CN109737619B - 一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109737619B CN109737619B CN201910019015.5A CN201910019015A CN109737619B CN 109737619 B CN109737619 B CN 109737619B CN 201910019015 A CN201910019015 A CN 201910019015A CN 109737619 B CN109737619 B CN 109737619B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- temperature
- energy
- intermediate heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 42
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 138
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 98
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 67
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000028016 temperature homeostasis Effects 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质,属于能源技术领域。该控制方法包括:根据太阳能集热器的温度和媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制第一中转换热器的热量输入阀门的开度,根据媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和热水器的温度控制第二中转换热器的热量输出阀门的开度。采用本技术方案可对与太阳能集热器连通的热水器的温度进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域,特别涉及一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
太阳能集热器收集并存储阳光的内能,在这个过程中,太阳能集热器的储水箱中的水的温度升高,在日常生活中即可使用该储水箱中的水。但在日常生活中,不同用户对水温的需求不同,而在阳光充足的情况下,太阳能集热器的储水箱中的水的温度不可控。
发明内容
本发明实施例提供了一种能源系统的控制方法,可对与太阳能集热器连通的热水器的温度进行控制。
为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种能源系统的控制方法。
在一种可选的实施例中,所述能源系统包括太阳能集热器,和,热水器;所述热水器内部设置终端换热器;所述太阳能集热器通过媒介分配混合装置与所述终端换热器的管路以热交换的形式连通;所述太阳能集热器的数量为两个或多个,所述热水器的数量为两个或多个;每个所述太阳能集热器与所述媒介分配混合装置的一个第一中转换热器的热量输入端以热交换的形式连通;每个所述终端换热器与所述媒介分配混合装置的一个第二中转换热器的热量输出端以热交换的形式连通,所述控制方法包括:
根据所述太阳能集热器的温度和所述媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制所述第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据所述媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和所述热水器的温度控制所述第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,所述根据太阳能集热器的温度和媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制所述第一中转换热器的热量输入阀门的开度,包括:
根据一个第一中转换热器的第一设定温度、第一太阳能集热器的温度和所述一个第一中转换热器的第一实际温度控制所述一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据另一个第一中转换热器的第二设定温度、第二太阳能集热器的温度和所述另一个第一中转换热器的第二实际温度控制所述另一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
在一种可选的实施例中,所述根据所述媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和所述热水器的温度控制所述第二中转换热器的热量输出阀门的开度,包括:
根据一个第二中转换热器的温度、一个热水器的第三设定温度和所述一个热水器的第三实际温度控制所述一个第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,还包括:根据一个第一中转换热器的第一实际温度、一个第二中转换热器的第三实际温度和所述一个第二中转换热器的第四设定温度控制所述一个第一中转换热器的热量输出阀门的开度。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种能源系统的控制装置。
在一种可选的实施例中,所述能源系统包括太阳能集热器,和,热水器;所述热水器内部设置终端换热器;所述太阳能集热器通过媒介分配混合装置与所述终端换热器的管路以热交换的形式连通;所述太阳能集热器的数量为两个或多个,所述热水器的数量为两个或多个;每个所述太阳能集热器与所述媒介分配混合装置的一个第一中转换热器的热量输入端以热交换的形式连通;每个所述终端换热器与所述媒介分配混合装置的一个第二中转换热器的热量输出端以热交换的形式连通,所述控制装置包括:
第一控制模块,用于根据所述太阳能集热器的温度和所述媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制所述第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
第二控制模块,用于根据所述媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和所述热水器的温度控制所述第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,所述第一控制模块具体用于:根据一个第一中转换热器的第一设定温度、第一太阳能集热器的温度和所述一个第一中转换热器的第一实际温度控制所述一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据另一个第一中转换热器的第二设定温度、第二太阳能集热器的温度和所述另一个第一中转换热器的第二实际温度控制所述另一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
在一种可选的实施例中,所述第二控制模块具体用于根据一个第二中转换热器的温度、一个热水器的第三设定温度和所述一个热水器的第三实际温度控制所述一个第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,还包括第三控制模块,用于根据一个第一中转换热器的第一实际温度、一个第二中转换热器的第三实际温度和所述一个第二中转换热器的第四设定温度控制所述一个第一中转换热器的热量输出阀门的开度。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种计算机设备。
在一种可选的实施例中,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可被所述处理器运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现前述的控制方法。
根据本发明实施例的第四方面,提供一种存储介质。
在一种可选的实施例中,所述存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时实现前述的控制方法。
本发明实施例的有益效果是:可对与太阳能集热器连通的热水器的温度进行控制。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种能源站的结构示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种能源站的结构示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种能量存储站的结构示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的一种能量存储站的结构示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的一种能量存储站的结构示意图;
