CN103257619B - 一种智能建筑能源物联网及其集成方法 - Google Patents

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    • Y02P80/114

Abstract

本发明公开了一种智能建筑能源物联网及其集成方法,该智能建筑能源物联网包括分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统,分布式能源产能子系统用于生产所需的冷热电能源,并通过能源输配子系统将该冷热电能源输送到蓄能子系统,蓄能子系统根据智能能源服务子系统对建筑终端能源应用子系统的监测与反馈,进行能源的储存和优化配置,然后将该冷热电能源输送至建筑终端能源应用子系统;智能能源服务子系统在整个过程中进行能耗信号的采集、输出输入以及调控,最终使分布式能源产能子系统产出该冷热电能源的量与建筑终端能源应用子系统的需求相匹配,实现智能建筑能源物联网的最优化运行。

Description

一种智能建筑能源物联网及其集成方法
技术领域
[0001] 本发明涉及能源技术领域,特别是一种智能建筑能源物联网及其集成方法。
背景技术
[0002] 分布式能源是世界能源最新发展方向,引起了较多的重视和研宄,但其发展依然存在一些桎梏,即:能源供应系统与用能系统的脱节,带来了总能效的降低。国内外研宄成果发现:目前绝大多数的分布式能源系统的服务对象为建筑物,而建筑物往往是变负荷运行的,两者之间的机械式串接将直接导致供能系统的变工况运行,分布式能源系统在变工况运行情况下,效率大大降低,严重影响了分布式能源系统原有的高能效优势,甚至低于常规供能效率。一直以来,建筑用能终端节能属于建筑学、暖通空调领域学者研宄范畴,而分布式能源系统则属于能源领域学者研宄范畴,割裂了分布式能源系统的用能载体(建筑物)与分布式能源供能系统之间的关系。目前已经存在的楼宇间冷热电供能系统,仅仅是一种简单的产能与用能的叠加,二者之间是独立的子系统,且不相互影响,并没有体现一体化系统集成思想。
[0003] 2003年开始,国际智能电网联盟和美国能源部每年举办国际智能电网会议,其重点关注于单一电力系统的智能化。如:美国西北太平国家实验室的“奥林匹克半岛项目”为华盛顿州的居民提供了能源信息,并通过激励机制和自动化手段帮助居民减少高峰时段和紧急情况下的电力消耗,虚拟市场和自动化控制是该项目的核心。欧盟新成员马耳他目前正在开展全国性智能电网建设,将普通的电表转换为智能电表,实现实时监控电能使用情况,进而实现电力损耗分析以及远程控制功能。
[0004] 2010年国内能源专家武建东在国际上提出了以综合网架为基础的应用能源学说,即智能能源网,受到国际智能电网联盟、国际电工委员会和美国能源基金会等国际著名能源机构专业人士的认可与好评。该学说从战略层面提出了制高点式的能源体系整合模式,智能能源网不同于智能电网、智能水务网等单个能源行业独立发展和整合的改进改革模式,直接定位有别于发达国家、具有中国特色优势且领先于国际跨越式综合互动能源网络。
[0005] 然而智能电网属单网架结构,仅关注大范围内电力供需优化,以大电网为基础,庞大复杂,调配困难,不兼容分布式能源系统,不适用小区域,实际节能效果差;智能能源网属多层网架结构,将能源生产、输送、分配、使用、运行、服务等进行优化整合互动,但依然停留在概念层面,着眼于国家层面,非常庞大和复杂,缺乏现实可行性。
发明内容
[0006]( 一 )要解决的技术问题
[0007] 为了克服国家整体架构智能能源网的困难,本发明的目的在于提出一种以城市或城市群落为构架的基于分布式能源系统的智能建筑能源物联网及其集成方法,以解决在国家整体架构智能能源网时,供能节点与用能节点多,基础设施建设、地方性等诸多因素协调困难,使之难以实际应用的问题。
[0008] ( 二)技术方案
