杆连接，所述第二滑块上设置有第二联动杆，所述第二联动杆的顶部与所述第二滑块连接，第二联动杆的底部与所述转动杆连接，所述第一联动杆和第二联动杆与转动杆的接触点沿所述转动支座对称。
28、进一步的方案为，所述第一热源入口和第二热源入口结构相同，均为t形管结构，所述t形管结构包括水平管和与所述水平管连通的垂直管，所述水平管与所述储水箱连通，所述垂直管顶部用于连接地热能换热管或太阳能输送管，所述第一密封块或第二密封块设置在所述垂直管内部，且与垂直管滑动连接；
29、所述第二执行单元与所述电机连接，基于所述开度调控模型输出的ka和kb控制所述电机转动，带动所述第一滑块和第二滑块相向运动或相背运动，进而带动第一密封块或第二密封块在所述垂直管内滑动，以使得基于ka调节所述第一热源入口开度，基于kb调节第二热源入口开度。
30、进一步的方案为，所述储水箱内部两侧分别设置有第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板用于将所述第一热源入口分割为两个通道，在其中一个通道内通过第一混合管连接有第一特斯拉阀；所述第二分隔板用于将所述第二热源入口分割为两个通道，在其中一个通道内通过第二混合管设置有第二特斯拉阀，所述第一特斯拉阀和第二特斯拉阀的出口端均朝向储水箱底部倾斜设置。
31、进一步的方案为，所述换热管线上沿液体流向依次设置有蒸发器和冷凝器，所述冷凝器通过循环热泵循环给热量消耗设备供热；所述蒸发器与冷凝器连接，用于将吸收的热量作为热源传输至冷凝器。
32、进一步的方案为，所述用热管线控制模块分别与所述换热管线和输送管线连接，基于用户端用热设备的调控策略控制所述换热管线和输送管线的通断。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
34、（1）本发明采用耦合储热组件将地热井换热设备和太阳能采热设备的热源耦合，通过控制装置对用户端的热负荷进行模拟，基于热负荷总量、用热温度以及用户端用热设备的调控策略调控产热量、耦合策略以及管线选择策略，在保证用户端供给的同时最大程度的避免产能过剩。
35、（2）由于热能在储水箱以及管线输送过程中都会造成热损失，为了精准计算产热量，本技术通过热损失模型确定热补偿量，保证了用户端的用热需求。
36、（3）本发明通过开度控制模型精准地控制第一热源入口和第二热源入口的开度，在开度控制模型建立过程中，先基于需求温度和地热井换热设备温度以及太阳能采热设备温度确定第一热源入口和第二热源入口的固定开度，由于在一段时间内，地热井换热设备温度和太阳能采热设备温度均为变量，既存在变大的可能，也存在变小的可能，为了进一步缩小误差，本发明选用一段时间内的地热井换热设备温度的最大值和一段时间内的太阳能采热设备温度的最小值来约束第一热源入口和第二热源入口的固定开度，在温度变化时，使得地热井换热设备温度只可能降低，太阳能采热设备温度只可能升高。减少了变量的变化范围，便于对热源开度更好的控制。
37、（4）由于地热井换热设备温度只可能降低，太阳能采热设备温度只可能升高，因此，在调控两个热源入口开度时，开度大小为此消彼长式调控，基于此，本发明采用电机同时调控第一密封块和第二密封块的位置，例如，当地热井换热设备温度降低时，为保证用户端的温度需求，需要减小第一热源入口开度，即ka减小，kb增大，此时电机带动第一滑块向上移动同时带动第二滑块向下移动，使得转动杆顺时针转动，进而带动第一密封块向上移动以减小第一热源入口开度。
38、（5）由于从第一热源入口和第二热源入口进入储水箱的热源存在温差，为了提高储水箱内温度传感器参数精度，需要将两种热源快速融合，因此，本发明在储水箱内部设置了第一特斯拉阀和第二特斯拉阀，且第一特斯拉阀和第二特斯拉阀的出口端均朝向储水箱底部倾斜设置，经过特斯拉阀加速的热源具备更大的流速，提高了不同温度热源融合的速度。
1.中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述采热控制模块包括第一执行单元、热损失模型和热补偿单元；
3.根据权利要求2所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述采热控制模块还包括通道选择单元，用于在热量补偿时选择第一补偿管线或第二补偿管线；其中，选择过程为：获取所述地热井换热设备和太阳能采热设备的实时温度，若地热井换热设备实时温度大于太阳能采热设备，则选择第一补偿管线，若热井采热设备实时温度小于太阳能采热设备，则选择第二补偿管线。
4.根据权利要求3所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述流量开度控制模块包括开度控制模型和第二执行单元；
5.根据权利要求4所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述第一热源入口和第二热源入口位于所述储水箱的两侧，所述调控机构包括安装本体，所述安装本体固定设置在所述第一热源入口和第二热源入口之间；
6.根据权利要求5所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述第一热源入口和第二热源入口结构相同，均为t形管结构，所述t形管结构包括水平管和与所述水平管连通的垂直管，所述水平管与所述储水箱连通，所述垂直管顶部用于连接地热能换热管或太阳能输送管，所述第一密封块或第二密封块设置在所述垂直管内部，且与垂直管滑动连接；
7.根据权利要求6所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述储水箱内部两侧分别设置有第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板用于将所述第一热源入口分割为两个通道，在其中一个通道内通过第一混合管连接有第一特斯拉阀；所述第二分隔板用于将所述第二热源入口分割为两个通道，在其中一个通道内通过第二混合管设置有第二特斯拉阀，所述第一特斯拉阀和第二特斯拉阀的出口端均朝向储水箱底部倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述换热管线上沿液体流向依次设置有蒸发器和冷凝器，所述冷凝器通过循环热泵循环给热量消耗设备供热；所述蒸发器与冷凝器连接，用于将吸收的热量作为热源传输至冷凝器。
9.根据权利要求8所述的中深层地热能耦合太阳能供热调控系统，其特征在于，所述用热管线控制模块分别与所述换热管线和输送管线连接，基于用户端用热设备的调控策略控制所述换热管线和输送管线的通断。
