一种智慧能源系统的制作方法

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1.本发明属于建筑能源技术领域，尤其涉及一种智慧能源系统。

背景技术：

2.目前，人类社会对能源的需求日益增加，能源供求日趋紧张，对能源的节约和循环再利用，是人类社会未来发展的一个重要课题，建设节约型社会是当今中国的重大战略决策之一，随着能源压力不断加大，环保节能意识不断增强，国家对节能减排、环境保护的要求也越来越高，建筑节能由于在节约能源、减少污染等方面有着巨大的潜力，成为建设节约型社会的突破口，建筑用能的范围又包括供水、采暖、照明、空调、办公设备、电器等方面的能耗。
3.家庭用电节能是其中很重要的一个方面，现有的家庭用电设备节能多是采用单体节能用电方式，无法有效利用太阳能和电能，进行综合的节能控制。因此，为了解决上述问题，急需发明一种智慧能源系统。

技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种智慧能源系统，旨在解决背景技术中确定的现有技术存在的问题。
5.本发明实施例是这样实现的，一种智慧能源系统，包括：热泵组件，与冷凝换热组件连接，用于将压缩的热量转移到冷凝换热组件；光伏发电组件，分别与热泵组件和集供电组件连接，用于吸收太阳能后为热泵组件供应电能；集供电组件，用于为热泵组件供电或者接收多余电能；控制组件，用于根据冷凝换热组件的热量需求，控制光伏发电组件工作，并且根据光伏发电组件的输出功率和热泵组件耗电功率之间的大小，控制集供电组件为热泵组件供电或者接收多余电能。
6.优选地，所述冷凝换热组件包括冷凝器，所述冷凝器内设有流动的冷媒，且所述冷凝器用于将来自缓冲水箱中的冷水进行加热后通过管道回流，所述管道上安装有水泵。
7.优选地，所述热泵组件包括压缩机以及用于存放冷媒的储液罐，所述压缩机和储液罐之间设有用于使得冷媒吸收外界的热能后蒸发汽化的蒸发机构。
8.优选地，集供电组件包括与压缩机电性连接的机载换流器，所述机载换流器分别可和电网和蓄电池连接，且所述机载换流器用于供电和集电的一侧还连接有变压器。
9.优选地，所述光伏发电组件包括电池阵列以及与电池阵列连接的汇流单元，所述汇流单元的输出端与机载换流器连接。
10.优选地，所述机载换流器包括第一换流器以及第二换流器，所述第一换流器和第二换流器的dc端之间通过直流母线分别连接，所述汇流单元分别和第一换流器和第二换流器的dc端之间的直流母线连接。
11.优选地，所述光伏发电组件还用于为缓冲水箱供电。
12.优选地，所述控制组件包括一体化云端，与所述一体化云端之间通信连接的包括水箱感温头、水泵、以及移动终端，所述水箱感温头用于检测室内温度或者水箱温度，所述移动终端用于远程控制热泵组件的启停。
13.本发明实施例提供的智慧能源系统，通过设置热泵组件，与冷凝换热组件连接，用于将压缩的热量转移到冷凝换热组件；光伏发电组件，分别与热泵组件和集供电组件连接，用于吸收太阳能后为热泵组件供应电能；集供电组件，用于为热泵组件供电或者接收多余电能；控制组件，用于根据冷凝换热组件的热量需求，控制光伏发电组件工作，并且根据光伏发电组件的输出功率和热泵组件耗电功率之间的大小，控制集供电组件为热泵组件供电或者接收多余电能，大大提高了系统的能源使用效率，实现建筑零碳能源供应及用户的智慧用能需求，手机端、电脑端等可以实现远程控制。
附图说明
14.图1为本发明实施例提供的一种智慧能源系统的主结构图；附图中：1-电池阵列；2-汇流单元；3-机载换流器；31-第一换流器；32-第二换流器；4-压缩机；5-冷凝器；6-缓冲水箱；7-水箱感温头；8-水泵；9-储液罐；10-膨胀阀；11-空气能蒸发器；12-风机；13-太阳能蒸发器；14-一体化云端；15-分离器。
具体实施方式
15.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。
16.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
17.如图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种智慧能源系统的结构图，包括：热泵组件，与冷凝换热组件连接，用于将压缩的热量转移到冷凝换热组件；光伏发电组件，分别与热泵组件和集供电组件连接，用于吸收太阳能后为热泵组件供应电能；集供电组件，用于为热泵组件供电或者接收多余电能；控制组件，用于根据冷凝换热组件的热量需求，控制光伏发电组件工作，并且根据光伏发电组件的输出功率和热泵组件耗电功率之间的大小，控制集供电组件为热泵组件供电或者接收多余电能。
