CN102243490A - 建筑物能源智能化中央控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑物能源智能化中央控制系统。它包括市供用电、市供用水、用户总电源入户端、用户生活热水供应系统、用户空调管道系统、太阳能光伏板发电控制子系统、风力发电控制子系统、太阳能热水控制子系统、地源热泵控制子系统、中央控制中心；所述中央控制中心与太阳能光伏板发电控制子系统可编程序控制器、风力发电控制子系统可编程序控制器、太阳能热水控制子系统可编程序控制器、地源热泵控制子系统可编程序控制器通过数据总线相连。本发明对多种能源联合使用进行合理有效控制，以可再生能源太阳能、风能、地能为主，常规能源为辅，优先利用可再生能源、减少常规能源的使用，在各种不同能源之间找到最佳平衡点，实现投入最少、节能效益最大。

Description

建筑物能源智能化中央控制系统
技术领域
本发明涉及一种建筑物能源的利用技术，更具体地说涉及一种建筑物能源智能化中央控制系统。
背景技术
目前我国的经济建设正处于一个转型的时期，从传统的产业经济转向绿色经济、低碳经济。传统产业经济是以破坏生态平衡、大量消耗能源与资源、损害人体健康为特征的经济，是一种损耗式经济。绿色经济则是以维护人类生存环境、合理保护资源与能源、有益于人体健康为特征的经济，是一种平衡式经济。就合理保护资源与能源来说我们有许多事可做，例如：为建筑物提供能源的现有技术有多种，如：地源、热泵、太阳能、风能，每种能源都有各自的明显优势和自身的不足，目前这些能源的使用呈单一化的倾向，未能解决前端多种能源输入和末端多样化需求的平衡点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种能解决前端多种能源输入和末端多样化需求的平衡点的建筑物能源智能化中央控制系统。
本发明的目的是通过以下措施来实现：一种建筑物能源智能化中央控制系统，它包括市供用电、市供用水、用户总电源入户端、用户生活热水供应系统、用户空调管道系统、其特征在于，还有太阳能光伏板发电控制子系统、风力发电控制子系统、太阳能热水控制子系统、地源热泵控制子系统、中央控制中心；其中：
太阳能光伏板发电控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的太阳能光伏板输出侧的电流/电压压检测器、DC/DC整流电路输出侧电压/电流检测器、太阳能光伏板位置检测器、蓄电池输出侧直流电流/电压检测器、逆变器输出侧交流电流/电压检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的用户总电源入户端；
所述风力发电控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的发电机输出侧交流电流/电压检测器、AC/DC整流电路输出侧直流电流/电压检测器、桨叶转速检测器、桨叶位置检测器、蓄电池输出侧直流电流/电压检测器、逆变器输出侧交流电流/电压检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的用户总电源入户端；
所述太阳能热水控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的太阳能集热器出水侧温度检测器、热源储水站温度检测器、地源U形集热管出水侧温度检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的太阳能热水循环水泵变频器；
所述地源热泵空调控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的地源U形集热管出水侧温度检测器、热源储水站温度检测器、室内温度检测器、热泵室内配管温度检测器、热泵制冷/制热模式转换开关、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的空调水系统循环泵变频器；
所述中央控制中心与太阳能光伏板发电控制子系统可编程序控制器、风力发电控制子系统可编程序控制器、太阳能热水控制子系统可编程序控制器、地源热泵控制子系统可编程序控制器通过数据总线相连。
与现有技术相比，由于采用了本发明提出的建筑物能源智能化中央控制系统，该系统对多种能源联合使用进行合理有效控制，以可再生能源太阳能、风能、地能为主，常规能源为辅，优先利用可再生能源、减少常规能源的使用，该系统以分布式计算机控制技术、充分发挥智能系统的调节作用，在极端不利的自然条件下选择最适当的适合使用的能源，并在各种不同能源之间找到最佳平衡点，实现投入最少、节能效益最大。
附图说明：
图1是本发明提出的一个实施例原理方框示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对具体实施方式作详细说明：
图1是本发明提出的一个实施例原理方框示意图。图中，建筑物能源智能化中央控制系统，它包括：市供用电、市供用水、用户总电源输出端、用户生活热水供应系统、用户空调管道系统、太阳能光伏板发电控制子系统1、风力发电控制子系统2、太阳能热水控制子系统3、地源热泵控制子系统4、中央计算机控制中心5。
本系统中用户可供选择的电能源有：市供用电、太阳能光伏板发电、风力发电。太阳能光伏板发电、风力发电均为可再生电源，是用户用电的首先。其中：
太阳能光伏板发电控制子系统1包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的太阳能光伏板输出侧的电流/电压压检测器、DC/DC整流电路输出侧电压/电流检测器、太阳能光伏板位置检测器、蓄电池输出侧直流电流/电压检测器、逆变器输出侧交流电流/电压检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的用户总电源入户端。所述太阳能光伏板位置检测器主要检测太阳能光伏板的位置，将其调整为吸收光能的最佳位置。
所述风力发电控制子系统2包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的发电机输出侧交流电流/电压检测器、AC/DC整流电路输出侧直流电流/电压检测器、桨叶转速检测器、桨叶位置检测器、蓄电池输出侧直流电流/电压检测器、逆变器输出侧交流电流/电压检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的用户总电源入户端；所述桨叶转速检测器、奖叶位置检测器是将风力发电机的桨叶调整至吸收风能的最佳位置。
