工廠集成控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工廠集成控制系統(tǒng)，包括，供電裝置，包括光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)，用于提供電能；儲(chǔ)電裝置，與供電裝置連接，用于儲(chǔ)存光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)的電能，并提供內(nèi)部和/或外部的供電線路；天然氣壓縮空氣系統(tǒng)，包括空壓機(jī)和天然氣引擎，在煙水熱交換器內(nèi)天然氣引擎產(chǎn)生的熱氣與天然氣引擎和空壓機(jī)產(chǎn)生的熱水實(shí)現(xiàn)熱交換，并將產(chǎn)生熱循環(huán)水排出；制冷模式，吸收式制冷機(jī)組與煙水熱交換器連接，吸收式制冷機(jī)組與AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接、通過熱交換實(shí)現(xiàn)制冷；制熱模式，天然氣壓縮空氣系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水經(jīng)熱交換器交換后與AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接，通過熱交換實(shí)現(xiàn)供熱。
【專利說明】
工廠集成控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種工廠集成控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)清潔能源的增長(zhǎng)的需求，分布式能源在功能方式中有著越來越重要的地位。大多數(shù)分布式能源技術(shù)提供單一形式的能源輸出，在現(xiàn)有的能源技術(shù)中，光伏、光電等技術(shù)容易受環(huán)境的氣象條件限制，只能在白天太陽輻射較好的理想情況下工作，極大地制約了用戶的用能需求。一些大型公司的機(jī)房?jī)?nèi)壓縮空氣系統(tǒng)(Compressed DryAir，⑶A系統(tǒng))在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱能，這些熱能的積聚會(huì)降低CDA系統(tǒng)的性能，現(xiàn)有的CDA系統(tǒng)的冷卻為單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，CDA系統(tǒng)的熱量沒有被有效利用，造成能量的利用率不高。
[0003]現(xiàn)有的生產(chǎn)區(qū)機(jī)房及生產(chǎn)輔助建筑(生產(chǎn)辦公樓、食堂、宿舍樓、庫房等)日常需要保持一定的溫度，一般使用空調(diào)箱(Air Handling Unit，AHU)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，冬季需要供暖夏季需要降溫，現(xiàn)有的CDA系統(tǒng)和AHU都由電能直接供應(yīng)，能量利用率較低，設(shè)備的性能系數(shù)(Coefficient ofPerformance，C0P)低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一是提供一種工廠集成控制系統(tǒng)，將現(xiàn)有的生產(chǎn)及生產(chǎn)輔助建筑的能源進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)將天然氣壓縮空氣系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、空調(diào)箱有機(jī)結(jié)合起來，使各自設(shè)備的能源有效多方式利用，提高能源利用率。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種工廠集成控制系統(tǒng)，包括
[0007]供電裝置，包括光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)，用于提供電能；
[0008]儲(chǔ)電裝置，與供電裝置連接，用于儲(chǔ)存光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)的電能，并提供內(nèi)部和/或外部的供電線路；
