智慧热电联产节能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧热电联产节能系统，包括热电联产装置、冷热水换热模块和生活热水系统，所述热电联产装置是利用燃气燃烧发电的发电机，发电机燃烧产生的热能一部分用于发电，另一部分被环绕在四周的冷热水换热模块吸收，得到的热水直接提供给生活热水系统的锅炉，锅炉中的热水直接输送给用户使用或者利用锅炉装置中的燃烧装置加热到用户所需温度后输送给用户使用。本系统能够在发电机正常工作下对余热进行回收利用，供热生活热水，热水温度可达45℃，可满足酒店、医院、食堂、养生会所、健身房等场所的热水供电需求。

【技术实现步骤摘要】
智慧热电联产节能系统
本专利技术涉及一种智慧热电联产节能系统，具体涉及一种利用燃气燃烧发电的热能回收利用系统。
技术介绍
电磁效应是人类有史以来最伟大的科学成就之一，由此原理制作而成的发电机支撑了现代社会的发展，但是热电转换效率低下，大量的热量散发到环境当中，对能源来说，这是极大的浪费，而现代社会人们对热水的需求也是与日增多，因此，本申请人设计了一种智慧热电联产节能装置，在发电机正常工作下对余热进行回收利用，供热生活热水。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种智慧热电联产节能系统，解决因发电机热电转换效率低而引起的能源浪费问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种智慧热电联产节能系统，包括：热电联产装置，所述热电联产装置是利用燃气燃烧发电的发电机，燃气燃烧的一部分热能转化成切割磁感应线圈的机械能，机械能通过电磁感应转化成电能，供给用户使用；冷热水换热模块，所述冷热水换热模块包括冷热水回路、换热器以及储水罐，所述冷热水回路安装在发电装置四周，发电装置产生的另外一部分热能被冷热水回路中的冷水吸收，吸收的热能经换热器交换后进入储水罐的水中；生活热水系统，所述生活热水系统包括锅炉和用水终端，所述锅炉的一端与储水罐相连，储水罐将吸收热能得到的热水直接提供给锅炉，锅炉的另一端与用水终端相连，锅炉中的热水直接送给用水终端或者通过燃气燃烧加热到用户所需温度后输送给用水终端。进一步地，还包括监测与控制模块，所述监测与控制模块包括数据采集器和控制器，所述数据采集器分散安装在热电联产装置、冷热水换热模块以及生活热水系统中，用于将采集到的相应数据发送到在云端服务器中的能耗数据管理平台，用户可以在web端进行能耗监测、能耗查询、能耗报表、节能分析和环境监测；同时还可以在云端服务器对数据进行分拣处理，然后再输入到文档内数据库中，通过算法对数据计算后得出下一阶段运行方案，并将该方案反馈给控制器，控制器按照该方案控制系统运行。优选地，所述数据采集器包括电表、水表和温度计。优选地，包括多台并联热电联产装置，多台热电联产装置的加载方法如下：当系统进入用水状态，控制器收到用水终端负荷增加的信号后，供水温度低于用户设定的温度值时，控制器通知下一台热电联产装置准备开启，一定时间后，数据采集器将采集到供水温度发送给控制器，若此时供水温度仍低于用户设定温度，热电联产装置不能满足用水终端需求，控制器通知下一台热电联产装置运行，直到达到用户设定的温度为止；多台热电联产装置的减载方法与加载方法相反。进一步地，所述监测与控制模块在进行数据上传前，数据中心会对数据采集网关进行身份验证、数据加密、心跳同步和断点续传。进一步地，所述身份验证采用MD5身份验证，过程如下：数据采集器与云平台处理中心进行尝试通信，由数据采集器主动发送建立可靠连接的请求，云平台处理中心将随机生成序列发送给数据采集器，数据采集器将收到的随机生成的序列与本地内存中的加密密钥合成计算，得出MD5值，此时数据采集器将计算所得的MD5值发送给云平台处理中心，云平台处理中心再对比数据采集器发来的MD5值，如果匹配，就返回建立可靠连接信息，通知数据采集器可以传送数据；如果不匹配，则断开连接，不传送数据。