[0009] 为达到上述目的,本发明提供了一种智能建筑能源物联网,包括分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统,其中:分布式能源产能子系统用于生产所需的冷热电能源,并通过能源输配子系统将该冷热电能源输送到蓄能子系统,蓄能子系统根据智能能源服务子系统对建筑终端能源应用子系统的监测与反馈,进行能源的储存和优化配置,然后通过能源输配子系统将该冷热电能源输送至建筑终端能源应用子系统,满足建筑终端能源应用子系统的用能需求;智能能源服务子系统在整个过程中进行能耗信号的采集、输出输入以及调控,最终使分布式能源产能子系统产出该冷热电能源的量与建筑终端能源应用子系统的需求相匹配,实现智能建筑能源物联网的最优化运行。
[0010] 为达到上述目的,本发明还提供了一种集成智能建筑能源物联网的方法,包括:步骤1:测算城市或城市群落建筑能源消耗情况,同时进行标准建筑能耗模拟计算,得到建筑终端能源应用子系统的用能规律和用能信息;步骤2:计算能源输配子系统的协同耗散情况,确定供能半径;步骤3:综合供能半径、用能规律以及用能信息,确定分布式能源产能子系统和蓄能子系统的数量、容量及位置;步骤4:构建输配电网、输热管网和输冷管网;步骤5:营建智能能源服务子系统,布置用能监测点,安装能耗监测采集仪表,设置无线发射接收装置,搭建信息服务与管理控制中心,其中包括数据采集集中器、计算机及显示器的连接,最后在分布式能源产能子系统、蓄能子系统及建筑终端能源应用子系统中安装控制元件。
[0011](三)有益效果
[0012] 从上述技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
[0013] 1、本发明提供的智能建筑能源物联网及其集成方法,通过高温段发电、中温段驱动吸收式机组制冷或制热、低温段利用余热锅炉供生活热水,逐级释放化石能源能量,降低换热温差和火用损失,同时使用可再生能源,提高总能系统效率。
[0014] 2、本发明提供的智能建筑能源物联网及其集成方法,分布式能源产能子系统接近建筑终端能源应用子系统,降低了冷热传输距离,因此减少了冷热物流管网输配中冷热损耗。
[0015] 3、本发明提供的智能建筑能源物联网及其集成方法,智能建筑能源物联网包含分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统五个主要子系统,换热空间、时间尺度增大,可以更加充分地依据物理能梯级利用原则,优化换热网络,降低换热过程火用损失,提高总能系统效率。
[0016] 4、本发明提供的智能建筑能源物联网及其集成方法,实现了以城市为突破口,构架智能能源网的现实可行性。
[0017] 5、本发明提供的智能建筑能源物联网及其集成方法,由于智能能源网着眼于国家层面,而智能建筑能源物联网以城市或城市群落为构架,相比国家层面来说,范围较小;国家层面的智能能源网的能源种类繁多、不确定,导致难以管理、协调与控制,而智能建筑能源物联网的能源种类确定(天然气),并且可以充分利用城市中既有的天然气输配管网;国家层面的智能能源网用能对象众多,包括建筑用能、工业用能以及交通用能等,涉及到各类能源的需求,而智能建筑能源物联网的用能对象单一(建筑用能),且只有冷热电需求,供能节点与用能节点相对较少;所以本发明解决了在国家整体架构智能能源网时,供能节点与用能节点多,基础设施建设、地方性等诸多因素协调困难,使之难以实际应用的问题。
附图说明
[0018] 图1是本发明提供的智能建筑能源物联网的结构示意图;
[0019] 图2是本发明提供的集成图1所示智能建筑能源物联网的方法流程图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
