分布式能源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種分布式能源系統(tǒng)，包括：能源設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，所述能源設(shè)備系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備、熱力管網(wǎng)及末端設(shè)備；所述控制系統(tǒng)包括微控單元、中控單元和總控單元，所述微控單元嵌入所述能源設(shè)備系統(tǒng)中，用于采集所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)；所述中控單元，與若干所述微控單元通訊，接收所述微控單元所采集的數(shù)據(jù)，并向所述微控單元發(fā)送控制指令；所述總控單元與若干所述中控單元通信，用于對(duì)所述能源設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。本實(shí)用新型所述分布式能源系統(tǒng)以居民小區(qū)為單位，可以避免大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，同時(shí)也可避免蒸汽在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程的能量損失。
【專利說(shuō)明】
分布式能源系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種分布式能源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前北方居民冬季取暖，大多采用燃煤鍋爐集中供熱，這種供熱方式首先需要鋪設(shè)管道，大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)浪費(fèi)大量人力物力；其次，蒸汽在較長(zhǎng)距離過(guò)程中，會(huì)有很大損失，造成能源浪費(fèi)；第三，燃煤鍋爐，會(huì)向大氣中排放大量二氧化碳、二氧化硫和粉塵，造成環(huán)境污染，這也是北方冬季霧霾天氣的重要原因之一。
[0003]為解決上述問(wèn)題，需要從能源管理的根源入手，詳細(xì)規(guī)劃能源提供方式、運(yùn)維管控方式，提高能源利用效率與設(shè)備能效比，這樣才能有效解決上述問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種分布式能源系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種分布式能源系統(tǒng)，包括:能源設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，
[0006]所述能源設(shè)備系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備、熱力管網(wǎng)及末端設(shè)備；
[0007]所述控制系統(tǒng)包括微控單元、中控單元和總控單元，所述微控單元嵌入所述能源設(shè)備系統(tǒng)中，用于采集所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù);所述中控單元，與若干所述微控單元通訊，接收所述微控單元所采集的數(shù)據(jù)，并向所述微控單元發(fā)送控制指令；所述總控單元與若干所述中控單元通信，用于對(duì)所述能源設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。
[0008]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備包括太陽(yáng)能、燃?xì)忮仩t、電鍋爐、化工原料鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、儲(chǔ)能裝置以及空氣源熱栗、水地源熱栗、二氧化碳冷暖設(shè)備以及生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備中的一種或幾種組合。
[0009 ]優(yōu)選地，所述末端設(shè)備包括室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管、地板輻射供暖系統(tǒng)。
[0010]優(yōu)選地，所述微控單元包括采集模塊和輸出模塊，所述采集模塊包括與所述能源設(shè)備系統(tǒng)連接的傳感器以及輸入電路;所述輸出模塊包括第一通信電路和控制指令輸出電路。
[0011]優(yōu)選地，所述中控單元和所述總控單元分別為上位機(jī)分機(jī)和上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)分機(jī)和所述上位機(jī)總機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
[0012]優(yōu)選地，所述微控單元還包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備保護(hù)模塊，用于避免所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備啟動(dòng)前和運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備損毀。
[0013]如上所述，本實(shí)用新型的分布式能源系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型所述分布式能源系統(tǒng)包括:能源設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，所述能源設(shè)備系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備、熱力管網(wǎng)及末端設(shè)備;所述控制系統(tǒng)包括微控單元、中控單元和總控單元，所述微控單元嵌入所述能源設(shè)備系統(tǒng)中，用于采集所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù);所述中控單元，與若干所述微控單元通訊，接收所述微控單元所采集的數(shù)據(jù)，并向所述微控單元發(fā)送控制指令;所述總控單元與若干所述中控單元通信，用于對(duì)所述能源設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。本實(shí)用新型所述分布式能源系統(tǒng)以居民小區(qū)為單位，可以避免大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，同時(shí)也可避免蒸汽在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程的能量損失。本實(shí)用新型所述分布式能源系統(tǒng)與相應(yīng)的軟件配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備狀態(tài)可視化、遠(yuǎn)程無(wú)人值守;對(duì)降低空氣污染物排放具有促進(jìn)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)安全舒適、清潔環(huán)保的目的。
【附圖說(shuō)明】

[0015]圖1顯示為本實(shí)用新型分布式能源系統(tǒng)示意圖。
[0016]圖2顯示為本實(shí)用新型一實(shí)施例中微控單元輸入電路。
[0017]圖3顯示為一實(shí)施例中微控單元第一通信電路。
[0018]圖4顯示為一實(shí)施例中微控單元控制指令輸出電路。
[0019]圖5顯示為本實(shí)用新型一實(shí)施例中分布式能源系統(tǒng)的控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0021]請(qǐng)參閱圖1至圖5。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0022]圖1顯示為本實(shí)用新型分布式能源系統(tǒng)示意圖，該分布式能源系統(tǒng)包括，能源設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，