太阳能光伏板发电控制子系统1可编程序控制器将检测到的由太阳能光伏板输出侧的直流电、并经DC/DC整流电路变为稳压恒定的直流电传送到中央控制中心，与此同时风力发电控制子系统2可编程序控制器将检测到的由风力发电机输出的交流电、并经AC/DC整流电路为稳压恒定的直流电传送到中央控制中心，由中央控制中心5根据用户程序选择出在当时自然条件下最适宜的能源，并继续检测该种电源后述蓄电池、逆变器的工作情况，发指令给该子系统的可编程序控制器进行调整。
本系统中用户可供选择的生活热水有：太阳能热水、地源热泵空调系统的地源U形集热管。所述太阳能热水控制子系统3包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的太阳能集热器出水侧温度检测器、热源储水站温度检测器、地源U形集热管出水侧温度检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的太阳能热水循环水泵变频器。除使用太阳能集热器出水侧温度送中央控制中心外，地源热泵空调控制子系统4的地源U形集热管出水侧温度也送中央控制中心。由热源储水站与用户生活用水系统进行热交换。
本系统中用户的空调系统为地源热泵空调系统4，所述地源热泵空调控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的地源U形集热管出水侧温度检测器、热源储水站温度检测器、室内温度检测器、热泵室内配管温度检测器、热泵制冷/制热模式切换开关、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的空调水系统循环泵变频器。当地源热泵空调控制子系统的室内温度检测器测得的室内温度送至中央控制中心5，与用户希望的室内温度作一比较，由中央控制中心确定热泵的运行模式并下达指令给子系统的可编程序控制器执行，通过热泵制冷/制热模式切换开关或采暖或制冷运行，由热泵室内配管温度检测器测的温度与设定值作比较将热泵的运行状态按每变化一度的梯度进行调节，调整到最佳状态。
本发明是这样工作的：关于用户用电方面中央控制中心，依据太阳能光伏板发电控制子系统太阳能光伏板位置检测器检测太阳能光伏板的位置，发出指令将其调整为吸收光能的最佳位置。与此同时中央控制中心依据风力发电控制子系统桨叶转速检测器、奖叶位置检测器发出的信息，将风力发电机的桨叶调整至吸收风能的最佳位置。由中央控制中心依据发电的情况选择确定向用户供电的系统及储藏电的系统，本系统配以强大的储电系统能够不间断的为建筑提供20天左右的电力供应。
关于用户生活用热水及空调系统分为夏季工作制和冬季工作制。冬季工作制为：冬时，恒温取暖的步骤为：首先利用水泵抽取常温(0℃左右)的水源后，让水进入地源系统进行循环，得到15℃-17℃的温水，然后再将这些水使用太阳能集热器(有阳光时)或者热泵加热得到45℃左右的水并储存起来，这些水就可以用来进入建筑进行循环取暖以及提供生活用热水。地源热泵则依据室内温度和用户所要求的温度确定热泵的工况。由于热泵进水侧采用经地源U形集热管来的较高温度的水源，故节省了能源。夏季工作制为：夏时，恒温制冷的步骤为：首先是用水泵抽取常温(25℃左右)的水源，让水进入地源系统进行循环后，得到15℃-17℃的温水，然后这些水一部分可以直接进入建筑内循环进行制冷，另一部分则通过热泵制冷到7℃-10℃并储存起来备用。生活用热水直接由常温水源使用太阳能集热器或者热泵加热得到。同样，地源热泵则依据室内温度和用户所要求的温度确定热泵的工况。由于热泵进水侧采用经地源U形集热管来的较低温度的水源，故节省了能源。
上述实施例并不构成对本发明的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种建筑物能源智能化中央控制系统，它包括市供用电、市供用水、用户总电源入户端、用户生活热水供应系统、用户空调管道系统、其特征在于，还有太阳能光伏板发电控制子系统、风力发电控制子系统、太阳能热水控制子系统、地源热泵控制子系统、中央控制中心；其中：
太阳能光伏板发电控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的太阳能光伏板输出侧的电流/电压压检测器、DC/DC整流电路输出侧电压/电流检测器、太阳能光伏板位置检测器、蓄电池输出侧直流电流/电压检测器、逆变器输出侧交流电流/电压检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的用户总电源入户端；
所述风力发电控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的发电机输出侧交流电流/电压检测器、AC/DC整流电路输出侧直流电流/电压检测器、桨叶转速检测器、桨叶位置检测器、蓄电池输出侧直流电流/电压检测器、逆变器输出侧交流电流/电压检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的用户总电源入户端；
所述太阳能热水控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的太阳能集热器出水侧温度检测器、热源储水站温度检测器、地源U形集热管出水侧温度检测器、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的太阳能热水循环水泵变频器；
所述地源热泵空调控制子系统包括：与子系统可编程序控制器数据输入端连接的地源U形集热管出水侧温度检测器、热源储水站温度检测器、室内温度检测器、热泵室内配管温度检测器、热泵制冷/制热模式转换开关、与子系统可编程序控制器数据输出端连接的空调水系统循环泵变频器；
所述中央控制中心与太阳能光伏板发电控制子系统可编程序控制器、风力发电控制子系统可编程序控制器、太阳能热水控制子系统可编程序控制器、地源热泵控制子系统可编程序控制器通过数据总线相连。
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