CN103542608A - 一种工厂专用智慧能源系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于新能源与节能环保领域，提供了一种工厂专用智慧能源系统，其包括用能源平衡装置、冷量转换调节装置、热量转换调节装置、电能输入装置、制冷蓄冷转换装置、供暖蓄热转换装置、冷量输出装置、专用冷量输出装置、热量输出装置、专用热量输出装置、热回收循环装置、冷回收循环装置、余热转换装置、余冷转换装置对各种能量流进行智能平衡控制连接。本发明以冷热量平衡为核心，整合地热能、太阳能、空气能、水能、天然气、风能等多种能源，运用热平衡、能量转换、能量循环、冷热回收、蓄能、智能控制等新技术、新设备对其进行智能平衡控制，达到能源的循环往复利用，一体化满足工厂制冷采暖、卫生热水、工业用冷用热、冷库、蒸汽发电等多种功能需求。

Description

一种工厂专用智慧能源系统

技术领域

本发明属于新能源与节能环保领域，尤其涉及一种工厂专用智慧能源系统领域，更具体地说，是一种以冷热量平衡为核心，整合地热能、太阳能、空气能、水能、天然气、风能等多种能源，运用热平衡、能量转换、能量循环、冷热回收、蓄能、智能控制等新技术、新设备对其进行智能平衡控制，达到能源的循环往复利用，一体化满足工厂制冷采暖、卫生热水、工业用冷用热、冷库、蒸汽发电等多种功能需求的系统。

背景技术

能源是维持工厂运作之基本要素，其中以电力。煤炭最重要。在大型建筑中，工厂的用能系统的耗能比例大，单位面积能源消耗高，节能空间很大。而工厂的主要用能系统为空调、机械设备、照明系统，其能耗占工厂整体用能的比例高达90%，成为工厂节能的重点。我国政府承诺：到2020年，单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%～45%。国家在“十二五”规划中提出：把大幅降低能源消耗强度和CO2排放强度作为约束性指标。节能环保政策在工厂中的应用，应依靠科技，加快能源利用技术的开发和推广；创新模式，对高能耗的工厂进行必要的节能改造，采取相应的节能措施，提高能源利用效率。

传统制冷或制热系统都只对冷量或热量进行了单向的利用，在制冷时，热源侧的热量通过空气散热器或水路循环排放到空气、水体或土壤，此部分热量不仅未得到有效利用还消耗能源排放；在制热时，冷源侧的冷量通过空气散冷器或水路循环排放到空气、水体或土壤中，此部分冷量不仅未得到有效利用也消耗能源排放。往往在热量有多或冷量有多的地方，却在继续投资开发利用热量或冷量。如能有效平衡利用流失的能量，同时将冷热量应用于工厂生产生活所需，可成倍提高能源使用效率，极大地降低工厂的能源使用量和排放量，具有非常可观的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工厂专用智慧能源系统，以实现冷热平衡循环及其调节，用热的同时生成冷，用冷的同时生成热，不断循环利用，当冷热用量不平衡时，通过其他能量调节转换，以满足工厂系统冷热量的一体化需求。

本发明是这样实现的：

一种工厂专用智慧能源系统，其能源平衡装置1输入侧分别与调节能量输入的冷量转换调节装置2、热量转换调节装置3、电能输入装置4连接；输出侧分别连接制冷蓄冷转换装置5和供暖蓄热转换装置6，制冷蓄冷转换装置5分别连接并联的车间制冷末端20、办公室制冷末端21、宿舍制冷末端22、冷库末端23、工业用冷末端24各末端装置，然后串联连接热回收循环装置7，再串联连接余热转换装置9，最后连接能源平衡装置1，形成往复循环的回路；供暖蓄热转换装置6分别连接并联的车间采暖末端25、办公室采暖末端26、宿舍采暖末端27、卫生热水末端28、蒸汽发电末端29、工业用热末端30、烘干末端31各末端装置，然后串联连接冷回收循环装置8，再串联连接余冷转换装置10，最后连接能源平衡装置1形成往复循环的回路，对能量进行回收循环利用。

上述能源平衡装置1采用热平衡机组和吸收式制冷/制热机组。

上述能源平衡装置1与制冷蓄冷转换装置5和供暖蓄热转换装置6；各末端装置；热回收循环装置7和冷回收循环装置8；余热转换装置9和余冷转换装置10依次循环连接。

上述冷量转换调节装置2分别与地热能采集系统、水能采集系统、空气能采集系统串联连接。

上述热量转换调节装置3分别与燃气能采集系统、风能采集系统、太阳能采集系统串联连接。

 采用上述技术方案，本发明将冷量和热量应用及其相应的冷热回收应用在同一个系统中实现，能源平衡装置通过冷量转换调节输入、热量转换调节输入及电能输入后，可在冷源侧和热源侧产生所需冷量和热量，通过制冷蓄冷转换装置及相应车间制冷末端、办公室制冷末端、宿舍制冷末端、冷库末端和工业用冷末端后，冷量可用于降低车间、办公室、宿舍、冷库的温度。通过供暖蓄热转换装置及相应车间采暖末端、办公室采暖末端、宿舍采暖末端、卫生热水末端、蒸汽发电末端、工业用热末端和烘干末端后，热量可用于车间、办公室、宿舍的供暖、卫生热水及蒸汽发电、烘干等，冷量或热量在通过末端使用后，其废冷和废热可通过冷热回收循环装置进行回收，运用余热余冷转换装置，通过能源平衡装置后再次循环利用，上述系统充分利用了冷量和热量，并且冷热平衡无浪费，能源的循环利用，让系统运行更高效更环保。