图6是根据一示例性实施例示出的一种能量存储站的结构示意图;
图7是根据一示例性实施例示出的一种能量存储站的结构示意图;
图8是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图9是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图10是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图11是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图12是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图13是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图14是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图15是根据一示例性实施例示出的一种中转换热器的结构示意图;
图16是根据一示例性实施例示出的一种媒介分配混合装置的结构示意图;
图17是根据一示例性实施例示出的一种混合单元的结构示意图;
图18是根据一示例性实施例示出的一种混合单元的结构示意图;
图19是根据一示例性实施例示出的一种能源系统的控制方法的流程示意图;
图20是根据一示例性实施例示出的一种能源系统的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。一些一种实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者结构与另一个实体或结构区分开来,而不要求或者暗示这些实体或结构之间存在任何实际的关系或者顺序。本文中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
家庭环境中,多种类型的家用电器涉及到热量的转换,往往因具有不同的功能,涉及的热量的转换过程不同。本发明实施例中,温度调节装置为涉及热量的转换的家用电器,具体的,温度调节装置可以为家用空调或冰箱。在家用空调和冰箱的工作过程中,往往伴随着能量的损失,有效的利用家用空调和冰箱的能量能够减少热量损失,提高能源的利用率,满足绿色环保的理念。本发明实施例提供的能源站包括能量存储站和中转换热装置。
结合图1至图7所示,说明本发明实施例的一种能源站,包括,
能量存储站10,能量存储站10的能量吸收端101用于吸收能够产生相应能量的调温设备(吸收端调温设备1011)的能量,能量释放端102用于向需要相应能量的调温设备(释放端调温设备1021) 释放能量。
能量存储站10的具体形式不限定,其主要功能是存储能量,其内具有能够储存能量的蓄能材料,并保证能量存储站10绝热保温即可。能量存储站10可以是一个绝热保温的箱体,其内填充蓄能材料。也可以是在地面上挖设的一个存储池,将存储池的内壁进行绝热保温处理。
本发明实施例的能源站可以应用于单个家庭,也可以应用于一个小区或者社区。应用场景不同,调温设备的数量不同,能量存储站10的存储容量不同。如,在应用在单个家庭场景中时,调温设备的数量有限,一般情况下,不会超过10个。在应用在小区、甚至更大的社区中时,外接的调温设备的数量就很庞大,此时能量存储站10的能量存储量就需要很大。能源站在具有应用时,只要依据实际情况确定即可。
本发明实施例的能量存储站10中,存储的能量依据能量所体现出来的温度,可以分为热量和冷量,故,热量和冷量是相对的概念,依据设定的界限(如,温度界限)来划分即可。因此,在一种可选的实施例中,本发明实施例的能量存储站10可以是热量存储装置(热量存储站)11,也可以是冷量存储装置(冷量存储站)12。
热量存储装置11的能量吸收端101即为热量吸收端111,用于吸收能够产生热量的第一调温设备1111的热量,能量释放端102即为热量释放端112,用于向需要热量的第二调温设备1121释放热量。如,第一调温设备可以是冰箱、空调制冷时的空调室外机、空气能压缩机、太阳能集热调温设备、移动机器人放热充电器等。第二调温设备可以是热水器、制热空调、暖气调温设备、加热装置等。
冷量存储装置12的能量吸收端101为冷量吸收端121(也即,热量释放端),用于吸收能够产生冷量的第三调温设备1211的冷量,能量释放端102为冷量释放端122(也即,热量吸收端),用于向需要冷量的第四调温设备1221释放冷量。如,第三调温设备可以是空调制热时的空调室外机,压缩机、集冷调温设备等。第四调温设备可以是冰箱、冰柜、制冷空调等。
本发明实施例的能源站10可以包括一个或多个热量存储装置11,以及,一个或多个冷量存储装置12。如图2所示,一种能源站,包括一个热量存储装置11和一个冷量存储装置12。具体设置个数及种类依据设置的应用场景确定即可。
本发明实施例中,下述的能量存储站10在不做特殊说明时,可以指热量存储站11,也可以指冷量存储站12。当能量存储站10作热量存储站11时,能量吸收端101是热量吸收端,能量释放端 102是热量释放端。当能量存储站10作冷量存储站12时,能量吸收端101是冷量吸收端,能量释放端102是冷量释放端。
本发明实施例中,能量存储站10可吸收一个或者同时吸收多个调温设备产生的能量,也可以向一个或者同时向多个调温设备释放能量,因此,依据外接调温设备的实际情况,能量吸收端101可以为一个或多个,能量释放端102也可以为一个或多个,具体个数依据实际情况确定即可。
本发明实施例的能量存储站10中,能量吸收端101用于吸收能够产生相应能量的调温设备1011 (第一调温设备1111和第三调温设备1211)的能量,吸收方式多样,如,利用流体媒介作为载体时,能量吸收端101采用换热装置与吸收端调温设备1011侧的换热装置通过管路连通,在能量存储站10与调温设备之间形成媒介循环通路。流体媒介吸收调温设备侧产生的能量,然后流动至能量存储站10的能量吸收端101,能量存储站10内的储能材料将能量吸收端101的媒介的能量吸收并存储,释放能量后的流体媒介在流出至调温设备侧换热装置,吸收调温设备侧产生的能量,如此循环,完成能量存储站10的能量存储。
在一种可选的实施例中,能量存储站10的能量吸收端101为一个或多个,每个能量吸收端101 独立设置。例如,能量存储站10的能量吸收端101包括一个(如图5所示)或多个第一换热装置(如图4所示),第一换热装置具有进液管141和出液管142(即,一组连通管路组14),通过两根管路与吸收端调温设备1011侧的换热装置连通,在调温设备(第一调温设备1111和第三调温设备1211) 与能量存储站10之间通过各自的媒介循环通路进行能量转换。再如,如图3所示,能量吸收端101 为一个第一换热装置,并在第一换热装置的进液端连通多个进液管141,出液端连通多个出液管142。一个进液管141和一个出液管142作为一个连通管路组14,构成多个独立设置的连通管路组,通过该多个连通管路组与外接调温设备侧的终端换热装置连通。适应多个外接调温设备同时向能量吸收端101进行能量输入的场景。通过在第一换热装置的进液端的多个进液管和出液端的多个出液管处设置流量控制装置,通过对各流量控制装置的控制,可实现同时吸收一个或多个调温设备产生的能量,以及调节每个调温设备的媒介循环管路中媒介的流量,实现不同的换热效率。进一步可选的实施例中,能量存储站10的能量吸收端101还可以包括多个终端换热装置,每个终端换热装置具有终端进液管和终端出液管,分别通过两根管路对应与第一换热装置的第出液管和进液管连接。终端换热装置设置在吸收端调温设备1011侧,用于吸收调温设备产生的能量。第一换热装置与终端换热装置构成一个媒介循环通路,通过流体媒介完成将调温设备侧产生的能量转换至能量存储站10内。其中,能量存储站10为热量存储站11时,终端换热装置设置在第一调温设备1111侧。能量存储站 10为冷量存储站12时,终端换热装置设置在第三调温设备1211侧。
在另一种可选的实施例中,能量存储站10的能量吸收端101为多个,多个能量吸收端101的管路互相连通。互相连通的方式很多,只要实现调温设备侧的换热装置与能量吸收端101可构成媒介循环通路即可。例如,如图6所示,多个能量吸收端101通过进液中转管路151和出液中转管路152 连通,每个能量吸收端101的进液管141均与进液中转管路151连通,每个能量吸收端101的出液管142均与出液中转管路152连通。再通过进液中转管路151和出液中转管路152作为一组连通管路组,通过两根管路与调温设备侧的终端换热装置连通,在调温设备(第一调温设备和第三调温设备)与能量存储站10之间通过各自的媒介循环通路进行能量转换。即将多个能量吸收端101(多个第一换热装置)的多个进液口连通,多个出液口连通。通过在进液中转管路151和出液中转管路152 上的各连通口处设置流量控制装置,实现同时吸收一个或多个调温设备产生的能量,并可以向一个或多个能量吸收端101输送能量。