18.如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述冷凝换热组件包括冷凝器5，所述冷凝器5内设有流动的冷媒，且所述冷凝器5用于将来自缓冲水箱6中的冷水进行加热后通过管道回流，所述管道上安装有水泵8。
19.如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述热泵组件包括压缩机4以及用于存放冷媒的储液罐9，所述压缩机4和储液罐9之间设有用于使得冷媒吸收外界的热能后蒸发汽化的蒸发机构。
20.如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述蒸发机构包括空气能蒸发单元以及太阳能蒸发单元，所述空气能蒸发单元包括与储液罐9以及压缩机4连通的空气能蒸发
器11，所述空气能蒸发器11用于接收经过风机12转动后作用的空气热能，所述空气能蒸发器11和储液罐9的连接的管道上安装有膨胀阀10；膨胀阀10使中温高压的冷媒通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后冷媒在蒸发器中吸收热量达到制冷效果，膨胀阀通过蒸发器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器面积利用不足和敲缸现象。
21.所述太阳能蒸发单元包括与储液罐9以及压缩机4连通的太阳能蒸发器13，所述空气能蒸发器11和储液罐9的连接的管道上也安装有膨胀阀10，所述空气能蒸发器11和太阳能蒸发器13与压缩机4连接的管道上还安装有分离器15，分离器15用于将太阳能和空气能进行调节后同步送往压缩机4。
22.压缩机4优选采用低温增焓压机，太空能绿恒热站在-25度环境下正常工作，没有太阳能辅热，能效达到1.8以上。
23.如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，集供电组件包括与压缩机4电性连接的机载换流器3，所述机载换流器3分别可和电网和蓄电池连接，且所述机载换流器3用于供电和集电的一侧还连接有变压器。
24.如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述光伏发电组件还用于为缓冲水箱6供电。
25.如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述控制组件包括一体化云端14，与所述一体化云端14之间通信连接的包括水箱感温头7、水泵8、以及移动终端，所述水箱感温头7用于检测室内温度或者水箱温度，所述移动终端用于远程控制热泵组件的启停。
26.风机12和太阳能蒸发器13从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发冷媒（通过蒸发机构的作用），冷媒经压缩机4压缩后压力和温度上升，高温蒸气通过黏结在贮水箱外表面的冷凝器5时，冷凝成液体，将热量传递给空气源热泵贮水箱中的水；当光伏发电组件功率等于热泵组件耗电功率时，光伏发电组件站系统所发电能刚好能全部用于热泵组件运行的工作模式，此时系统电能完全自发自用，对外零电耗；当光伏发电组件功率小于热泵组件耗电功率时，光伏发电组件站系统所发电能不足以满足热泵组件运行，需要公共电网补充部分电能的工作模式；当热泵组件不工作时，热泵组件向公共电网取电的工作模式；当光伏发电组件功率大于热泵组件耗电功率时，光伏发电组件系统所发出电能优先满足热泵组件运行，多余电能会向公共电网送电的工作的模式；白天有日太阳能蒸发器高效吸收太阳能辐照热量，为水箱蓄热，夜晚，处于谷电时段，太空能绿型热站启动为水箱蓄热，减少设备运行时间。
27.本发明上述实施例中提供了一种智慧能源系统，通过设置热泵组件，与冷凝换热组件连接，用于将压缩的热量转移到冷凝换热组件；光伏发电组件，分别与热泵组件和集供电组件连接，用于吸收太阳能后为热泵组件供应电能；集供电组件，用于为热泵组件供电或者接收多余电能；控制组件，用于根据冷凝换热组件的热量需求，控制光伏发电组件工作，并且根据光伏发电组件的输出功率和热泵组件耗电功率之间的大小，控制集供电组件为热泵组件供电或者接收多余电能，大大提高了系统的能源使用效率，实现建筑零碳能源供应及用户的智慧用能需求，手机端、电脑端等可以实现远程控制。
28.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。