附图说明

图1是本发明实施例提供的系统原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，其能源平衡装置1冷源侧用管道依次与制冷蓄冷转换装置5、第三电磁阀14、车间制冷末端20、第七电磁阀18、热回收循环装置7、余热转换装置9串联连接，所述车间制冷末端20与办公室制冷末端21、宿舍制冷末端22并联连接；所述第三电磁阀14、车间制冷末端20与第四电磁阀15、冷库末端23并联连接；所述冷库末端23与工业用冷末端24并联连接。

请参照图1，其能源平衡装置1热源侧用管道依次与供暖蓄热转换装置6、第五电磁阀16、车间采暖末端25、第八电磁阀19、冷回收循环装置8、余冷转换装置10串联连接，所述车间采暖末端25分别与办公室采暖末端26、宿舍采暖末端27、卫生热水末端28并联连接；所述第五电磁阀16、车间采暖末端25与第六电磁阀17、蒸汽发电末端29并联连接；所述蒸汽发电末端29分别与工业用热末端30、烘干末端31并联连接。

请参照图1，其能源平衡装置1能量调节侧分别与冷量转换调节装置2、热量转换调节装置3及电能输入装置4连接。

 本实施例是按如下工作原理实现智慧能源平衡的，在这种工作状态中，所述能源平衡装置1为热平衡机组与吸收式制冷/制热机组结合，车间制冷末端20、办公室制冷末端21、宿舍制冷末端22为风机盘管，冷库末端23为冷风机，工业用冷末端24为其他专有设备，车间采暖末端25、办公室采暖末端26、宿舍采暖末端27为风机盘管，卫生热水末端28为水箱，蒸汽发电末端29为蒸汽炉，工业用热末端30为其他专有设备，烘干末端31为烘干箱。

 请参阅图1，工厂专用智慧能源系统充分利用冷量和热量，回收废热废冷循环利用，其主要工作过程如下：能源平衡装置1接通电源后，同时输出冷量和热量，冷量和热量分别通过管道输入到制冷蓄冷转换装置5和供暖蓄热转换装置6中，车间制冷末端20、办公室制冷末端21、宿舍制冷末端22需要冷量时，第三电磁阀14开启，冷量输入到车间制冷末端20、办公室制冷末端21、宿舍制冷末端22用于降温，冷库末端23、工业用冷末端24需要冷量时，第四电磁阀15开启，冷量输入到冷库末端23、工业用冷末端24中用于冷冻冷藏和制冰，冷量通过车间制冷末端20、办公室制冷末端21、宿舍制冷末端22、冷库末端23、工业用冷末端24后，第七电磁阀18开启，热回收循环装置7通过管道回收热量，回收后的热量经余热转换装置9进行转换，并再次回到能源平衡装置1中循环利用，车间采暖末端25、办公室采暖末端26、宿舍采暖末端27、卫生热水末端28需要热量时，第五电磁阀16开启，热量输入到车间采暖末端25、办公室采暖末端26、宿舍采暖末端27、卫生热水末端28用于室内供暖及制热水，蒸汽发电末端29、工业用热末端30、烘干末端31需要热量时，第六电磁阀17开启，热量输入到蒸汽发电末端29、工业用热末端30、烘干末端31中用于产生蒸汽及烘干使用，热量通过车间采暖末端25、办公室采暖末端26、宿舍采暖末端27、卫生热水末端28、蒸汽发电末端29、工业用热末端30、烘干末端31后，第八电磁阀19开启，冷回收循环装置8通过管道回收冷量，回收后的冷量经余冷转换装置10进行转换，并再次回到能源平衡装置1中循环利用。

上述能源平衡装置1需要冷量转换调节装置2输入冷量时，第一电磁阀11开启。

上述能源平衡装置1需要热量转换调节装置3输入热量时，第二电磁阀12开启。

上述能源平衡装置1工作时，电源开关13开启。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种工厂专用智慧能源系统，其特征在于：能源平衡装置（1）输入侧分别与调节能量输入的冷量转换调节装置（2）、热量转换调节装置（3）、电能输入装置（4）连接；输出侧分别连接制冷蓄冷转换装置（5）和供暖蓄热转换装置（6），制冷蓄冷转换装置（5）分别连接并联的车间制冷末端（20）、办公室制冷末端（21）、宿舍制冷末端（22）、冷库末端（23）、工业用冷末端（24）各末端装置，然后串联连接热回收循环装置（7），再串联连接余热转换装置（9），最后连接能源平衡装置（1），形成往复循环的回路；供暖蓄热转换装置（6）分别连接并联的车间采暖末端（25）、办公室采暖末端（26）、宿舍采暖末端（27）、卫生热水末端（28）、蒸汽发电末端（29）、工业用热末端（30）、烘干末端（31）各末端装置，然后串联连接冷回收循环装置（8），再串联连接余冷转换装置（10），最后连接能源平衡装置（1）形成往复循环的回路，对能量进行回收循环利用。

2. 如权利要求1所述的一种工厂专用智慧能源系统，其特征在于：所述能源平衡装置（1）采用热平衡机组和吸收式制冷/制热机组。

3.如权利要求1所述的一种工厂专用智慧能源系统，其特征在于：所述冷量转换调节装置（2）分别与地热能采集系统、水能采集系统、空气能采集系统串联连接。

4.如权利要求1所述的一种工厂专用智慧能源系统，其特征在于：所述热量转换调节装置（3）分别与燃气能采集系统、风能采集系统、太阳能采集系统串联连接。