同理,能量释放端102,用于向需要相应能量的调温设备释放能量。释放方式多样,如,利用流体媒介作为载体时,能量释放端102采用换热装置与设备侧的换热装置通过管路连通,在能量存储站10与释放端调温设备1021(第二调温设备1121和第四调温设备1221)之间形成媒介循环通路。流体媒介在能量释放端102中吸收能量存储站10的蓄能材料中的能量,然后流动至释放端调温设备 1021侧的终端换热装置,调温设备侧吸收流体媒介中的能量,释放能量后的流体媒介再流回至能量存储站10的能量释放端102,如此循环,完成能量存储站10的能量释放。
在一种可选的实施例中,能量存储站10的能量释放端102为一个或多个,每个能量释放端102 的管路独立设置。例如,能量存储站10的能量释放端102包括一个(如图5所示)或多个第二换热装置(如图4所示),每个第二换热装置具有进液管141和出液管142(即,一组连通管路组14),通过两根管路与调温设备1021侧的终端换热装置连通,在调温设备(具体为,第二调温设备1121 和第四调温设备1221)与能量存储站10之间通过各自独立的媒介循环通路进行能量转换。再如,如图3所示,能量释放端102包括一个第二换热装置,第二换热装置的进液端连通多个进液管141,出液端连通多个出液管142。一个进液管141和一个出液管142作为一个连通管路组14,构成多组独立设置的连通管路组14,分别用于与外接释放端调温设备1021侧的终端换热装置连通。适应能量释放端102同时向多个外接调温设备进行能量输出的场景。通过在第二换热装置的进液端的多个进液管和出液端的多个出液管处设置流量控制装置,然后通过对各流量控制装置的控制,可实现同时向一个或多个调温设备释放能量,以及调节每个调温设备的媒介循环管路中媒介的流量,实现不同的换热效率。进一步可选的实施例中,能量存储站10的能量释放端102还可以包括多个终端换热装置,每个终端换热装置具有终端进液管和终端出液管,分别通过该两根管路对应与第二换热装置的出液管142和进液管141连接。终端换热装置设置在调温设备侧,用于吸收调温设备产生的能量。第二换热装置与终端换热装置构成一个媒介循环通路,通过流体媒介完成将能量存储站10内的能量释放给调温设备侧。其中,能量存储站10为热量存储站11时,终端换热装置设置在第二调温设备 1121侧。能量存储站10为冷量存储站12时,终端换热装置设置在第四调温设备1221侧。
在另一种可选的实施例中,能量存储站10的能量释放端102为多个,多个能量释放端102互相连通。互相连通的方式很多,只要实现调温设备侧的换热装置与能量释放端102可构成媒介循环通路即可。例如,如图6所示,多个能量释放端102(多个第二换热装置)通过进液中转管路151和出液中转管路152连通,每个能量释放端102(每个第二换热装置)的进液管141均与进液中转管路151连通,每个能量释放端102(每个第二换热装置)的出液管142均与出液中转管路152连通。再通过进液中转管路151和出液中转管路152作为一组连通管路组,通过两根管路与调温设备侧的换热装置连通,在调温设备(第一调温设备和第三调温设备)与能量存储站10之间通过各自的媒介循环通路进行能量转换。即将多个能量释放端102(多个第二换热装置)的多个进液口连通,多个出液口连通。通过在进液中转管路和出液中转管路上的各连通口处设置流量控制装置,实现同时由一个或多个能量释放端102释放能量,并可以同时向一个或多个调温设备释放能量。
本发明实施例中,能量存储站10的能量吸收端101和能量释放端102采用的换热装置,可以采用板式换热器、蒸发器、冷凝器、换热盘管等。
本发明实施例的能量存储站10中,能量吸收端101和能量释放端102的设置方式可以相同,也可以不相同。
在一种可选的实施例中,能量存储站10的能量吸收端101和能量释放端102的结构相同。具体地,能量存储站10包括以下四种具体实施方式:
如图5所示,第一种能量存储站10,能量吸收端101为一个第一换热装置,通过一组连通管路组与调温设备侧的换热装置连通。能量释放端102为一个第二换热装置,通过一组连通管路组与调温设备侧的换热装置连通。即,能量吸收端101的管路和能量释放端102的管路均独立设置。即,第一种能量存储站10的能量吸收端101为一个第一换热装置,具有一组独立连通管路组,能量释放端102为一个第二换热装置,具有一组独立连通管路组,用于与调温设备侧的换热装置连通。
如图6所示,第二种能量存储站10,能量吸收端101为多个第一换热装置,通过一组连通管路组(由进液中转管路151和出液中转管路152构成)与调温设备侧的换热装置连通。能量释放端102 为多个第二换热装置,通过一组连通管路组(由进液中转管路151和出液中转管路152构成)与调温设备侧的换热装置连通。即,多个能量吸收端101的管路互相连通,多个能量释放端102的管路互相连通。即,第二种能量存储站10的能量吸收端101为多个,该多个能量吸收端的进液管和出液管互相连通,通过一组连通管路组与调温设备侧的换热装置连通。能量释放端102为多个,该多个能量释放端的进液管和出液管互相连通,通过一组连通管路组与调温设备侧的换热装置连通。
如图1和图3所示,第三种能量存储站10,能量吸收端101为一个第一换热装置,通过多组连通管路组与调温设备侧的换热装置连通。能量释放端102为一个第二换热装置,通过多组连通管路组与调温设备侧的换热装置连通。一个能量吸收端101的多个连通管路组独立设置,一个能量释放端102的多个连通管路组独立设置。即,第三种能量存储站10的能量吸收端101为一个,具有多组独立设置的连通管路组,能量释放端102为一个,具有多组独立设置的连通管路组。
如图4所示,第四种能量存储站10,能量吸收端101为多个第一换热装置,通过每个换热装置各自的进液管141和出液管142构成的连通管路组14与调温设备侧的换热装置连通。能量释放端 102为多个第二换热装置,通过每个换热装置各自的进液管141和出液管142构成的连通管路组14 与调温设备侧的换热装置连通。每个能量吸收端101的连通管路组独立设置,每个能量释放端102 的连通管路组独立设置。即,第四种能量存储站的能量吸收端101为多个,每个能量吸收端101的连通管路组独立设置;能量存储站的能量释放端102为多个,每个能量释放端端102的连通管路组独立设置。
当然,能量存储站10的能量吸收端101和能量释放端102的设置方式可以不相同。采用的具体的设置方式依据情况进行组合确定即可,在此不再一一赘述。
在一种可选的实施例中,能量存储站10还包括多个流量控制装置13,多个流量控制装置13分别设置在能量存储站10的能量吸收端101和能量释放端102的管路上。流量控制装置具有调节流量的作用,包括动力作用和节流作用。其中,动力作用用于增加流量,节流作用用于减小流量。在利用流体媒介进行能量交换的实施例中,流量控制装置可以为动力泵和电磁阀,或者,膨胀阀等。能量存储站10的能量吸收端101和能量释放端102分别通过管路(进液管141和出液管142)与外部调温设备进行能量交换,即,一个调温设备与能量吸收端101(或能量释放端102)构成一个媒介循环管路,流量控制装置设置在每个调温设备相对应的媒介循环管路上即可。通过流量控制装置的设置,可以控制调节各自所在的媒介循环管路内的媒介的流量,可从零至最大流量之间进行调节,从而控制能量储存站10的能量的存储量或释放量。在一种具体的实施例中,流量控制装置分别设置在能量吸收端101的各进液管141和各出液管142的接口处,以及能量释放端102的各进液管141和各出液管142的接口处。
本发明实施例中,提供一种具体的能量存储站10的结构,如图7所示,包括,一个或多个蓄能堆100,每个蓄能堆100包括,
蓄能单元110,用于存储能量;
吸收端换热装置101,所述吸收端换热装置嵌设在所述蓄能堆110中;
释放端换热装置102,所述释放端换热装置嵌设在所述蓄能堆110中。
本发明实施例中,蓄能单元110可以采用现有的蓄能材料,如,熔盐,可以存储热量。熔盐的种类很多,如,陶瓷基体熔盐。再如,冰袋,可以存储冷量。蓄能单元的形状不限定,依据蓄能材料本身的物理性质来确定即可,如,采用熔盐时,蓄能单元采用钢性壳体,钢性壳体内封装熔盐,并在钢性壳体上形成凹槽,用于嵌设吸收端换热装置和释放端换热装置。
吸收端换热装置,即能量吸收端101,每个蓄能堆中可以设置一个或多个吸收端换热装置。多个蓄能堆中的吸收端换热装置的连通管路可以独立设置,也可以相互连通。参考前述内容即可。
释放端换热装置,即能量释放端102,每个蓄能堆中可以设置一个或多个释放端换热装置。多个蓄能堆中的释放端换热装置的连通管路可以独立设置,也可以相互连通。参考前述内容即可。
当然,能量存储站10还包括绝热保温的壳体,起到保温绝热作用,防止能量流失。