[0023]所述能源設(shè)備系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備、熱力管網(wǎng)及末端設(shè)備；
[0024]所述控制系統(tǒng)包括微控單元、中控單元和總控單元，所述微控單元嵌入所述能源設(shè)備系統(tǒng)中，用于采集所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù);所述中控單元，與若干所述微控單元通訊，接收所述微控單元所采集的數(shù)據(jù)，并向所述微控單元發(fā)送控制指令；所述總控單元與若干所述中控單元通信，用于對(duì)所述能源設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。
[0025]再一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備包括太陽(yáng)能、燃?xì)忮仩t、電鍋爐、化工原料鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、儲(chǔ)能裝置以及空氣源熱栗、水地源熱栗、二氧化碳冷暖設(shè)備以及生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備中的一種或幾種組合。上述設(shè)備均為清潔型驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備，可以有效避免環(huán)境污染。所述末端設(shè)備包括室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管、地板輻射供暖系統(tǒng)。
[0026]實(shí)際使用中，可以利用現(xiàn)有的熱力管網(wǎng)或只在較小區(qū)域內(nèi)建設(shè)熱力管網(wǎng)，避免了大規(guī)模管道的鋪設(shè)施工，減少了對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的破壞，降低了供熱管網(wǎng)中的熱量流失。
[0027]以區(qū)域性用戶(如小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、賓館等)為單位，多個(gè)驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備及其他相關(guān)設(shè)施構(gòu)成了分布式能源站，
[0028]再一實(shí)施例中，所述微控單元包括采集模塊和輸出模塊，所述采集模塊包括與所述能源設(shè)備系統(tǒng)連接的傳感器以及輸入電路(電路原理圖見(jiàn)圖2);所述輸出模塊包括第一通信電路和控制指令輸出電路。采集模塊將傳感器采集到的驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)變成模擬量或數(shù)字量，并通過(guò)輸入電路輸入微控單元。
[0029]再一實(shí)施例中，所述中控單元和所述總控單元分別為上位機(jī)分機(jī)和上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)分機(jī)和所述上位機(jī)總機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
[0030]再一實(shí)施例中，所述微控單元還包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備保護(hù)模塊，用于避免所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備啟動(dòng)前和運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備損毀。
[0031]具體地，微控單元采用單片機(jī)，圖3和圖4分別顯示為單片機(jī)的第一通信電路和控制指令輸出電路。
[0032]單片機(jī)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備保護(hù)單元，用于避免設(shè)備啟動(dòng)前和設(shè)備運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備損毀。具體如下:
[0033](I)、二通閥檢測(cè):當(dāng)水栗準(zhǔn)備啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)首先要判斷二通閥是否有故障，若有故障則報(bào)警。
[0034](2)、水流檢測(cè):當(dāng)循環(huán)栗啟動(dòng)若干秒后，開(kāi)始啟動(dòng)水流檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)水流開(kāi)關(guān)連續(xù)斷開(kāi)5S停機(jī)不報(bào)警，關(guān)閉水栗停止其他機(jī)器的啟動(dòng)，當(dāng)此動(dòng)作每小時(shí)出現(xiàn)超過(guò)2次，主機(jī)停止I小時(shí)檢測(cè)。
[0035](3)、高壓檢測(cè):當(dāng)出現(xiàn)高壓檢測(cè)故障時(shí)，并且高壓開(kāi)關(guān)持續(xù)斷開(kāi)5-150秒或者每小時(shí)斷開(kāi)超過(guò)2次，立即停止對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)故障恢復(fù)時(shí)，則解除故障報(bào)警，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)持續(xù)斷開(kāi)超過(guò)150秒或者每小時(shí)斷開(kāi)超過(guò)2次鎖定對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)。需要重新啟動(dòng)機(jī)組的電源才能繼續(xù)工作。
[0036](4)、低壓檢測(cè):當(dāng)出現(xiàn)低壓檢測(cè)故障時(shí)，并且低壓開(kāi)關(guān)持續(xù)斷開(kāi)20-150秒或者每小時(shí)斷開(kāi)超過(guò)2次，立即停止對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)故障恢復(fù)時(shí)，則解除故障報(bào)警，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪洪_(kāi)關(guān)持續(xù)斷開(kāi)超過(guò)150秒或者每小時(shí)斷開(kāi)超過(guò)2次鎖定對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)。需要重新啟動(dòng)機(jī)組的電源才能繼續(xù)工作。
[0037](5)、風(fēng)機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān):當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)機(jī)保護(hù)出現(xiàn)故障，并且故障時(shí)間超過(guò)30S的時(shí)候，立即停掉風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)以及四通閥，并顯示故障報(bào)警。
[0038](6)、缺相、錯(cuò)相檢測(cè):當(dāng)撥碼開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，則表示啟用缺相錯(cuò)相檢測(cè)。若機(jī)組三相電缺相或順序錯(cuò)誤，則電路會(huì)報(bào)警。