[0021] 本发明提供的智能建筑能源物联网及其集成方法,分布式能源产能子系统中生产的电力、冷能以及热能通过能源输配子系统输送到建筑终端能源应用子系统,满足建筑所需的电负荷、冷负荷、热负荷,通过对能耗的监测、反馈和整个过程中能耗信号的输出输入以及调控使智能建筑能源物联网最优化运行。分布式能源产能子系统与建筑终端能源应用子系统完美的结合,将冷、热、电的生产、运输、分配、使用、运行、服务等通过不同层次智能网架优化、整合和互动,将智能化的集中分层式分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统有机结合。
[0022] 如图1所示,图1是本发明提供的智能建筑能源物联网的结构示意图,该智能建筑能源物联网包括分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统。其中,分布式能源产能子系统用于生产所需的冷热电能源,并通过能源输配子系统将该冷热电能源输送到蓄能子系统,蓄能子系统根据智能能源服务子系统对建筑终端能源应用子系统的监测与反馈,进行能源的储存和优化配置,然后通过能源输配子系统将该冷热电能源输送至建筑终端能源应用子系统,满足建筑终端能源应用子系统的用能需求;智能能源服务子系统在整个过程中进行能耗信号的采集、输出输入以及调控,最终使分布式能源产能子系统产出该冷热电能源的量与建筑终端能源应用子系统的需求相匹配,实现智能建筑能源物联网的最优化运行。
[0023] 分布式能源产能子系统包括天然气基联合循环发电机组、溴化锂吸收式机组、余热锅炉和压缩式机组。其中,天然气基联合循环发电机组是该分布式能源产能子系统中的动力装置,用于生产建筑终端能源应用子系统中所需求的电负荷;溴化锂吸收式机组用于根据季节工况生产冷热负荷;余热锅炉用于生产热负荷;压缩式机组用于生产冷热负荷并与溴化锂吸收式机组集成互补。
[0024] 在该分布式能源产能子系统中,所需的电负荷全部都是有天然气基联合循环发电机组提供,天然气进入联合循环发电机组做功发电,从联合循环发电机组出口的烟气进入溴化锂吸收式机组,溴化锂吸收式机组在制冷工况下进行制冷或在制热工况下进行制热,离开溴化锂吸收式机组的烟气则进入余热锅炉生产生活热水,余热锅炉出口的烟气经过处理后排入环境中或作为压缩式机组的低温热源,而压缩式机组则根据当地的现状充分利用包括浅层地热能、太阳能和生物质能的可再生能源进行压缩式制冷或制热,与溴化锂吸收式机组充分集成互补。
[0025] 在该分布式能源产能子系统中,天然气基联合循环发电机组能够充分利用城市既有天然气输配管网优势,具有发电效率高、环保性能好、占地面积小,建设周期短等优点。溴化锂吸收式机组能够充分利用联合循环发电机组排除的余热,实现物理能的梯级利用。余热锅炉能够充分利用从溴化锂吸收式机组排除的余热,使热能利用最大化。压缩式机组能够与溴化锂吸收式机组集成互补,充分利用可再生能源,实现化石能源与可再生能源的优势互补。
[0026] 蓄能子系统包括多个冰蓄冷装置和多个蓄热水箱,其中冰蓄冷装置用于对输送来的冷负荷进行储存,然后根据反馈来的能耗需求状况对冷负荷进行优化配置,使其满足用能需求;蓄热水箱用于对输送来的热负荷进行储存,然后根据反馈来的能耗需求状况对热负荷进行优化配置,使其满足用能需求。在该蓄能子系统中,蓄热水箱和冰蓄冷装置与分布式能源产能子系统中生产冷热负荷的机组以及建筑终端能源应用系统中冷热需求设备相连通,以形成能源的生产、储存、输配、使用一体化。冰蓄冷装置具有蓄冷量大、结构紧凑的特点,蓄热水箱则具有安装、维护方便,制作费用低的优点。
[0027] 建筑终端能源应用子系统包括电需求设备、热需求设备和冷需求设备,电需求设备、热需求设备和冷需求设备是城市(城市群)建筑固定用能需求端,其中电需求设备用于接收和使用输送来的电负荷,热需求设备用于接收和使用输送来的热负荷,冷需求设备用于接收和使用输送来的冷负荷。在该建筑终端能源应用子系统中,电需求设备、热需求设备和冷需求设备分别与输配电网、输热管网和输冷管网相连接。