本实施例中,吸收端换热装置采用第一换热盘管;释放端换热装置采用第二换热盘管。采用盘管有利用增加与蓄热单元的换热面积,提高存储或释放的效率。
进一步地,第一换热盘管和第二换热盘管在蓄能单元中交错设置。
本实施例的能量存储站10中仅有一个蓄能堆100时,吸收端换热装置101和释放端换热装置 102的连通管路采用前述的第一种至第四种能量存储站10的结构即可。
本实施例的能量存储站10中具有多个蓄能堆100时,每个蓄能堆100中的吸收端换热装置101 和释放端换热装置102的连通管路采用如图5或图6所示的设置方式。并在吸收端换热装置101端再增加设置总进液管和总出液管,每个吸收端换热装置101的进液管(141或者151)连通至总进液管,每个吸收端换热装置101的出液管(142或152)连通至总出液管。同理,在释放端换热装置 102端也再增加设置总进液管和总出液管,每个释放端换热装置102的进液管(141或者151)连通至总进液管,每个释放端换热装置102的出液管(142或152)连通至总出液管。
参见图8至图13是根据一示例性实施例提供的中转换热器的结构示意图。其中,第一中转换热器20,包括:
吸热端201,用于连通至能量存储站10/调温设备(如,第一调温设备1111或者第四调温设备 1221);和,
放热端202,用于连通至调温设备(如,第二调温设备1121或者第三调温设备1211)/能量存储站10。
本发明实施例的第一中转换热器20,接入能量存储站10和调温设备之间,对能量存储站10和多个调温设备之间的能量转换起中转作用。在实际应用时,调温设备的数量不定,可以为一个,也可能为两个,甚至更多个;而能量存储站10也可以具有一个或多个,因此,本发明实施例的中转换热器的吸热端201为一个或多个,放热端202也为一个或多个,实现一路转多路,多路转一路,或者多路转多路,能够方便调节能量存储站10与调温设备(吸收端调温设备1011或者释放端调温设备1021)之间的能量存储和释放,而且通路控制方便,依据实际情况,可导通其中部分通路进行能量交换即可。而且,还能够简化能量存储站与调温设备之间的连通管路,方便管路的布局,降低成本。
如图8所示,第一中转换热器Ⅰ,吸热端201为一个,具有一个连通管路组;放热端202为多个,多个放热端202的连通管路组独立设置。即,吸热端201和放热端202的管路独立设置。一路转多路。
如图9所示,第一中转换热器Ⅱ,吸热端201为一个,具有一个连通管路组;放热端202为一个,一个放热端202具有多个独立设置的连通管路组。即,吸热端201和放热端202的管路独立设置。一路转多路。
如图10所示,第一中转换热器Ⅲ,吸热端201为一个,一个吸热端201具有多个独立设置的连通管路组;放热端202为一个,具有一个连通管路组。即,吸热端201和放热端202的管路独立设置。多路转一路。
如图11所示,第一中转换热器Ⅴ,吸热端201为多个,多个吸热端201相互连通由一组连通管组与能量存储站10(或者吸收端调温设备1011)侧的换热装置连通;放热端202为多个,多个放热端202的连通管路组独立设置。即,多个吸热端201的管路相互连通,多个放热端202的管路独立设置。一路转多路。
如图12所示,第一中转换热器Ⅳ,吸热端201为一个,一个吸热端201具有多个独立设置的连通管路组;放热端202为一个,一个放热端202具有多个独立设置的连通管路组。即,吸热端201 和放热端202的管路独立设置。多路转多路。
如图13所示,第一中转换热器Ⅵ,吸热端201为一个,具有一个连通管路组;放热端202为一个,具有一个连通管路组。即,吸热端201和放热端202的管路独立设置。一路转一路。
当然,本发明实施例的第一中转换热器的结构不限于上述六种,其中吸热端201和放热端202 的结构可以互换,也可以任意组合。连通侧(能量存储站侧和调温设备侧)的换热装置的连通管路组的数量确定适配的中转换热器的结构即可。另外,第一中转换热器的吸热端201(或者放热端202) 的连通管路组为多组时,个数不限定,依据所需接入的能源存储站10或者调温设备的个数确定即可。
本发明实施例的第一中转换热器20中,吸热端201的换热装置和放热端202的换热装置可以单独设置,如,采用板式换热器时,两者相对设置(可接触或不接触),保证换热面积最大化;当采用换热盘管时,使两者的盘管部分相互交错设置(可接触或不接触),保证有效换热。或者,吸热端 201的换热装置和放热端202的换热装置设计为一体。设置方式不限定,只要实现,吸热端201的换热装置和放热端202的换热装置能够进行热传递即可。如图8至图13所示,均为吸热端201和放热端202采用不接触式的相对设置的换热装置结构,当然本发明实施例的第一中转换热器不限于附图所给出的结构。
在一种可选的实施例中,第一中转换热器20,还包括,吸热阀门231,串联设置在吸热端201 的管路上;和/或,放热阀门232,串联设置在放热端202的管路上。设置阀门的目的是控制吸热端 201和放热端202的打开或关闭。具体实施方式中,在每个吸热端201(每个换热装置)的进液管和出液管上均设置吸热阀门231,在每个放热端202(一每个换热装置)的进液管和出液管上均设置放热阀门232。通过对各阀门的控制,分别实现对第一中转换热器20的放热端202和吸热端201的各连通管路的开合控制,调节能量的传递,可以依据实际情况,控制能源存储站10向部分调温设备进行能量释放,也可以控制部分调温设备箱能源存储站10存储能量。
结合图14和图15所示,本发明实施例中,还提供一种中转换热器,第二中转换热器30,包括:
吸热端301,用于连通至能量存储站10/调温设备(如,第一调温设备1111或者第四调温设备 1221);
放热端302,用于连通至调温设备(如,第二调温设备1121或者第三调温设备1211)/能量存储站10;和,
单向导热装置31,吸热端301和放热端302设置在单向导热装置31的两端。
本发明实施例的第二中转换热器30,通过增加单向导热装置31可以在能量存储站向释放端调温设备释放能量时,为调温设备提供精准的能量。另外,还适用于当能量存储站10和调温设备(吸收端调温设备1011或释放端调温设备1021)之间不能按设定的方向进行能量传输的情况。一般进行热传递时,只能从温度高的一端传向温度低的一端,如果热量存储站内的温度本身高于调温设备输出的媒介温度,而此时,热量存储站还有许多供热量存储的容量,则此时无法对热量存储站按设定方向进行热量储存,反而会造成热量存储站的热量流失,起到相反的作用。热量存储站进行热量释放时,也是会遇到相同的问题。因此本发明实施例提供了该第二中转换热器30,利用单向导热装置31对从调温设备导向热量(冷量)存储站的媒介温度,以及从热量(冷量)存储站导向设备的媒介温度进行调节,使其能够向释放端调温设备提供精确的能量,或者使能量存储站10和调温设备按设定方向正常的进行热量传递。
本发明实施例的第二中转换热器30,是在前述的第一中转换热器20的基础上,在吸热端和放热端之间增加了单向导热装置31。因此,第二中转换热器30的吸收端301和放热端302的结构设置,以及所起的作用均与第一中转换热器20的吸热端201和放热端202相同,可参考前述内容,在此不再赘述。
因此,依据如图8至图13所述的第一中转换热器Ⅰ至第一中转换热器Ⅵ结构,在吸热端和放热端之间增加单向导热装置31即可依次得到吸热端和放热端对应一致的第二中转换热器Ⅰ至第二中转换热器Ⅵ。如图14所示的第二中转换热器Ⅱ30即是在第一中转换热器Ⅱ20的基础上增加单向导热装置31得到的,如图15所示的第二中转换热器Ⅵ30即是在第一中转换热器Ⅵ20的基础上增加单向导热装置31得到的。
本发明实施例的第二中转换热器30,单向导热装置31实现将吸热端的热量(强制)交换至放热端。具体可以采用冷媒换热器或者半导体温度调节器。
在一种可选的实施例中,冷媒换热器包括蒸发器311、压缩机(图未示)、冷凝器312和膨胀阀 (图未示),四者连接构成换热回路。第二中转换热器30包括两个绝热保温设置的吸热腔室303和放热腔室304;蒸发器311与第二中转换热器30的吸热端301相对设置,并设置在吸热腔室303中;冷凝器312与第二中转换热器30的放热端302相对设置,并设置在放热腔室304中。
在另一种可选的实施例中,半导体温度调节器,包括半导体制冷片、设置在半导体制冷片的第一端的第一端换热器和第二端的第二端换热器,以及供电装置。供电装置用于为半导体制冷片提供电能。通过控制供电电流的方向,可使半导体制冷片的第一端和第二端在产热和产冷的两种模式下进行切换。例如,在正向电流下,第一端为冷端,第二端为热端;切换电流方向后,第一端切换为热端,第二端切换为冷端。第二中转换热器30包括两个绝热保温设置的吸热腔室303和放热腔室 304;第一端换热器与第二中转换热器30的吸热端301相对设置,并设置在吸热腔室303中;第二端换热器与第二中转换热器30的放热端302相对设置,并设置在放热腔室304中。依据实际情况确定第一端换热器为热端(或者冷端)和第二端换热器为冷端(或者热端)即可。