[0039](7)、排氣溫度保護(hù):當(dāng)排氣溫度大于等于排氣保護(hù)溫度(若120度)，停機(jī)不報(bào)警。當(dāng)此動(dòng)作保護(hù)每30分鐘超過(guò)兩次，停機(jī)顯示故障并報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)出氣保護(hù)后排氣溫度必須在3分鐘內(nèi)低于等于排氣保護(hù)溫度(120度)減排氣回差，否則鎖定排氣保護(hù)，顯示故障。
[0040](8)、出水口低溫保護(hù):制冷時(shí)并且壓縮機(jī)啟動(dòng)I分鐘時(shí)出水口的溫度連續(xù)小于等于3度持續(xù)10S，循環(huán)栗以外的設(shè)備停止運(yùn)行，直到出水溫度恢復(fù)到5度以上，機(jī)組才能正常工作，當(dāng)此動(dòng)作每小時(shí)出現(xiàn)超過(guò)2次，鎖定壓縮機(jī)。
[0041 ] (9)、出水口超溫保護(hù):當(dāng)處于制熱模式時(shí)，并且在壓縮機(jī)運(yùn)行I分鐘后開(kāi)始檢測(cè)出水口溫度，當(dāng)出水口溫度連續(xù)大于等于制熱設(shè)定溫度若干秒，循環(huán)栗以外的設(shè)備停止運(yùn)行，當(dāng)出水溫度恢復(fù)到制熱設(shè)定溫度以下，機(jī)組才能正常工作，當(dāng)此動(dòng)作每小時(shí)出現(xiàn)超過(guò)2次，鎖定壓縮機(jī)。
[0042]以空氣源熱栗為主要驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備，以居民小區(qū)或社區(qū)為單位建設(shè)分布式能源站，分布式能源站中的每臺(tái)設(shè)備(空氣源熱栗)都嵌入單片機(jī)。分布式能源站中的上位機(jī)分機(jī)匯總每個(gè)單片機(jī)采集得到的空氣源熱栗運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，上位機(jī)總機(jī)匯總各上位機(jī)分機(jī)上傳數(shù)據(jù)。上位機(jī)總機(jī)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和處理結(jié)果對(duì)上位機(jī)分機(jī)和驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備進(jìn)行管控。
[0043]圖5顯示為本實(shí)用新型分布式能源系統(tǒng)的控制系統(tǒng)示意圖，采用上位機(jī)總機(jī)與上位機(jī)分機(jī)的形式，多級(jí)管控驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備。上位機(jī)總機(jī)與若干上位機(jī)分機(jī)通信，接收上位機(jī)分機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并向上位機(jī)分機(jī)發(fā)出管控指令，進(jìn)而管控驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備。
[0044]再一實(shí)施例中，上位機(jī)分機(jī)與所述單片機(jī)和/或PLC通信采用工控通信、Wifi與TCP或UDP協(xié)議通信。
[0045]本實(shí)用新型所述分布式能源系統(tǒng)與相應(yīng)軟件配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備狀態(tài)可視化、遠(yuǎn)程無(wú)人值守;對(duì)降低空氣污染物排放具有促進(jìn)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)安全舒適、清潔環(huán)保的目的。具體包括:
[0046]采集驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理、傳輸、匯總；
[0047]進(jìn)一步處理所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，并傳輸、匯總；
[0048]對(duì)所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備進(jìn)行管控。
[0049]所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備出水溫度、回水溫度、電流、電壓，以及室內(nèi)外溫度、pm2.5、風(fēng)速、氣壓、噪音。
[0050]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分布式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式能源系統(tǒng)包括能源設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中， 所述能源設(shè)備系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備、熱力管網(wǎng)及末端設(shè)備； 所述控制系統(tǒng)包括微控單元、中控單元和總控單元，所述微控單元嵌入所述能源設(shè)備系統(tǒng)中，用于采集所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù);所述中控單元，與若干所述微控單元通訊，接收所述微控單元所采集的數(shù)據(jù)，并向所述微控單元發(fā)送控制指令;所述總控單元與若干所述中控單元通信，用于對(duì)所述能源設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備包括太陽(yáng)能、燃?xì)忮仩t、電鍋爐、化工原料鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、儲(chǔ)能裝置以及空氣源熱栗、水地源熱栗、二氧化碳冷暖設(shè)備以及生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備中的一種或幾種組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式能源系統(tǒng)，其特征在于:所述末端設(shè)備包括室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管、地板輻射供暖系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述微控單元包括采集模塊和輸出模塊，所述采集模塊包括與所述能源設(shè)備系統(tǒng)連接的傳感器以及輸入電路;所述輸出模塊包括第一通信電路和控制指令輸出電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)，其特征在于，所述中控單元和所述總控單元分別為上位機(jī)分機(jī)和上位機(jī)總機(jī)，所述上位機(jī)分機(jī)和所述上位機(jī)總機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)，其特征在于:所述微控單元還包括驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備保護(hù)模塊，用于避免所述驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備啟動(dòng)前和運(yùn)行中電壓、電流、水流、溫度或硬件故障造成的驅(qū)動(dòng)能源提供設(shè)備損毀。
【文檔編號(hào)】F24D19/10GK205690523SQ201620644158
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日 公開(kāi)號(hào)201620644158.7, CN 201620644158, CN 205690523 U, CN 205690523U, CN-U-205690523, CN201620644158, CN201620644158.7, CN205690523 U, CN205690523U
【發(fā)明人】鄭書湛
【申請(qǐng)人】山東華旗新能源科技有限公司