进一步地，所述数据加密采用AES算法对数据进行加密。进一步地，所述断点续传的步骤如下：1)从嵌入式数据库SQLite中读取能耗数据，每隔一段时间进行XML打包；2)对XML文档的进行记录，将未能成功发送的数据重新返回到数据库中；3)当网络重新连接时，根据XML的断点从数据库中重新获取数据；4)对获取的数据进行打包，直至传输到XML断点的数量为零。进一步地，所述心跳同步的步骤如下：1)首先获取设备通信协议与接口，打开数据连接接口，向各个数据采集器发送数据采集指令，获得各个数据采集器的测量数据；检验测量数据的合法性，标记并将合法的测量数据存储在嵌入式SQLite数据库中，此时，完成测量数据的采集及存储；2)对数据进行标准化处理，读取数据库中的能耗数据进行XML打包；3)数据采集器向云端服务器的数据中心发送TCP连接，若连接成功，发送心跳连接，若心跳连接无效，结束本次连接；若心跳连接有效，云端服务器向数据采集器的传输模块发送心跳包；4)身份验证成功之后系统通过服务器返回的授时时间对系统时间进行校验，系统先判定type确定是否有未上传的数据，若有进行数据传输，若远传成功，流程结束，若远传失败，记录数据断点将数据重新存储到数据库中，直至传输成功。综上所述，本专利技术的有益效果在于：1、本系统能够在发电机正常工作下对余热进行回收利用，供热生活热水，热水温度可达45℃，可满足酒店、医院、食堂、养生会所、健身房等场所的热水供电需求。2、本系统可以通过云端服务器的能量数据管理平台掌握系统的运行情况，实现远程数据管理和远程控制。3、本专利技术采用独特的数据传输方法来保证数据上传的安全性和可靠性，实现对系统运行状况的准确控制。附图说明图1为本专利技术智慧热电联产节能系统的结构图。图2为本专利技术智慧热电联产节能系统的示意图。图3为本专利技术监测与控制模块的运行原理图。图4为本专利技术一实施例的配气活塞式斯特林发电机的结构图。图5为本专利技术断点续传的控制流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1和图2所示，本专利技术的智慧热电联产节能系统包括热电联产装置、冷热水换热模块和生活热水系统，其中，热电联产装置是利用燃气燃烧发电的发电机，燃气燃烧的一部分热能转化成切割磁感应线圈的机械能，机械能通过电磁感应转化成电能，供给用户使用；冷热水换热模块包括冷热水回路、换热器以及储水罐，冷热水回路安装在发电装置四周，发电装置产生的另外一部分热能被冷热水回路中的冷水吸收，吸收的热能经换热器交换后进入储水罐的水中；生活热水系统包括锅炉和用水终端，锅炉的一端与储水罐相连，储水罐将吸收热能得到的热水直接提供给锅炉，锅炉的另一端与用水终端相连，锅炉中的热水直接送给用水终端或者通过燃气燃烧加热到用户所需温度后输送给用水终端(鱼缸、游泳池、水龙头等)。本系统的工作原理如下：首先，给热电联产装置输送天然气，天然气燃烧发热，热能带动热电联产装置启动，产生的电能由电路输送给用电接口；天然气燃烧散发的余热被环绕在四周的水吸收，通过换热器交换热量给冷水，再由水泵泵入储水罐，预备供给生活用水；然后，本节能装置的能量转移如下，天然气燃烧后的热能一部分转换成热电节能器线圈的机械能，机械能又再次产生电磁效应，转化为电能，电能供给生活使用；另外一部分热能被环绕在发电装置的冷水吸收，该冷水的热能又被经由换热器的冷水吸收，热能进入储水罐中的水中，储水罐将热水直接提供给锅炉(热水温度可达到45℃)，锅炉中的热水可直接输送给用户使用，也可以再吸收锅炉装置中的燃烧装置中天然气的燃烧热量，再达到用户所需温度(例如50℃)后输送给用户使用。