在至少一个建筑物或类似场所中供应能量、特别是热能的方法和装置以及相关系统制造方法及图纸

公开了一种用于调节建筑物中的能量供应和分配装置的系统，该装置包括：#能量收集设备项(CPh、CTh、ATh、6、8)，每个能量收集设备项与相应的来源处于能量传递关系；#能量转换设备项(HP1、HP2、HP3、14、16)，其至少部分地由收集设备提供动力；使用能量的设备项(AC、Ht、18、19、21、22)；调节系统，其能够为设备项中的至少一些限定根据参数、特别是气候参数选择的不同相应激活状态，以相对于标准进行优化。该系统被设计为在该装置中按照以下步骤实施方法：#通过将设备项设置在根据需求和参数、特别是气候参数选择的相应激活状态下来进行调节，以相对于标准进行优化；#在调节的干预时刻(D)，调节考虑与参数中的至少一个有关的预测，所述预测与干预时刻之后的时间段有关。本发明专利技术还涉及包括调节系统的装置。包括调节系统的装置。包括调节系统的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在至少一个建筑物或类似场所中供应能量、特别是热能的方法和装置以及相关系统
[0001]本专利技术涉及一种在至少一个建筑物或类似场所中供应能量、特别是热能的方法，以针对一定数量的标准进行优化，该标准可以包括安装成本、运营成本、能耗降低、环境考虑等。
[0002]本专利技术还涉及一种能实现该方法的装置，以及一种为此目的而有利地配置的装置。
[0003]本专利技术还包括一种用于实现该方法的调节系统。

技术介绍

[0004]本专利技术特别涉及但不限于相对较大的住房开发，例如公寓楼、建筑群、工业园区、医院中心、商业中心、酒店或酒店型综合体、学校或大学校园等。
[0005]建筑行业中已知的装置使得可以从几种来源供应能量，例如天然气或电力公共分配网络、地热探头、太阳能集热器、光伏太阳能电池板集热器、气热太阳能集热器或其他。这些已知的装置包括用于将所收集的能量转换并加以利用的各种设备项，例如热泵、焦耳效应加热设备、空调、锅炉等。还已知实现以下方法：该方法通过根据需要并根据经济效益或其他标准对不同来源和不同设备项的应用进行加权来调节装置。
[0006]文献FR 2960099 A1、US 2008/092875 A1、WO 2015/014951 A2、EP 3012539 A1、EP 2141419 A1、FR 3065516 A1、EP 1987298 B1、DE 102010033909 A1、DE 10022544 A1、US 2018/0283799 A1、KR 20130017182 A和KR 101801775 B1对这种类型的装置进行了描述，这些装置从在成本和/或环境方面最有利的优化资源利用的意义上以各种方式进行开发。
[0007]在实践中，这种装置会遇到的难题可能是长期的，也可能是偶尔的。在长期难题中，特别要提到的是探头所植入的地热环境的温度漂移。例如，在温带或寒冷地区，遭受过度需求的地热环境多年来变得越来越冷以至于变得无法使用，因为地面的自然再生不足以补足移除的热量。相反地，在炎热地区，地热环境无法释放由空气调节系统所引入的热量以至于变得越来越热而无法使用。在这两种情况下，昂贵的地热装置在几年后都会陷入被忽视的状态，或者出于经济原因有必要将它们的尺寸做大到不再可行的程度。即使避免了这种极端情况，经受温度漂移的配备有地热系统的装置的总体效率也会降低，这是因为有望成为最有利的来源之一的地热系统不再像设计中预期的那样有利。长期难题的另一个示例是使用一种来源或另一种来源时成本的不断变化，或者甚至是使用建筑物中安装的一个设备项或另一个设备项的成本的不断变化。偶尔出现的难题的示例是不受欢迎的气候事件或价格变化，这两者通常是一起出现的，例如，伴随着一段极端寒冷时期的是公共网络所供应的电力的价格的显著上涨。
[0008]因此，本专利技术的目的是通过提出一种方法和/或一种装置和/或一种调节系统至少部分地克服这些缺点，所提出的方法和/或装置和/或调节系统能够在至少一个建筑物或类似场所中持续地优化能量的供应，特别是热能的供应，同时至少部分地避免长期或偶然性
质的隐患，上面已经给出了这些长期或偶然性质的隐患的一些示例。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术，在至少一个建筑物或类似场所中借助于装置供应能量、特别是热能的方法，该装置包括：
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与能量转移有关的能量收集设备项，每个能量收集设备项具有相应的来源；
[0011]■
能量转换设备项，其至少部分地由能量收集设备项馈给；
[0012]■