技术特征：

1.一种智慧能源系统，其特征在于，所述系统包括：热泵组件，与冷凝换热组件连接，用于将压缩的热量转移到冷凝换热组件；光伏发电组件，分别与热泵组件和集供电组件连接，用于吸收太阳能后为热泵组件供应电能；集供电组件，用于为热泵组件供电或者接收多余电能；控制组件，用于根据冷凝换热组件的热量需求，控制光伏发电组件工作，并且根据光伏发电组件的输出功率和热泵组件耗电功率之间的大小，控制集供电组件为热泵组件供电或者接收多余电能。2.根据权利要求1所述的智慧能源系统，其特征在于，所述冷凝换热组件包括冷凝器，所述冷凝器内设有流动的冷媒，且所述冷凝器用于将来自缓冲水箱中的冷水进行加热后通过管道回流，所述管道上安装有水泵。3.根据权利要求1所述的智慧能源系统，其特征在于，所述热泵组件包括压缩机以及用于存放冷媒的储液罐，所述压缩机和储液罐之间设有用于使得冷媒吸收外界的热能后蒸发汽化的蒸发机构。4.根据权利要求3所述的智慧能源系统，其特征在于，所述蒸发机构包括空气能蒸发单元以及太阳能蒸发单元，所述空气能蒸发单元包括与储液罐以及压缩机连通的空气能蒸发器，所述空气能蒸发器用于接收经过风机转动后作用的空气热能，所述空气能蒸发器和储液罐的连接的管道上安装有膨胀阀；所述太阳能蒸发单元包括与储液罐以及压缩机连通的太阳能蒸发器，所述空气能蒸发器和储液罐的连接的管道上也安装有膨胀阀，所述空气能蒸发器和太阳能蒸发器与压缩机连接的管道上还安装有分离器。5.根据权利要求3所述的智慧能源系统，其特征在于，所述集供电组件包括与压缩机电性连接的机载换流器，所述机载换流器分别可和电网和蓄电池连接，且所述机载换流器用于供电和集电的一侧还连接有变压器。6.根据权利要求2所述的智慧能源系统，其特征在于，所述光伏发电组件包括电池阵列以及与电池阵列连接的汇流单元，所述汇流单元的输出端与机载换流器连接。7.根据权利要求6所述的智慧能源系统，其特征在于，所述机载换流器包括第一换流器以及第二换流器，所述第一换流器和第二换流器的dc端之间通过直流母线分别连接，所述汇流单元分别和第一换流器和第二换流器的dc端之间的直流母线连接。8.根据权利要求6所述的智慧能源系统，其特征在于，所述光伏发电组件还用于为缓冲水箱供电。9.根据权利要求1所述的智慧能源系统，其特征在于，所述控制组件包括一体化云端，与所述一体化云端之间通信连接的包括水箱感温头、水泵、以及移动终端，所述水箱感温头用于检测室内温度或者水箱温度，所述移动终端用于远程控制热泵组件的启停。

技术总结

本发明适用于建筑能源技术领域，提供了一种智慧能源系统，通过设置热泵组件，与冷凝换热组件连接，用于将压缩的热量转移到冷凝换热组件；光伏发电组件，分别与热泵组件和集供电组件连接，用于吸收太阳能后为热泵组件供应电能；集供电组件，用于为热泵组件供电或者接收多余电能；控制组件，用于根据冷凝换热组件的热量需求，控制光伏发电组件工作，并且根据光伏发电组件的输出功率和热泵组件耗电功率之间的大小，控制集供电组件为热泵组件供电或者接收多余电能，大大提高了系统的能源使用效率，实现建筑零碳能源供应及用户的智慧用能需求，手机端、电脑端等可以实现远程控制。电脑端等可以实现远程控制。电脑端等可以实现远程控制。