[0009]天然氣壓縮空氣系統(tǒng)，包括空壓機(jī)和天然氣引擎，天然氣引擎帶動(dòng)空壓機(jī)工作，天然氣引擎產(chǎn)生的熱量通過氣體管道與煙水熱交換器連接，天然氣引擎產(chǎn)生的循環(huán)水通過液體管道與煙水熱交換器連接;空壓機(jī)產(chǎn)生的循環(huán)水通過液體管道與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內(nèi)天然氣引擎產(chǎn)生的熱氣與天然氣引擎和空壓機(jī)產(chǎn)生的熱水實(shí)現(xiàn)熱交換，并將產(chǎn)生熱循環(huán)水排出；
[0010]本系統(tǒng)有兩種模式:
[0011]制冷模式，吸收式制冷機(jī)組與煙水熱交換器連接，煙水熱交換器出來的熱循環(huán)水進(jìn)入吸收式制冷機(jī)組并實(shí)現(xiàn)熱交換，為吸收式制冷機(jī)組啟動(dòng)提供必要的熱量，吸收式制冷機(jī)組與AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接，為AHU的風(fēng)機(jī)盤管提供冷源，實(shí)現(xiàn)制冷，經(jīng)吸收式制冷機(jī)組熱交換后的熱循環(huán)水與第二熱交換器連接，第二熱交換器的冷水管與工廠水管連接；
[0012]制熱模式，煙水熱交換器出來的熱循環(huán)水與第一熱交換器連接，AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接也與第一熱交換器連接，在第一熱交換器內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱交換，經(jīng)第一熱交換器熱交換后的熱循環(huán)水與第二熱交換器連接，第二熱交換器的冷水管與工廠水管連接。
[0013]天然氣壓縮空氣系統(tǒng)在壓縮過程中產(chǎn)生大量的熱空氣，這些熱空氣溫度一般能到300-400°C，現(xiàn)有技術(shù)中這些熱一般需要循環(huán)水來進(jìn)行降溫，以防止天然氣壓縮空氣系統(tǒng)溫度過高而影響其工作效率。降溫過程中需要大量的循環(huán)水，且循環(huán)水的溫度也很高，要么直接將這些熱的循環(huán)水直接排掉要么經(jīng)過多次冷卻，再重新使用。不僅這些熱量沒有得到有效利用而且還需要額外的冷凝裝置進(jìn)行冷凝，對(duì)電力和水資源造成浪費(fèi)。本系統(tǒng)中，將天然氣壓縮空氣系統(tǒng)產(chǎn)生的熱空氣和產(chǎn)生的循環(huán)水分別與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內(nèi)熱空氣的熱量傳遞給溫度較低的循環(huán)水，實(shí)現(xiàn)能量的交換，降溫后的熱空氣排出或者進(jìn)一步利用，經(jīng)煙水熱交換器后的循環(huán)水吸收大量的熱，溫度很高，根據(jù)不同的需求對(duì)這些循環(huán)水有效利用，對(duì)建筑內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高整套系統(tǒng)的COP值。
[0014]作為本發(fā)明所述的工廠集成控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，第二熱交換器與冷卻塔連接，經(jīng)第二熱交換器熱交換后的熱循環(huán)水，經(jīng)冷卻塔冷卻后返回天然氣壓縮空氣系統(tǒng)，使返回天然氣壓縮空氣系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水溫度更低，提高天然氣壓縮空氣系統(tǒng)的工作性能。
[0015]作為本發(fā)明所述的工廠集成控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，制冷模式下，還包括蒸發(fā)式冷水機(jī)組，蒸發(fā)式冷水機(jī)組與AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接，AHU的風(fēng)機(jī)盤管產(chǎn)生的冷凝水通過水管與蒸發(fā)式冷水機(jī)組連接，進(jìn)行冷凝水回收，通過蒸發(fā)式冷水機(jī)組的聯(lián)合使用，提高能效比COP 值。
[0016]作為本發(fā)明所述的工廠集成控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，還包括變頻真空系統(tǒng)，變頻真空系統(tǒng)產(chǎn)生的循環(huán)水與煙水熱交換器連接，將變頻真空系統(tǒng)融入整個(gè)工廠集成控制系統(tǒng)內(nèi)。
[0017]有益效果:
[0018]本發(fā)明公開的工廠集成控制系統(tǒng)，將太陽能光伏與國(guó)家供電電網(wǎng)有效結(jié)合，在保證正常供電前提下，最大限度利用太陽能綠色資源，同時(shí)，將天然氣壓縮空氣系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)多次熱交換，實(shí)現(xiàn)能量的充分利用，提高整套系統(tǒng)的COP值。