作为能量使用者的设备项；
[0013]在该方法中，运行调节以将设备项设置在根据需求和参数、特别是气候参数选择的相应激活状态下，以相对于至少一个标准进行优化，
[0014]其特征在于，在调节的干预时刻，该调节包括纳入与参数中的至少一个参数有关的预测，所述预测涉及所述干预时刻之后的时间段。
[0015]根据本专利技术，对现下的管理不仅仅是根据观察结果及从以前的时刻继承的状况来进行的，而且还预期将来的状况。由该方法所限定的、在给定时刻的激活状态是准备好的，以便对未来的难题进行预测或者基于可访问的信息项对能够预期的未来机会加以利用。优选地，选择激活状态以实现包含未来(因为它是可以预测的)的优化。例如，如果预测冬季将出现一段极端寒冷的时期，则可以预期居住者的能量需求将异常地高，同时由公共网络供应的能量的价格将暂时上涨。借助本专利技术，通过在前一时间段期间在存储设备项或资源中积累能量来预期该时间段，所述存储设备项或资源可以是地热环境、热水箱、电池、惯性飞轮等。这种积累是可能的，例如，借助至少一个太阳能集热器和/或通过过度消耗电力来致动至少一个热泵向存储设备项或资源供热。如果在寒冷时间段之后预测会出现极热时间段，则能通过利用能够在极热时间段期间将被重构的热储备来有利地确保寒冷时间段期间的加热。
[0016]在实施例中，所述调节限定了在干预时刻之后的持续时间内随时间推移设备项中的至少一些的激活状态的组合序列，以实现针对至少一个标准在该持续时间内的优化。在给定的时刻，该方法不仅预先限定了该时刻不同设备项的激活状态，而且还预先限定了每个设备项在构成该时刻之后的持续时间的时刻的激活状态序列，并且正是该序列被针对至少一个预定义的优化标准进行优化。如果在简单的示例中，只存在单个优化标准，即运行成本，则由该方法针对时刻所限定的激活状态组合在该时刻不一定是最经济的，但它将随着时间的推移成为状态组合序列中的一部分，在所纳入的持续时间结束时，该状态组合序列将整体上是最经济的。正确组合序列的选择可以根据纳入的预测通过系统地探索非常多的组合序列来执行，特别是那些能够在每个给定时刻供应(如果需要的话，以一定安全系数供应)该时刻所需的功率的激活状态的组合序列。如果存在几个优化标准，例如降低运行成本和减少能耗，则可以为所消耗的能量提供虚拟货币价值，并采用实际财务成本与所消耗的能量的虚拟成本的总和作为标准。
[0017]待纳入预测的至少一个参数可以包括外部温度和/或日照和/或源自源之一的能量的价格，和/或源之一的状态参数，例如地热环境的温度和/或储存结构的状态参数。气候或价格类型的参数是以编码形式提供的以供系统使用。
[0018]在典型版本中，纳入预测至少部分地通过激活状态来进行，该激活状态改变至少
一个能量储存结构的能量含量。例如，除了上面已经介绍的那些之外，当预测到冷却需求预期较高的极端炎热时期时，可以通过至少一个热泵来冷却地热环境，该热泵加热储存结构例如热水箱，然后其可以用于加热卫生热水。
[0019]在开发版本中，本专利技术规定将建筑物纳入作为储存结构。建筑物具有相当大的热容量。此外，目前的建筑物隔热性非常好，能够储存它们在一定时间段内积累的热能。在预期到极端寒冷时期时，可以使建筑物过热几摄氏度，然后在极端寒冷时期期间使它冷却到低于正常温度的温度，从而减少在最关键时间段期间对能量供应的需求。
[0020]如通过前面的示例已经陈述的，在本专利技术的版本中，配备有地热探头的地热环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种借助于装置在至少一个建筑物或类似场所(1)中供应能量、特别是热能的方法，所述装置包括：
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与能量转移有关的能量收集设备项(CPh、CTh、ATh、6、8)，每个能量收集设备项具有相应的来源；
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能量转换设备项(HP1、HP2、HP3、14、16)，其至少部分地由所述收集设备项馈给；
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作为能量使用者的设备项(AC、Ht、18、19、21、22)；在所述方法中，运行调节以将所述设备项设置在根据需求和参数、特别是气候参数选择的相应激活状态下，以相对于至少一个标准进行优化，其特征在于，在所述调节的干预时刻(D)，所述调节包括纳入与所述参数中的至少一个参数有关的预测，所述预测涉及所述干预时刻之后的时间段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节限定了在所述干预时刻之后的持续时间内随时间推移所述设备项中的至少一些的激活状态的组合序列，以在所述持续时间内相对于所述至少一个标准进行优化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，待纳入预测的所述至少一个参数包括外部温度(T