[0028] 能源输配子系统包括输配电网、输热管网和输冷管网,输配电网、输热管网、输冷管网是目前实现电热冷传输的有效方式,其中输配电网用于输送分布式能源产能子系统中生产的电负荷,输热管网用于输送分布式能源产能子系统中生产的热负荷,输冷管网分别用于输送分布式能源产能子系统中生产的冷负荷。在该能源输配子系统中,输配电网使分布式能源产能子系统中的天然气基联合循环发电机组、电需求设备与建筑终端能源应用子系统中的电需求设备及并网装置相连通,输热管网使分布式能源产能子系统中的溴化锂吸收式机组、压缩式机组和余热锅炉与蓄热水箱及建筑终端能源应用子系统中的热需求设备相连通,输冷管网则使分布式能源产能子系统中的溴化锂吸收式机组和压缩式机组与冰蓄冷装置及建筑终端能源应用子系统中的冷需求设备相连通。其中并网装置是发电机组与大电网或邻近区域用能设备相连接的装置,用于将分布式能源产能子系统发出的多余的电力输入至大电网或邻近区域用能设备中,并进一步提高分布式能源产能子系统供电的安全性、可靠性及经济性。
[0029]智能能源服务子系统包括能耗监测采集仪表、无线发射接收装置、数据采集集中器、计算机、控制元件和显示器。智能能源服务子系统贯穿于整个智能建筑能源物联网中,而且能源输配子系统中的虚线部分指的是智能能源服务子系统的信号和指令的传输部分。其中,能耗监测采集仪表用于采集建筑终端内的能耗以及与能耗有关的各种数据,该数据至少包括温度、流量和压力等;无线发射接收装置用于能耗监测采集数据的传输和有关控制指令的接收;数据采集集中器用于对采集到的数据进行分类、整合和储存;计算机用于对采集到的数据进行计算分析并自动发出相应的调控指令;控制元件用于根据计算机发出的指令进行自动实时调控;显示器用于对相关的数据和调控记录进行显示,以供人工分析、诊断和核对。
[0030] 在该智能能源服务子系统中,能耗监测采集仪表采集的建筑终端内的能耗以及与能耗有关的各种数据经过无线发射接收装置传输到数据采集集中器,数据采集集中器对采集到的数据进行分类、整合和储存,然后将整合后的数据经无线发射接收装置传输至计算机,在计算机中对采集到的数据进行计算分析,得出相应的调控建议和指令,然后经无线发射接收装置将调控指令传输至控制元件进行相应的调控,而显示器则与计算机相连接,显示相关的数据和调控记录,以供人工分析、诊断和核对。
[0031] 基于图1所示的智能建筑能源物联网,图2示出了集成(或构建)该智能建筑能源物联网的方法,该方法包括以下步骤:
[0032] 步骤1:测算城市或城市群落建筑能源消耗情况,同时进行标准建筑能耗模拟计算,得到建筑终端能源应用子系统的用能规律和用能信息;
[0033] 根据建设行政主管部门的资料统计,确定城市或城市群内各类建筑的数量与建筑面积、建筑总数量与总建筑面积,并找出各类建筑的标杆性建筑;通过现场调研和标准能耗模拟计算对各标杆性建筑的能耗信息进行统计和分析,得出建筑的逐时、逐日、逐月的用能规律;同类建筑或功能相近建筑根据标杆性建筑的能耗信息进行估算综合,得出整个城市或城市群内具有稳定用能规律的用能信息。
[0034] 其中,所述测算城市或城市群落建筑能源消耗情况是通过现场调研与资料统计来实现的。现场调研即对建筑内各类用能设备的能耗情况、运行使用规律进行统计、分析。资料统计即根据城市或城市群内建设行政主管部门对建筑情况的记录,以及相关学者对该区域内有关建筑能耗情况的分析研宄资料,进行统计、分析。
[0035] 所述进行标准建筑能耗模拟计算是借助建筑能耗分析软件Design Builder来实现的。采用建筑能耗分析软件Design Builder进行标准能耗模拟计算的步骤如下:确定要模拟的建筑;对建筑基本信息及默认参数进行设置;对建筑进行建模;对建筑内各功能区划分;对围护结构、室内参数以及采暖空调形式等信息进行设置;确定模拟的起止时间;模拟计算;结果输出。
[0036] 步骤2:计算能源输配子系统的协同耗散情况,确定供能半径;
[0037] 其中,计算能源输配子系统的协同耗散情况是采用手工计算方式进行的,所述确定供能半径是以协同最优法实现的。
[0038] 采用手工计算方式计算能源输配子系统的协同耗散情况,是基于线损理论和传热学基本原理,结合有关输配电网、输热管网以及输冷管网能量耗散损失公式,对输配子系统的协同耗散情况进行手工计算。