当需要向释放端调温设备提供精确的能量,或者,在能量存储站10和调温设备之间不能按设定方向进行热传递时,启动单向导热装置31,将吸热端301的热量强制交换至放热端302,再由放热端302将热量传递至能量存储站10(或者吸收端调温设备1011,或者释放端调温设备1021)。
本发明实施例的一个方面,提供一种媒介分配混合装置40,如图16所示,包括:
多个中转换热器20,每个中转换热器20具有第一能量输入端201,和第一能量输出端202;以及,
一个或多个混合单元41,每个混合单元41具有多个第二输入端411,和,一个或多个第二输出端412;和,
流量控制阀门42,设置在中转换热器20的第一能量输出端202的管路上。
其中,每个中转换热器20通过第一能量输入端201用于与一个或多个能量存储站10连通;每个混合单元41通过多个第二输入端411分别与每个中转换热器20的一个第一能量输出端202连通。
混合单元41的第二输出端412用于与调温设备(释放端调温设备1011)侧的换热装置进行连通。
本发明实施例的媒介分配混合装置40中,中转换热器20用于将从能量存储站10释放的能量进行分流,混合单元将多个中转换热器20分流出的能量中和后得到设定能量,然后由混合单元将设定能量输出至与该设定能量相匹配的调温设备侧。能够精确地向与能量存储站10的能量释放端102的释放端调温设备提供匹配的能量。具体地,可提供匹配的温度的媒介。
结合图8至图15,说明本发明实施例的中转换热器20。
如图8至图13,第一中转换热器20,包括,
第一能量输入端201,用于连通至一个或多个能量存储站10;和,
第一能量输出端202,用于连通至一个或多个混合单元41。
第一能量输入端201,用于吸收能量存储站10的能量(热量或冷量)。采用的具体结构多样,如,利用流体媒介作为载体,第一能量输入端201采用换热装置与能量存储站10(热量存储装置11 或冷量存储装置12)侧的能量释放端102的换热装置通过管路连通,流体媒介吸收能量存储站10 侧的能量,流体媒介流动至该第一能量输入端201,第一能量输入端201与第一能量输出端202的媒介流体进行热交换,从而将能量转换至第一能量输出端202。依据中转换热器20的第一能量输入端201所连通的能量存储站10的类型,输入的能量可以为热量,也可以为冷量。
在一种可选的实施例中,第一能量输入端201具体采用换热装置,如,板式换热器、蒸发器或者换热盘管等。第一能量输出端202具体采用换热装置,如,板式换热器,冷凝器,或者,换热盘管等。
本发明实施例的中转换热器中,第一能量输入端201和第一能量输出端202的个数,以及,第一能量输入端201和第一能量输出端202的外接连通管路组的设置,依据连通侧的能量存储站10的个数和容量,以及混合单元41的数量等因素确定即可。
在一种可选实施例中,本发明实施例的第一中转换热器20的第一能量输入端201为一个或多个,每个第一能量输入端201的管路独立设置。例如,第一能量输入端201包括一个(如图8、图9和图13所示)或多个(参见图11的中转换热器20的第一能量输出端202)第三换热装置,每个第三换热装置均具有进液管211和出液管212(即,一组连通管路组21),通过两个管路与能量存储站 10的能量释放端102(第二换热装置)连通,利用流体媒介将能量存储站10侧的热量传递至第一能量输入端201。也即,每个第三换热装置独立地与能量存储站10的能量释放端102连通。再如,如图10、图12所示,第一能量输入端201为一个第三换热装置,并在第三换热装置的进液端连通多个进液管211,出液端连通多个出液管212。一个进液管211和一个出液管222作为一个连通管路组 21,构成多个独立的连通管路组,通过该多个独立连通管路组分别与能量存储站10侧的换热装置连通。
在另一种可选实施例中,第一能量输入端201为多个,多个第一能量输入端201的管路互相连通。互相连通的方式很多,只要实现能够多个吸热端均与能量存储站10的能量释放端102连通即可。例如,如图11所示,多个第一能量输入端201通过进液中转管路221和出液中转管路222连通,每个第一能量输入端201的进液管211均与进液中转管路221连通,每个第一能量输入端201的出液管212均与出液中转管路222连通。再通过进液中转管路221和出液中转管路222作为一组连通管路组,通过两根管路与能量存储站10的能量释放端102的第二换热装置连通。
同理,第一能量输出端202为一个或多个时,每个第一能量输出端202的管路独立设置,设置方式同前述的第一能量输入端201相同。第一能量输出端202为多个时,多个第一能量输出端202 的管路互相连通,连通方式同前述的第一能量输入端201相同。在此不再赘述。
本发明实施例的第一中转换热器中,依据第一能量输入端202和换热端202的管路的设置方式,给出以下几种具体实施例。
如图8所示,第一中转换热器Ⅰ,第一能量输入端201为一个,具有一个连通管路组;第一能量输出端202为多个,多个第一能量输出端202的连通管路组独立设置。即,第一能量输入端201 和第一能量输出端202的管路独立设置。一路转多路。
如图9所示,第一中转换热器Ⅱ,第一能量输入端201为一个,具有一个连通管路组;第一能量输出端202为一个,一个第一能量输出端202具有多个独立设置的连通管路组。即,第一能量输入端201和第一能量输出端202的管路独立设置。一路转多路。
如图10所示,第一中转换热器Ⅲ,第一能量输入端201为一个,一个第一能量输入端201具有多个独立设置的连通管路组;第一能量输出端202为一个,具有一个连通管路组。即,第一能量输入端201和第一能量输出端202的管路独立设置。多路转一路。
如图11所示,第一中转换热器Ⅴ,第一能量输入端201为多个,多个第一能量输入端201相互连通由一组连通管组与能量存储站10(或者吸收端调温设备1011)侧的换热装置连通;第一能量输出端202为多个,多个第一能量输出端202的连通管路组独立设置。即,多个第一能量输入端201 的管路相互连通,多个第一能量输出端202的管路独立设置。一路转多路。
如图12所示,第一中转换热器Ⅳ,第一能量输入端201为一个,一个第一能量输入端201具有多个独立设置的连通管路组;第一能量输出端202为一个,一个第一能量输出端202具有多个独立设置的连通管路组。即,第一能量输入端201和第一能量输出端202的管路独立设置。多路转多路。
如图13所示,第一中转换热器Ⅵ,第一能量输入端201为一个,具有一个连通管路组;第一能量输出端202为一个,具有一个连通管路组。即,第一能量输入端201和第一能量输出端202的管路独立设置。一路转一路。
当然,本发明实施例的第一中转换热器20的结构不限于上述六种,其中第一能量输入端201和第一能量输出端202的结构可以互换,也可以任意组合。能量存储站10的数量以及混合单元41的数量等因素确定适配的中转换热器的结构即可。另外,第一中转换热器20的第一能量输入端201(或者第一能量输出端202)的连通管路组为多组时,个数不限定,依据所需接入的能量存储站10和需要连接的混合单元41的个数确定即可。
本发明实施例的第一中转换热器20中,第一能量输入端201的换热装置和第一能量输出端202 的换热装置可以单独设置,如,采用板式换热器时,两者相对设置(可接触或不接触),保证换热面积最大化;当采用换热盘管时,使两者的盘管部分相互交错设置(可接触或不接触),保证有效换热。或者,第一能量输入端201的换热装置和第一能量输出端202的换热装置设计为一体。设置方式不限定,只要实现,第一能量输入端201的换热装置和第一能量输出端202的换热装置能够进行热传递即可。如图8至图13所示,均为第一能量输入端201和第一能量输出端202采用不接触式的相对设置的换热装置结构,当然本发明实施例的第一中转换热器不限于附图所给出的结构。
在一种可选的实施例中,第一中转换热器20,还包括,输入阀门231,串联设置在第一能量输入端201的管路上;和/或,输出阀门232,串联设置在第一能量输出端202的管路上。设置阀门的目的是控制第一能量输入端201和第一能量输出端202的打开或关闭。具体实施方式中,在每个第一能量输入端201(每个换热装置)的进液管和出液管上均设置输入阀门231,在每个第一能量输出端202(每个换热装置)的进液管和出液管上均设置放热阀门232。通过对各阀门的控制,分别实现对中转换热器20的第一能量输入端201和第一能量输出端202的各连通管路的开合控制,调节能量的传递,可以依据实际情况,控制能量存储站10向部分调温设备进行能量释放,也可以控制部分调温设备箱能量存储站10存储能量。
本发明实施例中,在中转换热器的第一能量输出端202的管路上设置流量控制阀门42,通过控制流量控制阀门42的开度,实现控制各连通管路组的媒介的流量,从而实现在混合单元41中混合得到设定温度的媒介。此时,流量控制阀门42与放热阀门232可以同时设置,也可以单独设置流量控制阀门42。
如图14和图15所示,第二中转换热器30,包括:
第一能量输入端Ⅰ301,用于连通至一个或多个能量存储站10;
