CN113341704A - 一种复合循环能量转换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保节能技术领域，公开了一种复合循环能量转换系统，包括能量存储模块、冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、环境能量收集模块、集热稳压模块、换热接口模块、节流模块、通流模块和中间模块。其中，能量存储模块形成独立循环体A，冷凝能量收集和冷凝能量分配模块与蒸发能量收集和蒸发能量分配模块以及集热稳压模块、换热接口模块内的介质联通形成循环体B，中间模块内有循环体C，本发明实施例提供的复合循环能量转换系统，可以吸收环境中冷凝能量和热量，通过该系统内部模块实现能量的转换、吸收和释放，达到更广泛而便利地使用能源，减少环境污染的目的。
Description
技术领域
本发明属于环保节能技术领域，尤其涉及一种复合循环能量转换系统。
背景技术
目前，几千年前中国的古人就会使用材料选择合适的方法，用于纺织、建筑、农耕、造纸、金属冶炼、印刷、运输和陶瓷等行业，几百年前欧洲工业革命之后，人类对科学技术的了解及工业技术的推广和使用日益广泛。能量转换系统作为能源设备和换热系统在工业中广泛使用，各类电厂也是大尺寸和强功率能源设备和系统的使用代表。从集中生产和有序分散使用需要出发，有效提高了化石燃料的利用率也使得人类能够从经济角度更广泛而便利地使用能源，同时也给地球带来了很多污染。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有能量转换系统有效提高了化石燃料的利用率也使得人类能够从经济角度更广泛而便利地使用能源，同时也给地球带来了很多污染。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种复合循环能量转换系统。
本发明是这样实现的，一种复合循环能量转换系统，所述复合循环能量转换系统包括：
能量存储模块，用于存储低温封闭介质；
冷凝能量收集模块，用于实现能量转换系统中的能量收集：
冷凝能量分配模块，用于实现能量转换系统中的能量分配；
蒸发能量收集模块，用于实现能量转换系统中的蒸发能量的收集；
蒸发能量分配模块，用于实现能量转换系统中的蒸发能量的分配；
环境能量收集模块，用于收集环境中存在的能量；
环境气体检测模块，用以检测环境气体的成分；
环境气体检测模块设置有气体传感器模块和数据传输模块，气体传感器模块设置有电信号产生模块、电信号去噪模块、电信号增强模块；
中间模块，与能量存储模块、冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、环境能量收集模块、集热稳压模块、换热接口模块、节流模块和通流模块相连接，通过吸热和放热的方式收集系统内部各单元的散射能量分类并向循环体A和B及内部单元提供所需的蒸发和冷凝能量；
中间模块设置有数据处理模块，数据处理模块中对各个模块中采集的数据进行分类的具体过程为：
从n个数据对象任意选择k个对象作为初始聚类中心，而对于所剩下其它对象；
根据它们与这些聚类中心的相似度，分别将它们分配给与其最相似的聚类；
然后再计算每个所获新聚类的聚类中心，不断重复上述过程直到标准测度函数开始收敛为止；
数据处理模块设置数据融合模块，数据融合模块对数据进行融合的具体过程为：
设N个数据集的方差为σ21，σ22，…，σ2n，所要估计的真值为X，各个数据集的测量值为X1，X2，…，Xn，它们彼此互相独立，并且是X的无偏估计；各个数据集的加权因子分别为W1，W2，…，Wn，则融合的X值和加权因子满足一下两式：
总均方误差为：
因为X1，X2，...，Xn彼此独立，并且为X的无偏估计，所以E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0，(p≠q；p＝1，2，…，n；q＝1，2，…，n)，故σ2可写成：
总均方误差σ2是关于各加权因子的多元二次函数，因此σ2存在最小值，最小值的求取是加权因子W1，W2，..，Wn满足式约束条件的多元函数极值求取；
根据多元函数求极值理论，可求出总均方误差最小时所对应的加权因子：
此时对应的最小均方误差为：
当估计值X为常量时，则根据各个数据集的历史数据的均值进行估计，设
总均方误差为：
同理X1，X2，...，Xn为X的无偏估计，所以X1(k)，X2(k)，...，Xn(k)也是X的无偏估计，故
集热稳压模块，用于集中系统热量并稳定系统内的压力；
换热接口模块，用于为客户端和能量转换提供换热接口；
节流模块，在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供冷却冷源；
通流模块，在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供加热的热源。
进一步，所述能量存储模块由冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、集热稳压模块、换热接口模块组成，形成独立循环体A。
进一步，所述冷凝能量收集和冷凝能量分配模块与蒸发能量收集和蒸发能量分配模块以及集热稳压模块、换热接口模块内的介质联通形成循环体B。
进一步，所述中间模块内有循环体C。
进一步，所述能量储存模块中的低温封闭介质温度小于负的60摄氏度。
进一步，所述环境能量收集模块收集外界的能量以放热方式向循环体B提供能量。
进一步，所述数据处理模块设置数据压缩模块，数据压缩模块对数据进行压缩的具体过程为：
将处理完的数据进行正变换，量化和熵编码；
编码完成后，通过信道进传递，传递到终端进行解码和反变换，
数据反变换完成后，进行重构信号。
进一步，所述数据处理模块设置数据分布式管理模块，数据分布式管理模块进行数据分布式管理过程为：
测算各个数据储存单元的负载，进行负载信息的收集与发布；
同时进行负载的测算信息，进行某种形式的负载分配；
确定处理节点与移动节点的选择，选择查询操作；确定节点中要保留和移出的查询操作；
查询操作移动信息生成:生成查询操作移动信息，通知相关节点，节点接到信息后执行移动操作，实现负载平衡。
本发明另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的复合循环能量转换系统。
本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的复合循环能量转换系统。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明实施例提供的复合循环能量转换系统，可以吸收环境中冷凝能量和热量，通过该系统内部模块实现能量的转换、吸收和释放，达到更广泛而便利地使用能源，减少环境污染的目的。本发明中环境气体检测模块中环境气体检测模块设置有气体传感器模块和数据传输模块，气体传感器模块设置有电信号产生模块、电信号去噪模块、电信号增强模块，可以实时准确检测环境气体的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的复合循环能量转换系统结构框图。
图2是本发明实施例提供的复合循环能量转换方法流程图。
图3是本发明实施例提供的数据处理模块中对各个模块中采集的数据进行分类方法流程图。
图4是本发明实施例提供的数据压缩模块对数据进行压缩方法流程图。
图5是本发明实施例提供的数据分布式管理模块进行数据分布式管理方法流程图。
图中：1、能量存储模块；2、冷凝能量收集模块：3、冷凝能量分配模块；4、蒸发能量收集模块；5、蒸发能量分配模块；6、中间模块；7、环境能量收集模块；8、集热稳压模块；9、换热接口模块；10、节流模块；11、通流模块；12、环境气体检测模块。
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。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种复合循环能量转换系统，下面结合附图对本发明技术方案作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的复合循环能量转换系统包括：
能量存储模块1，用于存储低温封闭介质；
冷凝能量收集模块2，用于实现能量转换系统中的能量收集：
冷凝能量分配模块3，用于实现能量转换系统中的能量分配；
蒸发能量收集模块4，用于实现能量转换系统中的蒸发能量的收集；
蒸发能量分配模块5，用于实现能量转换系统中的蒸发能量的分配；
环境能量收集模块7，用于收集环境中存在的能量；
环境气体检测模块12，用以检测环境气体的成分；环境气体检测模块设置有气体传感器模块和数据传输模块，气体传感器模块设置有电信号产生模块、电信号去噪模块、电信号增强模块；
中间模块6，与能量存储模块、冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、环境能量收集模块、集热稳压模块、换热接口模块、节流模块和通流模块相连接，通过吸热和放热的方式收集系统内部各单元的散射能量分类并向循环体A和B及内部单元提供所需的蒸发和冷凝能量；
集热稳压模块8，用于集中系统热量并稳定系统内的压力；
换热接口模块9，用于为客户端和能量转换提供换热接口；
节流模块10，在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供冷却冷源；
通流模块11，在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供加热的热源。
如图2所示，本发明实施例提供的复合循环能量转换方法，包括：
S101：能量存储模块:存储低温封闭介质，冷凝能量收集模块实现能量转换系统中的能量收集：冷凝能量分配模块实现能量转换系统中的能量分配；
S102：蒸发能量收集模块实现能量转换系统中的蒸发能量的收集，蒸发能量分配模块实现能量转换系统中的蒸发能量的分配；环境能量收集模块收集环境中存在的能量；
S103：环境气体检测模块检测环境气体的成分，环境气体检测模块设置有气体传感器模块和数据传输模块；
S104：集热稳压模块集中系统热量并稳定系统内的压力，换热接口模块为客户端和能量转换提供换热接口；节流模块在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供冷却冷源；通流模块在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供加热的热源。
如图3所述，本发明实施例提供的中间模块设置有数据处理模块，数据处理模块中对各个模块中采集的数据进行分类的具体过程为：
S201：从n个数据对象任意选择k个对象作为初始聚类中心，而对于所剩下其它对象；
S202：根据它们与这些聚类中心的相似度，分别将它们分配给与其最相似的聚类；
S203：然后再计算每个所获新聚类的聚类中心，不断重复上述过程直到标准测度函数开始收敛为止。
如图4所示，本发明实施例提供的数据处理模块设置数据压缩模块，数据压缩模块对数据进行压缩的具体过程为：
S301：将处理完的数据进行正变换，量化和熵编码；
S302：编码完成后，通过信道进传递，传递到终端进行解码和反变换；
S303：数据反变换完成后，进行重构信号。
如图5所示，本发明实施例提供的数据处理模块设置数据分布式管理模块，数据分布式管理模块进行数据分布式管理过程为：
S401：测算各个数据储存单元的负载，进行负载信息的收集与发布；
S402：同时进行负载的测算信息，进行某种形式的负载分配；
S403：确定处理节点与移动节点的选择，选择查询操作；确定节点中要保留和移出的查询操作；
S404：查询操作移动信息生成，生成查询操作移动信息，通知相关节点，节点接到信息后执行移动操作，实现负载平衡。
本发明实施例提供的数据处理模块设置数据融合模块，数据融合模块对数据进行融合的具体过程为：
设N个数据集的方差为σ21，σ22，…，σ2n，所要估计的真值为X，各个数据集的测量值为X1，X2，…，Xn，它们彼此互相独立，并且是X的无偏估计；各个数据集的加权因子分别为W1，W2，…，Wn，则融合的X值和加权因子满足一下两式：
总均方误差为：
因为x1，X2，...，Xn彼此独立，并且为X的无偏估计，所以E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0，(p≠q；p＝1，2，…，n；q＝1，2，…，n)，故σ2可写成：
总均方误差σ2是关于各加权因子的多元二次函数，因此σ2存在最小值，最小值的求取是加权因子W1，W2，...，Wn满足式约束条件的多元函数极值求取；
根据多元函数求极值理论，可求出总均方误差最小时所对应的加权因子：
此时对应的最小均方误差为：
当估计值X为常量时，则根据各个数据集的历史数据的均值进行估计，设
总均方误差为：
同理X1，X2，...，Xn为X的无偏估计，所以X1(k)，X2(k)，...，Xn(k)也是X的无偏估计，故
本发明实施例提供的能量存储模块由冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、集热稳压模块、换热接口模块组成，形成独立循环体A。
本发明实施例提供的冷凝能量收集和冷凝能量分配模块与蒸发能量收集和蒸发能量分配模块以及集热稳压模块、换热接口模块内的介质联通形成循环体B。
本发明实施例提供的中间模块内有循环体C。
本发明实施例提供的能量储存模块中的低温封闭介质温度小于负的60摄氏度。
本发明实施例提供的环境能量收集模块收集外界的能量以放热方式向循环体B提供能量。
本发明实施例提供的复合循环能量转换系统内部有助蒸发和冷凝构件。
本发明实施例提供的能量转换系统表面和内部构件之间有绝热、隔热保温构件。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合循环能量转换系统，其特征在于，所述复合循环能量转换系统包括：
能量存储模块，用于存储低温封闭介质；
冷凝能量收集模块，用于实现能量转换系统中的能量收集：
冷凝能量分配模块，用于实现能量转换系统中的能量分配；
蒸发能量收集模块，用于实现能量转换系统中的蒸发能量的收集；
蒸发能量分配模块，用于实现能量转换系统中的蒸发能量的分配；
环境能量收集模块，用于收集环境中存在的能量；
环境气体检测模块，用以检测环境气体的成分；
环境气体检测模块设置有气体传感器模块和数据传输模块，气体传感器模块设置有电信号产生模块、电信号去噪模块、电信号增强模块；
中间模块，与能量存储模块、冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、环境能量收集模块、集热稳压模块、换热接口模块、节流模块和通流模块相连接，通过吸热和放热的方式收集系统内部各单元的散射能量分类并向循环体A和B及内部单元提供所需的蒸发和冷凝能量；
中间模块设置有数据处理模块，数据处理模块中对各个模块中采集的数据进行分类的具体过程为：
从n个数据对象任意选择k个对象作为初始聚类中心，而对于所剩下其它对象；
根据它们与这些聚类中心的相似度，分别将它们分配给与其最相似的聚类；
然后再计算每个所获新聚类的聚类中心，不断重复上述过程直到标准测度函数开始收敛为止；
数据处理模块设置数据融合模块，数据融合模块对数据进行融合的具体过程为：
设N个数据集的方差为σ21，σ22，...，σ2n，所要估计的真值为X，各个数据集的测量值为X1，X2，…，Xn，它们彼此互相独立，并且是X的无偏估计；各个数据集的加权因子分别为W1，W2，…，Wn，则融合的X值和加权因子满足一下两式：
总均方误差为：
因为X1，X2，...，Xn彼此独立，并且为X的无偏估计，所以E[(X-Xp)(X-Xq)]＝0，(p≠q；p＝1，2，...，n；q＝1，2，...，n)，故σ2可写成：
总均方误差σ2是关于各加权因子的多元二次函数，因此σ2存在最小值，最小值的求取是加权因子W1，W2，...，Wn满足式约束条件的多元函数极值求取；
根据多元函数求极值理论，可求出总均方误差最小时所对应的加权因子：
此时对应的最小均方误差为：
当估计值X为常量时，则根据各个数据集的历史数据的均值进行估计，设
此时估计值为：
总均方误差为：
同理X1，X2，...，Xn为X的无偏估计，所以X1(k)，X2(k)，...，Xn(k)也是X的无偏估计，故
集热稳压模块，用于集中系统热量并稳定系统内的压力；
换热接口模块，用于为客户端和能量转换提供换热接口；
节流模块，在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供冷却冷源；
通流模块，在集热稳压模块和换热接口模块之间，为客户端提供加热的热源。
2.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述能量存储模块由冷凝能量收集模块、冷凝能量分配模块、蒸发能量收集模块、蒸发能量分配模块、集热稳压模块、换热接口模块组成，形成独立循环体A。
3.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述冷凝能量收集和冷凝能量分配模块与蒸发能量收集和蒸发能量分配模块以及集热稳压模块、换热接口模块内的介质联通形成循环体B。
4.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述中间模块内有循环体C。
5.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述能量储存模块中的低温封闭介质温度小于负的60摄氏度。
6.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述环境能量收集模块收集外界的能量以放热方式向循环体B提供能量。
7.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述数据处理模块设置数据压缩模块，数据压缩模块对数据进行压缩的具体过程为：
将处理完的数据进行正变换，量化和熵编码；
编码完成后，通过信道进传递，传递到终端进行解码和反变换，
数据反变换完成后，进行重构信号。
8.如权利要求1所述的复合循环能量转换系统，其特征在于，所述数据处理模块设置数据分布式管理模块，数据分布式管理模块进行数据分布式管理过程为：
测算各个数据储存单元的负载，进行负载信息的收集与发布；
同时进行负载的测算信息，进行某种形式的负载分配；
确定处理节点与移动节点的选择，选择查询操作；确定节点中要保留和移出的查询操作；
查询操作移动信息生成:生成查询操作移动信息，通知相关节点，节点接到信息后执行移动操作，实现负载平衡。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1～8所述的复合循环能量转换系统。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～8所述的复合循环能量转换系统。
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| CN202110592491.3A CN113341704A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种复合循环能量转换系统 |
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