如图3所示，本系统还包括监测与控制模块，监测与控制模块包括数据采集器(电表、水表、温度计等)和控制器，数据采集器分散安装在热电联产装置、冷热水换热模块以及生活热水系统中，用于将采集到的相应数据发送到在云端服务器中的能耗数据管理平台，用户可以在web端进行能耗监测、能耗查询、能耗报表、节能分析和环境监测；同时还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智慧热电联产节能系统，其特征在于，包括：热电联产装置，所述热电联产装置是利用燃气燃烧发电的发电机，燃气燃烧的一部分热能转化成切割磁感应线圈的机械能，机械能通过电磁感应转化成电能，供给用户使用；冷热水换热模块，所述冷热水换热模块包括冷热水回路、换热器以及储水罐，所述冷热水回路安装在发电装置四周，发电装置产生的另外一部分热能被冷热水回路中的冷水吸收，吸收的热能经换热器交换后进入储水罐的水中；生活热水系统，所述生活热水系统包括锅炉和用水终端，所述锅炉的一端与储水罐相连，储水罐将吸收热能得到的热水直接提供给锅炉，锅炉的另一端与用水终端相连，锅炉中的热水直接送给用水终端或者通过燃气燃烧加热到用户所需温度后输送给用水终端。

【技术特征摘要】
1.一种智慧热电联产节能系统，其特征在于，包括：热电联产装置，所述热电联产装置是利用燃气燃烧发电的发电机，燃气燃烧的一部分热能转化成切割磁感应线圈的机械能，机械能通过电磁感应转化成电能，供给用户使用；冷热水换热模块，所述冷热水换热模块包括冷热水回路、换热器以及储水罐，所述冷热水回路安装在发电装置四周，发电装置产生的另外一部分热能被冷热水回路中的冷水吸收，吸收的热能经换热器交换后进入储水罐的水中；生活热水系统，所述生活热水系统包括锅炉和用水终端，所述锅炉的一端与储水罐相连，储水罐将吸收热能得到的热水直接提供给锅炉，锅炉的另一端与用水终端相连，锅炉中的热水直接送给用水终端或者通过燃气燃烧加热到用户所需温度后输送给用水终端。2.根据权利要求1所述的智慧热电联产节能系统，其特征在于，还包括监测与控制模块，所述监测与控制模块包括数据采集器和控制器，所述数据采集器分散安装在热电联产装置、冷热水换热模块以及生活热水系统中，用于将采集到的相应数据发送到在云端服务器中的能耗数据管理平台，用户可以在web端进行能耗监测、能耗查询、能耗报表、节能分析和环境监测；同时还可以在云端服务器对数据进行分拣处理，然后再输入到文档内数据库中，通过算法对数据计算后得出下一阶段运行方案，并将该方案反馈给控制器，控制器按照该方案控制系统运行。3.根据权利要求2所述的智慧热电联产节能系统，其特征在于，所述数据采集器包括电表、水表和温度计。4.根据权利要求2或3所述的智慧热电联产节能系统，其特征在于，包括多台并联热电联产装置，多台热电联产装置的加载方法如下：当系统进入用水状态，控制器收到用水终端负荷增加的信号后，供水温度低于用户设定的温度值时，控制器通知下一台热电联产装置准备开启，一定时间后，控制器检查供水温度，若此时供水温度仍低于用户设定温度，热电联产装置不能满足用水终端需求，控制器通知下一台热电联产装置运行，直到达到用户设定的温度为止；多台热电联产装置的减载方法与加载方法相反。5.根据权利要求2或3所述的智慧热电联产节能系统，其特征在于，所述监测与控制模块在进行数据上传前，数...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹岭，车文斌，陈徐，覃积微，
申请(专利权)人：重庆领鑫安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50