第一能量输出端Ⅰ302,用于连通至一个或多个混合单元41;和,
单向导热装置31,吸热端301和放热端302设置在单向导热装置31的两端。
本发明实施例的第二中转换热器30,通过增加单向导热装置31可以在能量存储站向释放端调温设备释放能量时,可以依据调温设备所需的设定能量(设定温度)将进入混合单元41的每股流体媒介的温度进行精确的调节,并结合流量控制,从而获得精确地获得具有设定温度的流体媒介。另外,还适用于当能量存储站10和调温设备(吸收端调温设备1011或释放端调温设备1021)之间不能按设定的方向进行能量传输的情况。一般进行热传递时,只能从温度高的一端传向温度低的一端,如果热量存储站内的温度本身高于调温设备输出的媒介温度,而此时,热量存储站还有许多供热量存储的容量,则此时无法对热量存储站按设定方向进行热量储存,反而会造成热量存储站的热量流失,起到相反的作用。热量存储站进行热量释放时,也是会遇到相同的问题。因此本发明实施例提供了该第二中转换热器30,利用单向导热装置31对从热量(冷量)存储站导向设备的媒介温度进行调节,使其能够向释放端调温设备提供精确的能量,或者使能量存储站10和调温设备按设定方向正常的进行热量传递。
本发明实施例的第二中转换热器30,是在前述的第一中转换热器20的基础上,在第一能量输入端和第一能量输出端之间增加了单向导热装置31。因此,第二中转换热器30的第一能量输入端Ⅰ301和第一能量输出端Ⅰ302的结构设置,以及所起的作用均与第一中转换热器20的第一能量输入端201和第一能量输出端202相同,可参考前述内容,在此不再赘述。
因此,依据如图8至图13所述的第一中转换热器Ⅰ至第一中转换热器Ⅵ结构,在第一能量输入端和第一能量输出端之间增加单向导热装置31即可依次得到第一能量输入端和第一能量输出端对应一致的第二中转换热器Ⅰ至第二中转换热器Ⅵ。如图14所示的第二中转换热器Ⅱ30即是在第一中转换热器Ⅱ20的基础上增加单向导热装置31得到的,如图15所示的第二中转换热器Ⅵ30即是在第一中转换热器Ⅵ20的基础上增加单向导热装置31得到的。
本发明实施例的第二中转换热器30,单向导热装置31实现将吸热端的热量(强制)交换至放热端。具体可以采用冷媒换热器或者半导体温度调节器。
在一种可选的实施例中,冷媒换热器包括蒸发器311、压缩机(图未示)、冷凝器312和膨胀阀 (图未示),四者连接构成换热回路。第二中转换热器30包括两个绝热保温设置的吸热腔室303和放热腔室304;蒸发器311与第二中转换热器30的吸热端301相对设置,并设置在吸热腔室303中;冷凝器312与第二中转换热器30的放热端302相对设置,并设置在放热腔室304中。
在另一种可选的实施例中,半导体温度调节器,包括半导体制冷片、设置在半导体制冷片的第一端的第一端换热器和第二端的第二端换热器,以及供电装置。供电装置用于为半导体制冷片提供电能。通过控制供电电流的方向,可使半导体制冷片的第一端和第二端在产热和产冷的两种模式下进行切换。例如,在正向电流下,第一端为冷端,第二端为热端;切换电流方向后,第一端切换为热端,第二端切换为冷端。第二中转换热器30包括两个绝热保温设置的吸热腔室303和放热腔室 304;第一端换热器与第二中转换热器30的吸热端301相对设置,并设置在吸热腔室303中;第二端换热器与第二中转换热器30的放热端302相对设置,并设置在放热腔室304中。依据实际情况确定第一端换热器为热端(或者冷端)和第二端换热器为冷端(或者热端)即可。
本发明实施例中,混合单元41的作用是将具有不同能量(温度)的媒介进行混合,得到设定能量(设定温度)的媒介,然后将该媒介输出至调温设备(释放端调温设备1021)侧。因此,一种具体实施方式中,如图17和图18所示,混合单元41具有两个分隔的腔室,一个进液腔室411,另一个为回液腔室412,进液腔室411具有一个或多个输入进液管4111,以及一个或多个输出出液管4112;回液腔室412具有一个或多个输入出液管4122,以及一个或多个输出进液管4121。一个输入进液管 4111和一个输入出液管4122构成输入端连通管路组,一个输出进液管4121和一个输出出液管4112 构成输出端连通管路组。一个输入端连通管路组与中转换热器的一个输出端管路组连通,一个输出端管路组与调温设备侧的终端换热装置连通。混合单元41的输入端连通管路组为两个或两个以上,用于与两个或两个以上的中转换热器的第一能量输出端的连通管路连通。而混合单元41的输出端连通管路组可以为一组或者多组,一组时,仅与一个调温设备的终端换热装置连通。多组时,分别与多个调温设备的终端换热装置连通,为多个调温设备提供能量,而且,此时,在每个输出端连通管路组上设置开关阀门,方便控制部分连通管路的开合,以实现为一个或多个调温设备提供能量。
前文中提及了可收集热量或冷量的能源站,并且该能源站可为其它家用电器提供热量或冷量。在前文中的媒介分配混合装置的基础上,可通过媒介分配混合装置将不同类型的家用电器连通,多个不同类型的家用电器实现热量或冷量的交换。
在本文中,能源系统指的是不同类型的家用电器互相连通而构成的系统。
本发明实施例提供了一种能源系统的控制方法。
该能源系统包括太阳能集热器,和,热水器;热水器内部设置终端换热器;太阳能集热器通过媒介分配混合装置与终端换热器的管路以热交换的形式连通;太阳能集热器的数量为两个或多个,热水器的数量为两个或多个;每个太阳能集热器与媒介分配混合装置的一个第一中转换热器的热量输入端以热交换的形式连通;每个终端换热器与媒介分配混合装置的一个第二中转换热器的热量输出端以热交换的形式连通。该能源系统适用于阳光充足的场景。
如图19所示,在一种可选的实施例中,能源系统的控制方法包括:
S1901、根据太阳能集热器的温度和媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
可选地,S1901根据太阳能集热器的温度和媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制第一中转换热器的热量输入阀门的开度,包括:
根据一个第一中转换热器的第一设定温度、第一太阳能集热器的温度和一个第一中转换热器的第一实际温度控制一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据另一个第一中转换热器的第二设定温度、第二太阳能集热器的温度和另一个第一中转换热器的第二实际温度控制另一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
上述第一设定温度和第二设定温度不相同。即,在媒介分配混合装置中,多个第一中转换热器彼此之间的温度不相同,多个不同温度的第一中转换热器便于调节每个第二中转换热器的温度,进而便于控制每个热水器的温度。
可选地,对媒介分配混合装置中的第一中转换热器和第二中转换热器之间的控制方法,包括:根据一个第一中转换热器的第一实际温度、一个第二中转换热器的第三实际温度和一个第二中转换热器的第四设定温度控制一个第一中转换热器的热量输出阀门的开度。
每个第二中转换热器和两个或多个第一中转换热器连通,两个或多个第一中转换热器的热量输出阀门的开度不同,自两个或多个第一中转换热器流向第二中转换热器的热量不同。当两个或多个第一中转换热器的热量输出阀门的开度相同时,第一中转换热器的温度越高,则对应的第二中转换热器的温度越高;当两个或多个第一中转换热器的温度相同时,第一中转换热器的热量输出阀门的开度越大,则对应的第二中转换热器的温度越高。
S1902、根据媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和热水器的温度控制第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
可选地,S1902根据媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和热水器的温度控制第二中转换热器的热量输出阀门的开度,包括:根据一个第二中转换热器的温度、一个热水器的第三设定温度和一个热水器的第三实际温度控制一个第二中转换热器的热量输出阀门的开度。该一个第二中转换热器与该一个热水器相对应。每个第二中转换热器的均对应着一个设定温度,在第二中转换热器的温度确定以后,便于调节第二中转换热器的热量输出阀门的开度,便于对热水器的温度进行控制。
在上述控制方法中,每个第一中转换热器具有对应的设定温度,每个第二中转换热器具有对应的设定温度,每个热水器具有对应的设定温度,即,太阳能集热器和第一中转换热器之间构成一个控制回路,第一中转换热器和第二中转换热器之间构成一个回路,第二中转换热器和热水器之间构成一个控制回路,可见,上述控制方法对整个能源系统进行了分割,实现了分层式的控制,提高了控制方法的稳定性。
本发明实施例还提供了一种能源系统的控制装置。