【附圖說明】
[0019]圖1為制冷模式下工廠集成控制系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖2為制熱模式下工廠集成控制系統(tǒng)示意圖。
[0021]1、國(guó)家供電電網(wǎng)2、光伏建筑一體化組件3、儲(chǔ)電裝置4、天然氣壓縮空氣系統(tǒng)
5、煙水熱交換器6、吸收式制冷機(jī)組7、第一熱交換器8、第二熱交換器9、AHU的風(fēng)機(jī)盤管
10、變頻真空系統(tǒng)11、冷卻塔
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，一種制冷模式下工廠集成控制系統(tǒng)，供電裝置，包括光伏建筑一體化組件2和國(guó)家供電電網(wǎng)I，用于提供電能，儲(chǔ)電裝置3與供電裝置連接，用于儲(chǔ)存光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)的電能，并提供內(nèi)部和/或外部的供電線路。當(dāng)太陽光充足時(shí)主要由光伏建筑一體化組件2將太陽光轉(zhuǎn)換為電能為儲(chǔ)電裝置3提供電能；當(dāng)太陽光不充足或者晚上時(shí)，光伏建筑一體化組件2產(chǎn)生的電能不足或者無法產(chǎn)生電能時(shí)，由國(guó)家供電電網(wǎng)I向儲(chǔ)電裝置3提供電能，在保證正常供電前提下，最大限度利用太陽能綠色資源。
[0025]天然氣壓縮空氣系統(tǒng)4，包括空壓機(jī)和天然氣引擎，天然氣引擎帶動(dòng)空壓機(jī)工作，天然氣引擎產(chǎn)生的熱量通過氣體管道與煙水熱交換器5連接，天然氣引擎產(chǎn)生的循環(huán)水通過液體管道與煙水熱交換器連接;空壓機(jī)產(chǎn)生的循環(huán)水通過液體管道與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內(nèi)天然氣引擎產(chǎn)生的熱氣與天然氣引擎和空壓機(jī)產(chǎn)生的熱水實(shí)現(xiàn)熱交換，熱交換后的熱循環(huán)水與吸收式制冷機(jī)組6的熱媒水實(shí)現(xiàn)熱交換，吸收式制冷機(jī)組6產(chǎn)生的冷氣吹向AHU的風(fēng)機(jī)盤管9，為AHU提供冷源，對(duì)建筑內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高整套系統(tǒng)的COP值。
[0026]經(jīng)吸收式制冷機(jī)組熱交換后的熱循環(huán)水與第二熱交換器8連接，第二熱交換器8的冷水管與工廠水管連接。
[0027]經(jīng)吸收式制冷機(jī)組6熱交換后的循環(huán)水如果溫度依然較高，則與冷卻塔連接，在冷卻塔內(nèi)，循環(huán)水被進(jìn)一步冷卻，達(dá)到一定溫度后，接入天然氣壓縮空氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。
[0028]在有變頻真空系統(tǒng)10的工廠內(nèi)，變頻真空系統(tǒng)10與煙水熱交換器連接，變頻真空系統(tǒng)10內(nèi)的循環(huán)水也參與到上述循環(huán)中，提高整個(gè)系統(tǒng)的能源有效利用率，變頻真空系統(tǒng)10與吸收式制冷機(jī)組6相對(duì)獨(dú)立。
[0029]實(shí)施例2
[0030]如圖2所示，一種制熱模式下工廠集成控制系統(tǒng)，供電裝置，包括光伏建筑一體化組件2和國(guó)家供電電網(wǎng)I，用于提供電能，儲(chǔ)電裝置3與供電裝置連接，用于儲(chǔ)存光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)的電能，并提供內(nèi)部和/或外部的供電線路。當(dāng)太陽光充足時(shí)主要由光伏建筑一體化組件2將太陽光轉(zhuǎn)換為電能為儲(chǔ)電裝置3提供電能；當(dāng)太陽光不充足或者晚上時(shí)，光伏建筑一體化組件2產(chǎn)生的電能不足或者無法產(chǎn)生電能時(shí)，由國(guó)家供電電網(wǎng)I向儲(chǔ)電裝置3提供電能，在保證正常供電前提下，最大限度利用太陽能綠色資源。