[0039] 以协同最优法确定供能半径,即以固定允许损失和保温材料为约束条件下,确定保温层厚度、输配管网经济性与输送距离三者之间的最优协同关系,以达到确定供能半径。
[0040] 步骤3:综合供能半径、用能规律以及用能信息,确定分布式能源产能子系统和蓄能子系统的数量、容量及位置;
[0041] 其中,根据输配子系统的能量协同耗散情况,确定供能半径,进而确定一个分布式能源产能子系统所覆盖的供能面积,然后根据城市或城市群的总面积除以分布式能源产能子系统所覆盖的供能面积,可以得到供能子系统数量;
[0042] 根据供能面积内的建筑用能信息和用能规律,进行适当修正后,确定分布式能源产能子系统的容量以及蓄能子系统的数量和容量;
[0043] 确定分布式能源产能子系统和蓄能子系统位置的原则:(I)以城市中心为基准,向四周扩散,实现城市或城市群全覆盖;(2)以城市边界为基准,向左或向右扩散,实现城市或城市群全覆盖。
[0044] 步骤4:构建输配电网、输热管网和输冷管网;
[0045] 其中,构建输配电网、输热管网和输冷管网,是根据分布式产能子系统和蓄能子系统的布点进行构建的,或者对既有的输配电网、输热管网和输冷管网进行优化改造进行构建的。
[0046] 步骤5:营建智能能源服务子系统,布置用能监测点,安装能耗监测采集仪表,设置无线发射接收装置,搭建信息服务与管理控制中心,其中包括数据采集集中器、计算机及显示器的连接,最后在分布式能源产能子系统、蓄能子系统及建筑终端能源应用子系统中安装控制元件。
[0047] 在步骤5之后还包括:对整个智能建筑能源物联网进行调试,使分布式能源产能子系统与建筑终端能源应用子系统匹配,将冷、热、电的生产、运输、分配、使用、运行和服务通过不同层次智能网架优化、整合和互动,将分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统有机结合。
[0048] 基于图2所示的集成(或构建)智能建筑能源物联网的方法,根据城市建筑用能需求,分布式能源产能子系统中将化石能源与可再生能源按照能量品位的不同综合梯级互补利用,采用天然气基联合循环发电机组,发电后产生的中温余热进入制冷/制热单元进行冷/热量制取,低温余热进入换热单元进行热量制取,并与可再生能源进行集成互补以提供冷热量;分布式能源产能子系统生产所需的冷热电等能源,通过能源输配子系统将其输送到蓄能子系统,蓄能子系统根据智能能源服务子系统对建筑终端能源应用子系统的监测与反馈,进行能源的储存和优化配置,然后将冷热电经能源输配子系统输送至建筑终端能源应用子系统,满足用能需求,而整个过程能耗信号的采集、输出输入以及调控由智能能源服务子系统完成,最终使分布式能源产能子系统产出的能源量与建筑终端需求相吻合,达到最优化运行。
[0049] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种智能建筑能源物联网,其特征在于,包括分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统,其中: 分布式能源产能子系统用于生产所需的冷热电能源,并通过能源输配子系统将该冷热电能源输送到蓄能子系统,蓄能子系统根据智能能源服务子系统对建筑终端能源应用子系统的监测与反馈,进行能源的储存和优化配置,然后通过能源输配子系统将该冷热电能源输送至建筑终端能源应用子系统,满足建筑终端能源应用子系统的用能需求;智能能源服务子系统在整个过程中进行能耗信号的采集、输出输入以及调控,最终使分布式能源产能子系统产出该冷热电能源的量与建筑终端能源应用子系统的需求相匹配,实现智能建筑能源物联网的最优化运行; 其中,所述能源输配子系统包括输配电网、输热管网和输冷管网,其中输配电网用于输送分布式能源产能子系统中生产的电负荷,输热管网用于输送分布式能源产能子系统中生产的热负荷,输冷管网用于输送分布式能源产能子系统中生产的冷负荷;在该能源输配子系统中,输配电网使分布式能源产能子系统中的天然气基联合循环发电机组、电需求设备与建筑终端能源应用子系统中的电需求设备及并网装置相连通,输热管网使分布式能源产能子系统中的溴化锂吸收式机组、压缩式机组和余热锅炉与蓄热水箱及建筑终端能源应用子系统中的热需求设备相连通,输冷管网则使分布式能源产能子系统中的溴化锂吸收式机组和压缩式机组与冰蓄冷装置及建筑终端能源应用子系统中的冷需求设备相连通。