在一种可选的实施例中,能源系统包括太阳能集热器,和,热水器;热水器内部设置终端换热器;太阳能集热器通过媒介分配混合装置与终端换热器的管路以热交换的形式连通;太阳能集热器的数量为两个或多个,热水器的数量为两个或多个;每个太阳能集热器与媒介分配混合装置的一个第一中转换热器的热量输入端以热交换的形式连通;每个终端换热器与媒介分配混合装置的一个第二中转换热器的热量输出端以热交换的形式连通,如图20所示,控制装置包括:
第一控制模块2001,用于根据太阳能集热器的温度和媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
第二控制模块2002,用于根据媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和热水器的温度控制第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,第一控制模块具体用于:根据一个第一中转换热器的第一设定温度、第一太阳能集热器的温度和一个第一中转换热器的第一实际温度控制一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据另一个第一中转换热器的第二设定温度、第二太阳能集热器的温度和另一个第一中转换热器的第二实际温度控制另一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
在一种可选的实施例中,第二控制模块具体用于根据一个第二中转换热器的温度、一个热水器的第三设定温度和一个热水器的第三实际温度控制一个第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,还包括第三控制模块,用于根据一个第一中转换热器的第一实际温度、一个第二中转换热器的第三实际温度和一个第二中转换热器的第四设定温度控制一个第一中转换热器的热量输出阀门的开度。
在一种可选的实施例中,计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可被所述处理器运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现前述的控制方法。
在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器,上述指令可由处理器执行以完成前文所述的方法。上述非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器ROM(Read Only Memory)、随机存取存储器RAM(Random Access Memory)、磁带和光存储设备等。
本领域技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本文所披露的实施例中,应该理解到,所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等),可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
应当理解的是,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种能源系统的控制方法,所述能源系统包括太阳能集热器,和,热水器;所述热水器内部设置终端换热器;所述太阳能集热器通过媒介分配混合装置与所述终端换热器的管路以热交换的形式连通;所述太阳能集热器的数量为两个或多个,所述热水器的数量为两个或多个;每个所述太阳能集热器与所述媒介分配混合装置的一个第一中转换热器的热量输入端以热交换的形式连通;每个所述终端换热器与所述媒介分配混合装置的一个第二中转换热器的热量输出端以热交换的形式连通,其特征在于,每个第二中转换热器和两个或多个第一中转换热器连通,所述控制方法包括:
根据所述太阳能集热器的温度和所述媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制所述第一中转换热器的热量输入阀门的开度;其中,多个第一中转换热器的温度包括一个第一中转换热器的第一设定温度和另一个第一中转换热器的第二设定温度,所述第一设定温度和所述第二设定温度不同;
对所述媒介分配混合装置中的第一中转换热器和第二中转换热器之间的控制方法,包括:根据所述一个第一中转换热器的第一实际温度、一个第二中转换热器的第三实际温度和所述一个第二中转换热器的第四设定温度控制所述一个第一中转换热器的热量输出阀门的开度;
根据所述媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和所述热水器的温度控制所述第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据太阳能集热器的温度和媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制所述第一中转换热器的热量输入阀门的开度,包括:
根据一个第一中转换热器的第一设定温度、第一太阳能集热器的温度和所述一个第一中转换热器的第一实际温度控制所述一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据另一个第一中转换热器的第二设定温度、第二太阳能集热器的温度和所述另一个第一中转换热器的第二实际温度控制所述另一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和所述热水器的温度控制所述第二中转换热器的热量输出阀门的开度,包括:
根据一个第二中转换热器的温度、一个热水器的第三设定温度和所述一个热水器的第三实际温度控制所述一个第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
4.一种能源系统的控制装置,所述能源系统包括太阳能集热器,和,热水器;所述热水器内部设置终端换热器;所述太阳能集热器通过媒介分配混合装置与所述终端换热器的管路以热交换的形式连通;所述太阳能集热器的数量为两个或多个,所述热水器的数量为两个或多个;每个所述太阳能集热器与所述媒介分配混合装置的一个第一中转换热器的热量输入端以热交换的形式连通;每个所述终端换热器与所述媒介分配混合装置的一个第二中转换热器的热量输出端以热交换的形式连通,其特征在于,每个第二中转换热器和两个或多个第一中转换热器连通,所述控制装置包括:
第一控制模块,用于根据所述太阳能集热器的温度和所述媒介分配混合装置的第一中转换热器的温度控制所述第一中转换热器的热量输入阀门的开度;其中,多个第一中转换热器的温度包括一个第一中转换热器的第一设定温度和另一个第一中转换热器的第二设定温度,所述第一设定温度和所述第二设定温度不同;
第三控制模块,用于根据所述一个第一中转换热器的第一实际温度、一个第二中转换热器的第三实际温度和所述一个第二中转换热器的第四设定温度控制所述一个第一中转换热器的热量输出阀门的开度,实现对媒介分配混合装置中的第一中转换热器和第二中转换热器之间的控制;
第二控制模块,用于根据所述媒介分配混合装置的第二中转换热器的温度和所述热水器的温度控制所述第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述第一控制模块具体用于:根据一个第一中转换热器的第一设定温度、第一太阳能集热器的温度和所述一个第一中转换热器的第一实际温度控制所述一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度;
根据另一个第一中转换热器的第二设定温度、第二太阳能集热器的温度和所述另一个第一中转换热器的第二实际温度控制所述另一个第一中转换热器的热量输入阀门的开度。
6.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述第二控制模块具体用于根据一个第二中转换热器的温度、一个热水器的第三设定温度和所述一个热水器的第三实际温度控制所述一个第二中转换热器的热量输出阀门的开度。
7.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可被所述处理器运行的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一所述的控制方法。
8.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任意一项所述的控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910019015.5A CN109737619B (zh) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | 一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910019015.5A CN109737619B (zh) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | 一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109737619A CN109737619A (zh) | 2019-05-10 |