[0031]天然氣壓縮空氣系統(tǒng)4通過第一管路與煙水熱交換器5連接，天然氣壓縮空氣系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水與第一熱交換器連接，AHU的風(fēng)機(jī)盤管內(nèi)的循環(huán)水也與第一熱交換器7連接，在第一熱交換器7內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱交換，為AHU提供熱源，對(duì)建筑內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高整套系統(tǒng)的COP 值。
[0032]經(jīng)與AHU的風(fēng)機(jī)盤管9熱交換后的循環(huán)水與第二熱交換器8連接，第二熱交換器8的冷水管與工廠水管連接，為工廠提供熱水，經(jīng)過上述熱交換器熱交換后的循環(huán)水已經(jīng)達(dá)到循環(huán)水使用溫度范圍，可以直接接入天然氣壓縮空氣系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。
[0033]雖然說明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工廠集成控制系統(tǒng)，其特征在于，包括， 供電裝置，包括光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)，用于提供電能； 儲(chǔ)電裝置，與供電裝置連接，用于儲(chǔ)存光伏建筑一體化組件和國(guó)家供電電網(wǎng)的電能，并提供內(nèi)部和/或外部的供電線路； 天然氣壓縮空氣系統(tǒng)，包括空壓機(jī)和天然氣引擎，天然氣引擎帶動(dòng)空壓機(jī)工作，天然氣引擎產(chǎn)生的熱量通過氣體管道與煙水熱交換器連接，天然氣引擎產(chǎn)生的循環(huán)水通過液體管道與煙水熱交換器連接;空壓機(jī)產(chǎn)生的循環(huán)水通過液體管道與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內(nèi)天然氣引擎產(chǎn)生的熱氣與天然氣引擎和空壓機(jī)產(chǎn)生的熱水實(shí)現(xiàn)熱交換，并將產(chǎn)生熱循環(huán)水排出； 本系統(tǒng)有兩種模式: 制冷模式，吸收式制冷機(jī)組與煙水熱交換器連接，煙水熱交換器出來的熱循環(huán)水進(jìn)入吸收式制冷機(jī)組并實(shí)現(xiàn)熱交換，為吸收式制冷機(jī)組啟動(dòng)提供必要的熱量，吸收式制冷機(jī)組與AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接，為AHU的風(fēng)機(jī)盤管提供冷源，實(shí)現(xiàn)制冷，經(jīng)吸收式制冷機(jī)組熱交換后的熱循環(huán)水與第二熱交換器連接，第二熱交換器的冷水管與工廠水管連接； 制熱模式，煙水熱交換器出來的熱循環(huán)水與第一熱交換器連接，AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接也與第一熱交換器連接，在第一熱交換器內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱交換，經(jīng)第一熱交換器熱交換后的熱循環(huán)水與第二熱交換器連接，第二熱交換器的冷水管與工廠水管連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工廠集成控制系統(tǒng)，其特征在于:第二熱交換器與冷卻塔連接，經(jīng)第二熱交換器熱交換后的熱循環(huán)水，經(jīng)冷卻塔冷卻后返回天然氣壓縮空氣系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工廠集成控制系統(tǒng)，其特征在于:制冷模式下，還包括蒸發(fā)式冷水機(jī)組，蒸發(fā)式冷水機(jī)組與AHU的風(fēng)機(jī)盤管連接，AHU的風(fēng)機(jī)盤管產(chǎn)生的冷凝水通過水管與蒸發(fā)式冷水機(jī)組連接，進(jìn)行冷凝水回收。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工廠集成控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括變頻真空系統(tǒng)，變頻真空系統(tǒng)產(chǎn)生的循環(huán)水與煙水熱交換器連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK106020160SQ201610591259
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日
【發(fā)明人】蔡文生, 黎文椿
【申請(qǐng)人】綠源霖節(jié)能科技（天津）有限公司