2.根据权利要求1所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,所述分布式能源产能子系统包括天然气基联合循环发电机组、溴化锂吸收式机组、余热锅炉和压缩式机组,其中: 天然气基联合循环发电机组,是该分布式能源产能子系统中的动力装置,用于生产建筑终端能源应用子系统中所需求的电负荷; 溴化锂吸收式机组,用于根据季节工况生产冷热负荷; 余热锅炉,用于生产热负荷; 压缩式机组,用于生产冷热负荷并与溴化锂吸收式机组集成互补。
3.根据权利要求2所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,在该分布式能源产能子系统中,天然气进入联合循环发电机组做功发电,从联合循环机组出口的烟气进入溴化锂吸收式机组,溴化锂吸收式机组在制冷工况下进行制冷或在制热工况下进行制热,离开溴化锂吸收式机组的烟气则进入余热锅炉生产生活热水,余热锅炉出口的烟气经过处理后排入环境中或作为压缩式机组的低温热源,而压缩式机组则根据当地的现状充分利用包括浅层地热能、太阳能和生物质能的可再生能源进行压缩式制冷或制热,与溴化锂吸收式机组充分集成互补。
4.根据权利要求1所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,所述蓄能子系统包括多个冰蓄冷装置和多个蓄热水箱,其中冰蓄冷装置用于对输送来的冷负荷进行储存,然后根据反馈来的能耗需求状况对冷负荷进行优化配置,使其满足用能需求;蓄热水箱用于对输送来的热负荷进行储存,然后根据反馈来的能耗需求状况对热负荷进行优化配置,使其满足用能需求。
5.根据权利要求4所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,在该蓄能子系统中,蓄热水箱和冰蓄冷装置与分布式能源产能子系统中生产冷热负荷的机组以及建筑终端能源应用系统中冷热需求设备相连通,以形成能源的生产、储存、输配、使用一体化。
6.根据权利要求1所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,所述建筑终端能源应用子系统包括电需求设备、热需求设备和冷需求设备,其中电需求设备用于接收和使用输送来的电负荷,热需求设备用于接收和使用输送来的热负荷,冷需求设备用于接收和使用输送来的冷负荷。
7.根据权利要求6所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,在该建筑终端能源应用子系统中,电需求设备、热需求设备和冷需求设备分别与输配电网、输热管网和输冷管网相连通。
8.根据权利要求1所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,所述智能能源服务子系统包括能耗监测采集仪表、无线发射接收装置、数据采集集中器、计算机、控制元件和显示器,其中: 能耗监测采集仪表,用于采集建筑终端内的能耗以及与能耗有关的各种数据,该数据包括温度、流量和压力; 无线发射接收装置,用于能耗监测采集数据的传输和控制指令的接收; 数据采集集中器,用于对采集到的数据进行分类、整合和储存; 计算机,用于对采集到的数据进行计算分析并自动发出相应的调控指令; 控制元件,用于根据计算机发出的调控指令进行自动实时调控; 显示器,用于对相关的数据和调控记录进行显示,以供人工分析、诊断和核对,其中该相关的数据包括数据采集集中器采集到的数据以及计算机对采集到的数据进行计算分析后的结果。
9.根据权利要求8所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,在该智能能源服务子系统中,能耗监测采集仪表采集的建筑终端内的能耗以及与能耗有关的各种数据经过无线发射接收装置传输到数据采集集中器,数据采集集中器对采集到的数据进行分类、整合和储存,然后将整合后的数据经无线发射接收装置传输至计算机,在计算机中对采集到的数据进行计算分析,得出相应的调控建议和调控指令,然后经无线发射接收装置将调控指令传输至控制元件进行相应的调控,而显示器则与计算机相连接,显示相关的数据和调控记录,以供人工分析、诊断和核对,其中该相关的数据包括数据采集集中器采集到的数据以及计算机对采集到的数据进行计算分析后的结果。
10.一种集成智能建筑能源物联网的方法,应用于权利要求1至9中任一项所述的智能建筑能源物联网,其特征在于,包括: 步骤1:测算城市或城市群落建筑能源消耗情况,同时进行标准建筑能耗模拟计算,得到建筑终端能源应用子系统的用能规律和用能信息; 步骤2:计算能源输配子系统的协同耗散情况,确定供能半径; 步骤3:综合供能半径、用能规律以及用能信息,确定分布式能源产能子系统和蓄能子系统的数量、容量及位置; 步骤4:构建输配电网、输热管网和输冷管网; 步骤5:营建智能能源服务子系统,布置用能监测点,安装能耗监测采集仪表,设置无线发射接收装置,搭建信息服务与管理控制中心,其中该信息服务与管理控制中心设置有数据采集集中器、计算机及显示器,实现数据采集集中器、计算机及显示器的连接,最后在分布式能源产能子系统、蓄能子系统及建筑终端能源应用子系统中安装控制元件。
11.根据权利要求10所述的集成智能建筑能源物联网的方法,其特征在于,步骤I中所述测算城市或城市群落建筑能源消耗情况是通过现场调研与资料统计来实现的,所述进行标准建筑能耗模拟计算是采用建筑能耗分析软件Design Builder来实现的。
12.根据权利要求11所述的集成智能建筑能源物联网的方法,其特征在于,所述采用建筑能耗分析软件Design Builder进行标准能耗模拟计算的步骤如下: 确定要模拟的建筑;对建筑基本信息及默认参数进行设置;对建筑进行建模;对建筑内各功能区划分;对围护结构、室内参数以及采暖空调形式信息进行设置;确定模拟的起止时间;模拟计算;结果输出。
13.根据权利要求10所述的集成智能建筑能源物联网的方法,其特征在于,步骤2中所述计算能源输配子系统的协同耗散情况是采用手工计算方式进行的,所述确定供能半径是以协同最优法实现的。
14.根据权利要求13所述的集成智能建筑能源物联网的方法,其特征在于, 所述采用手工计算方式计算能源输配子系统的协同耗散情况,是基于线损理论和传热学基本原理,结合有关输配电网、输热管网以及输冷管网能量耗散损失公式,对能源输配子系统的协同耗散情况进行手工计算; 所述以协同最优法确定供能半径,是以固定允许损失和保温材料为约束条件下,确定保温层厚度、输配管网经济性与输送距离三者之间的最优协同关系,以达到确定的供能半径。
15.根据权利要求10所述的集成智能建筑能源物联网的方法,其特征在于,步骤4中所述构建输配电网、输热管网和输冷管网,是根据分布式能源产能子系统和蓄能子系统的布点进行构建的,或者是对既有的输配电网、输热管网和输冷管网进行优化改造进行构建的。
16.根据权利要求10所述的集成智能建筑能源物联网的方法,其特征在于,在步骤5之后还包括: 对整个智能建筑能源物联网进行调试,使分布式能源产能子系统与建筑终端能源应用子系统匹配,将冷、热、电的生产、运输、分配、使用、运行和服务通过不同层次智能网架优化、整合和互动,将分布式能源产能子系统、蓄能子系统、建筑终端能源应用子系统、能源输配子系统和智能能源服务子系统有机结合。
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