CN109737619B true CN109737619B (zh) | 2021-04-20 |
Family
ID=66364053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910019015.5A Active CN109737619B (zh) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | 一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109737619B (zh) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU1399988A (en) * | 1987-11-03 | 1989-06-01 | Edward W. Dittell | Heat energy storage and transfer apparatus |
JP2598220B2 (ja) * | 1993-11-12 | 1997-04-09 | 鹿島建設株式会社 | 厨房排熱回収装置 |
US8805552B2 (en) * | 2007-08-28 | 2014-08-12 | Causam Energy, Inc. | Method and apparatus for actively managing consumption of electric power over an electric power grid |
CN101726156B (zh) * | 2009-11-20 | 2011-08-31 | 皇明太阳能股份有限公司 | 一种利用太阳能制冷、采暖与供水的工艺方法及装置 |
CN102906506B (zh) * | 2009-12-08 | 2016-08-03 | 电动能源公司 | 热和电的分配以及热电联产的方法及系统 |
PL2603761T3 (pl) * | 2010-08-12 | 2018-02-28 | Highview Enterprises Limited | Sposób i urządzenie do magazynowania energii cieplnej |
US9038387B2 (en) * | 2011-08-31 | 2015-05-26 | Brightsource Industries (Israel) Ltd | Solar thermal electricity generating systems with thermal storage |
CN102788448A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-11-21 | 苟仲武 | 建筑物中节能减排能量综合利用系统 |
US10060296B2 (en) * | 2012-11-15 | 2018-08-28 | Kevin Lee Friesth | Quintuple-effect generation multi-cycle hybrid renewable energy system with integrated energy provisioning, storage facilities and amalgamated control system cross-reference to related applications |
CN105890211B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-05-08 | 陈建平 | 一种适合寒冷地区供热的蓄能互联热泵系统 |
CN107559928A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-09 | 北京建筑大学 | 一种基于低温废热的高效供热系统及其新型压缩式换热机组 |
CN108362036B (zh) * | 2018-03-29 | 2023-05-12 | 华北电力大学(保定) | 一种太阳能辅助地源热泵供冷供暖系统及其使用方法 |
-
2019
- 2019-01-09 CN CN201910019015.5A patent/CN109737619B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109737619A (zh) | 2019-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109764460B (zh) | 一种能源系统及控制方法 | |
CN109742978B (zh) | 一种能源站及其控制方法 | |
CN109737619B (zh) | 一种能源系统的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN109757906B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109780912B (zh) | 一种能源站及其控制方法和存储介质 | |
CN109764506B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109764550B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109764451B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109780905B (zh) | 家庭站共享能量存储站热能的方法 | |
CN109672259B (zh) | 一种能源站 | |
CN109780909B (zh) | 多家庭站之间共享热能的方法 | |
CN109780907B (zh) | 一种媒介分配混合装置及其控制方法和能源站 | |
CN109882900B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109764562B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109855136B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109883056B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109855271B (zh) | 一种包括备用储能站的能源站及其控制方法和存储介质 | |
CN109885110B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109861399B (zh) | 多家庭站之间共享电能的方法 | |
CN109780906B (zh) | 一种中转换热器和能源站 | |
CN109855345B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109764507B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109764511B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109757919B (zh) | 一种能源系统的控制方法 | |
CN109787365B (zh) | 家庭站共享能量存储站电能的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210225 Address after: 266101 Haier Industrial Park, 1 Haier Road, Laoshan District, Shandong, Qingdao Applicant after: QINGDAO HAIER AIR CONDITIONER GENERAL Corp.,Ltd. Applicant after: Haier Smart Home Co., Ltd. Address before: 266101 Haier Industrial Park, 1 Haier Road, Laoshan District, Shandong, Qingdao Applicant before: QINGDAO HAIER AIR CONDITIONER GENERAL Corp.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |