CN205596070U - 一种楼宇级分布式能源供应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种楼宇级分布式能源供应系统，包括光伏光热双效一体设备，所述光伏光热双效一体设备包括表层光伏发电组件以及底层光热组件，所述光伏光热双效一体设备通过输电线路连接有蓄电单元，所述输电线路上还设置有逆变器，所述蓄电单元和电力供应管线相连接，所述光伏光热双效一体设备还通过热水线路连接有蓄热单元，所述蓄热单元和热水供应管线相连接,所述蓄电单元和蓄热单元均与同一燃气微燃机组进行连接，所述燃气微燃机组上设置有余热制热单元和吸收式制冷单元。该供应系统结构简单，能够有效吸收太阳光的热能并同时进行光伏发电，同时能存储富余的热能和电能，该供应系统采用集成化设计，大大降低了制造成本。

Description

一种楼宇级分布式能源供应系统

技术领域

本实用新型属于能源供应系统领域，具体涉及一种楼宇级分布式能源供应系统。

背景技术

2015年中国城镇人口7.5亿人，乡村常住人口6.2亿人，城镇中有大量的楼宇用电、用热、用冷需求，其能源消耗占城市用能的40％以上。而随着中国社会主义新农村建设和“十二五”到“十三五”的美丽乡村的规划建设，使得乡村别墅、楼宇的建设也逐渐构成规模。随着人们生活水平的逐步提高，对楼宇的要求越来越高，楼宇面积也越来越大。供电、供热、供冷等已经在城市和农村得到普及。

但目前楼宇用能的普遍方式是：采用电空调供热和制冷、天然气直接燃烧供热、电热热水器、天然气热水器等。这些用能方式都是直接消耗高品位能源，不仅造成能源浪费，而且不经济高效。

在国家积极推动节能减排行动的思潮下，大力发展分布式能源是国家产业政策大力提倡的用能方式，从而实现能源行业资源优化配置。特别是楼宇级分布式能源供应系统更有巨大的市场前景。因此，开发先进高效的楼宇级分布式能源供应系统对节能减排和提高用户经济效益十分重要。

传统供能方式的能源利用率仅为25％左右，如果采用楼宇级分布式能源供应系统，一次能源利用效率达可以达到到80％，还能够额外使用免费的太阳能。比传统能源利用方式的效率至少提高55％以上。

现有各类楼宇建筑大多采用能源直供方式，普遍采用如下方式：

1)室内供冷：直接用电能驱动制冷机运行，对楼宇室内供热冷；

2)室内供热：除了集中供热系统以外，楼宇室内基本上采用电驱动空调或者电热设备取暖。由于能耗过大，能效低，使用经济性很差；

3)生活热水：楼宇生活热水绝大部分采用燃气热水器及电热水器烧热水，属于高品位能源一次利用和高电耗设备。

4)没有有效的储能设施；

能源直供方式存在以下缺陷：

1)楼宇室内供冷、供热使用的是高品位能源。我国电力生产的平均能耗为350克标煤左右，相当于热电转换效率为35％。因此，用电力驱动空调的能源损失大约为60％左右，特别是小型室内挂机空调，效率更低，更浪费能源；

2)楼宇燃煤集中供热，通常采用燃煤锅炉，会产生大量的灰分与氮氧化物，污染大气，并且在城市中燃煤锅炉的使用受到越来越多的限制；

3)燃气燃烧温度高达1000℃以上，理想热效率(卡诺热效率)接近80％，属于高品位能源。而楼宇使用燃气锅炉供暖和制备热水所用的温度仅为80℃左右，其卡诺效率仅为16％左右。无形中损失了60％左右的能源利用价值。因此，采用天然气供热和生活用热水浪费能源十分严重。

实用新型内容

本实用新型提出了一种楼宇级分布式能源供应系统，该供应系统结构简单，能够有效吸收太阳光的热能并同时进行光伏发电，同时能存储富余的热能和电能，该供应系统采用集成化设计，大大降低了制造成本。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种楼宇级分布式能源供应系统，包括光伏光热双效一体设备，所述光伏光热双效一体设备包括表层光伏发电组件以及底层光热组件，所述光伏光热双效一体设备通过输电线路连接有蓄电单元，所述输电线路上还设置有逆变器，所述蓄电单元和电力供应管线相连接，所述光伏光热双效一体设备还通过热水线路连接有蓄热单元，所述蓄热单元和热水供应管线相连接。

进一步的，所述蓄电单元和蓄热单元均与同一燃气微燃机组进行连接，所述燃气微燃机组上设置有余热制热单元和吸收式制冷单元，所述余热制热单元和热水供应管线相连接，所述吸收式制冷单元和空调冷水供应管线相连接。

进一步的，所述热水线路上还设置有电动阀。

进一步的，所示蓄电单元和蓄热单元集成一体作为蓄能系统。

本实用新型的有益效果如下：该能源供应系统能够有效吸收太阳光的热能并同时进行光伏发电，配合燃气微燃机发电，及烟气余热利用，最终根据楼宇 用户的实际用能需求，提供电力、热水、采暖及制冷，整套供能系统还集成有双效储能单元，存储富余的热能和电能。这样集成化的供能设计也将大大降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、光伏光热双效一体设备；2、表层光伏发电组件；3、底层光热组件；4、电动阀；5、逆变器；6、蓄能系统；7、燃气微燃机组；8、余热制热单元；9、吸收式制冷单元；10、自来水供应管路；11、燃气供应管线；12、电力供应管线；13、热水供应管线；14、空调冷水供应管线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示的一种楼宇级分布式能源供应系统，包括光伏光热双效一体设备1，所述光伏光热双效一体设备1包括表层光伏发电组件2以及底层光热组件3，所述光伏光热双效一体设备1通过输电线路连接有蓄电单元，所述输电线路上还设置有逆变器5，所述蓄电单元和电力供应管线12相连接，所述光伏光热双效一体设备1还通过热水线路连接有蓄热单元，所述蓄热单元和热水供应管线13相连接。

本实用新型在使用的时候过程如下，光伏光热双效一体设备1的表层为光伏发电组件，表层光伏发电组件2能够吸收太阳光能并发电，然后通过逆变器5 与输电线路将电能输送给蓄能系统6的蓄电单元之中持续给蓄电单元充电，当蓄电单元电量充足以后，电能直接通过电力供应管线12输送给楼宇用户；该光伏光热双效一体设备1底层为底层光热组件3，当底层光热组件3吸收太阳光的热能后，将热能储存在蓄热单元中，当蓄热单元热能充足以后，能够继续对光伏光热双效一体设备1内部存水进行加热，该内部存水通过自来水供应管路10输送进入，然后将热水通过热水供应管线13输送给楼宇用户。

进一步的，所述蓄电单元和蓄热单元均与同一燃气微燃机组进行连接，所述燃气微燃机组上设置有余热制热单元8和吸收式制冷单元9，所述余热制热单元8和热水供应管线13相连接，所述吸收式制冷单元9和空调冷水供应管线14相连接，空调冷水供应管线14再在整个楼宇中进行循环。本实用新型在蓄电单元和蓄热单元上还连接有燃气微燃机组，该燃气微燃机组通过燃气供应管线11使用天然气为燃料燃烧推动微型涡轮发电，电能同样输送给蓄电单元，当蓄电单元电量充足时，电能直接输送给楼宇用户；发电完毕后，产生的500℃的高温烟气将通过燃气微燃机组3的余热制热单元8或者吸收式制冷单元9，根据实际楼宇用户用冷、热的需求，实时制备热水或冷水，为楼宇用户供暖或者供冷。

进一步的，所述热水线路上还设置有电动阀4。当电动阀4接收到指令以后，能够自动控制热水管线的开闭，使热水通过热水供应管线13输送到用户家中。

进一步的，所示蓄电单元和蓄热单元集成一体作为蓄能系统。为了进一步缩小该能源供应系统的体积，将蓄电电源和蓄热单元集成在一起作为蓄能系统。

本实用新型公开了一种楼宇级分布式能源供应系统，能够利用免费的太阳光能，并根据热力学的基本理论科学，梯级利用清洁能源天然气，并且有效的进行双效储能，节能潜力巨大，大大有利于环保和减少用户能源开支。本实用新型的能源利用效率可达80％，比传统能源利用系统节能50％以上，该系统集成化的设计也将大大降低制造成本，有利于大规模推广，最终大大减轻了用户的经济负担，提高人们的生活品质。

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

Claims (4)

1.一种楼宇级分布式能源供应系统，其特征在于，包括光伏光热双效一体设备，所述光伏光热双效一体设备包括表层光伏发电组件以及底层光热组件，所述光伏光热双效一体设备通过输电线路连接有蓄电单元，所述输电线路上还设置有逆变器，所述蓄电单元和电力供应管线相连接，所述光伏光热双效一体设备还通过热水线路连接有蓄热单元，所述蓄热单元和热水供应管线相连接。

2.根据权利要求1所述的楼宇级分布式能源供应系统，其特征在于，所述蓄电单元和蓄热单元均与同一燃气微燃机组进行连接，所述燃气微燃机组上设置有余热制热单元和吸收式制冷单元，所述余热制热单元和热水供应管线相连接，所述吸收式制冷单元和空调冷水供应管线相连接。

3.根据权利要求2所述的楼宇级分布式能源供应系统，其特征在于，所述热水线路上还设置有电动阀。

4.根据权利要求3所述的楼宇级分布式能源供应系统，其特征在于，所示蓄电单元和蓄热单元集成一体作为蓄能系统。