EXT
)、日照(S)、风速(W)中的至少一个气候参数。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，待纳入预测的所述至少一个参数包括源自来源(7)之一的能量价格(€/kW)。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，待纳入预测的所述至少一个参数包括来源之一的状态(T
G
)的参数。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，待纳入预测的所述至少一个参数包括储存结构(6、St、F)的状态(T
St
、T
G
、T
B
)的参数。7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，纳入预测至少部分地通过激活状态来进行，所述激活状态改变至少一个能量储存结构(1、2、St、F)的能量含量。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述建筑物(1)被纳入作为储存结构。9.根据权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，配备有地热探头(6)的地热环境(2)被纳入作为储存结构，所述地热探头(6)形成所述收集设备项的一部分。10.根据权利要求6至9之一所述的方法，其特征在于，至少一个储存结构包括储存箱(F)，所述储存箱(F)的能量含量通过所述储存箱中所包含的主体的固相比例的变化而变化。11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，所述调节将连续的干预时刻的预测纳入，所述连续的干预时刻被时间间隙间隔开，所述时间间隙优选为一刻钟的数量级。12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，所述调节包括主调节(24)和自动控制系统(23)，所述主调节(24)实施预测的纳入以准备建议，所述自动控制系统(23)根据瞬时能量需求和从所述主调节接收的建议对所述设备项进行控制。13.根据权利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，纳入预测包括预测所述地热环境(2)对与地热探头(6)的热交换的反应，所述地热探头(6)形成所述收集设备项的一部分。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在对所述装置进行调试之前，借助测试探头对所述地热环境(2)对热交换的热响应进行测试。15.根据权利要求1至14之一所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
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在对所述装置进行调试之前，基于与所述建筑物(1)、所述建筑物(1)的预期用途及所述建筑物(1)的地理和气候环境有关的数据，建立不同设备项的能量流的时间戳场景，以在由所述场景所涵盖的时间段内进行优化；
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在服务中，收集比所述数据更新的信息项，并根据所述信息项重新调整所述场景；
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在服务中，以所述场景的最新版执行所述场景。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所收集的信息项包括气象预报和/或与所述建筑物的占用有关的信息项。17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，重新调整所述场景涉及机器学习，所述机器学习基于在所述建筑物中观察到的过去能量需求与参数、特别是气象参数和日历参数之间建立时间相关性的处理。18.根据权利要求15至17之一所述的方法，其特征在于，所收集的信息项包括在配备有地热探头(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔，
申请(专利权)人：艾克森塔公司，
类型：发明
国别省市：