【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用热电联产系统和方法来优化能量(包括热能和电能)的有效生产的系统，其中，回收来自在包括发电机的罩壳中的废热产生器的废能，以向罩壳中的热泵冷端供热，用于优化在空间中为住所加热的这种使用，并优化来自发电机的电的分配的管理，以便于当高效、成本效益或通过管理能量生态系统的分配政策所需要这样做时向住所或其他临近的住所供电。
技术介绍
随着电需求的持续增长并接近最大容量，对发电和公共电网配电基础设施产生了新的需求，能量价格会逐步升高，轮流停电和电网故障会更经常地发生。历史上，发电的基本方法和分配系统自从第一个发电厂和应用电网建立以后就没有发生过改变。设施历来通 过超额建设其发电和分配容量以缓解高峰需求期间的系统故障来应对增加的需求，系统设计成单向的，从大型远程发电厂向能量需求地和消耗地分配。电网峰值是电力设施部门最重大的问题，因为电力设施部门根据一天中能量需求的时间、需要的能量类型，从需求地点的电力和燃气设施向用户发电并分配电能。电力设施部门面对的另一挑战是效率差、老化的发电和分配基础设施正变得越来越无法满足日益增长的电力需求，也无法扩展以满足未来的需求...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.08 US 61/267,6091.一种热和电的分配以及热电联产方法，该方法包括 a)提供一种热电联产系统，包括 (i)绝热并且充分气密的中空罩壳，其中所述罩壳适合位于需要空间加热和电能的住宅附近， ( )安装在所述罩壳内的燃料燃烧式发电机，第一环境空气入口和相应的第一环境空气入口导管，用于从所述罩壳外部传送环境空气，所述第一环境空气入口与所述发电机上的空气入口流体连通，排气导管从所述发电机向所述罩壳外部的环境空气传送排气，其中所述罩壳的尺寸制成以使得至少在所述发动机之上或附近提供暖空气空间，其中所述发电机适于给至少所述住宅提供供应电力， (iii)到所述罩壳中的第二环境空气入口，将环境空气提供给沿下游方向流动通过所述罩壳的气流， (iv)安装在所述气流中的风扇，所述风扇强制所述气流沿所述下游方向流过所述暖空气空间，具有热端和冷端的热泵，所述热泵安装在所述罩壳中的所述气流中，位于所述暖空气空间的下游，被设置成当所述住宅需要所述加热时，来自所述暖空气空间的预热气流进所述热泵的所述冷端，从而被所述发电机加热的空气影响所述热泵的所述冷端，并且在从所述热泵沿所述下游方向流动的所述气流中离开所述热泵， (v)安装在所述罩壳的下游侧的气流转向器，热泵导管安装在所述气流转向器上，用于当所述气流转向器处于气流排气位置时，使所述气流传送进入所述住宅， (vi)所述罩壳内的再循环通道，从所述气流的下游端向所述气流的上游端流体连接，所述再循环通道延伸超出所述暖空气空间，其中当所述气流转向器处于气流改向位置时，所述气流转向器充分改变所有所述气流的方向，使其流进所述再循环通道， (vii)安装在所述罩壳内的热电池，至少一个换热器从所述气流和所述排气导管捕获热量，并当所述发电机运行时，将所述热量传送到所述热电池，当所述发电机不运行所述热泵和所述风扇运行时，选择性地将存储的所述热量从所述电池传送到所述气流； (viii)现场能量生态系统(OEE)控制器，控制所述发电机、所述热泵、所述至少一个换热器的运行， b)运行，在峰值能量需求期间，所述OEE控制器控制所述热电联产系统，从而从所述发电机发电 (i)向住宅供给所述电， ( ) 一旦所述住宅的能量需求得到满足，将超额的电力从所述热电联产系统提供给其他有电力需求的住宅， c)在非峰值能量需求期间停止所述发电机的运行，除非出现电力故障，其中主电力设施电网对住宅无效，在这种情况下所述热电联产继续运行，如同在所述峰值能量需求期间一样， d)当所述发电机停止时，利用来自所述热电池的热量取代来自发电机的热量来加热所述气流。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述至少一个换热器包括位于所述暖空气空间的所述气流下游中的气流换热器。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述暖空气空间被定位成在最大程度上从所述发电机的所述运行中捕获辐射的热量。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通道被定位在所述暖空气空间上方，从而再次捕获来自所述气流上升的所述暖空间中的热量，使得对所述发电机产生影响。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热泵被定位在所述罩壳内所述发电机之上。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述罩壳具有较高水平面和较低水平面，其中所述暖空气空间、所述气流换热器和所述热泵在所述较高水平面，所述发电机和所述电池在所述较低水平面。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述气流混合器和所述气流转向器在所述较高水平面，其中在所述热泵和所述气流转向器之间的所述较高水平面对于直接位于其下方的较低水平面充分密封，从而当所述气流转向器在所述转向位置时，所述气流实际上被完全地改向进入到所述通道内。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述罩壳具有壁和顶板，所述通道由所述罩壳的所述壁中的上壁和顶板限定。9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述风扇在所述热泵的所述冷端的下游。10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述罩壳安装在与所述住宅的共同的侧壁上，包括朝向所述住宅外部开放的通道门。11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气流混合器是混合阀，所述气流转向器是转向阀。12.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括安装在所述发电机下游的蓄热装置，所述蓄热装置包括通过伸长的所述热电池的空气导管，其中所述热泵冷端包括至少一个冷凝器，所述至少一个冷凝器安装在所述空气导管中，其中所述风扇推动所述气流流过所述空气导管。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述蓄热装置进一步包括夹在所述空气导管和所述热电池中间的水套。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述蓄热装置进一步包括围绕所述空气导管的热储槽核心，所述水套夹在所述核心和所述热电池中间。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述核心、所述水套和所述热电池都是圆柱形的并且一个分别嵌套在另一个内部，从而围绕所述空气导管。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，来自所述发电机的热排放物经由导管被指弓I通过所述核心从而加热所述核心。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，第二换热器从所述气流向所述热电池供给 能量。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述水套为所述住宅提供用于使用的热水。19.如权利要求I所述的方法，其特征在于，包括提供气流混合器，其安装在所述罩壳内、位于所述第二环境空气入口的下游、相对于所述暖空气空间位于上游位置，所述第二环境空气入口用于从所述罩壳的外部向所述气流混合器输送环境空气，所述气流混合器从所述气流混合器沿下游方向指引所述气流，从而沿所述下游方向流进所述暖空气空间，其中所述气流混合器接收从所述通道再循环的所述气流，并将其与来自所述第二环境空气入口的环境空气根据所述OEE控制器的指令按照比例进行混合，通过运行所述控制器以控制所述气流混合器，进而将所述热泵的所述冷端的温度稳定在预定的最佳范围以内，从而优化所述热泵的效率，并且其中 a)当所述发电机正在运行并且所述住宅将要被加热时 (i)如果所述住宅需要，从所述发电机向所述住宅供电，来自所述发电机的超额电力提供给所述其他住宅或出售给公用事业， ( )当所述环境温度高于预定的低温时，所述混合器提供实质上完全来自环境空气的所述气流，所述气流转向器将全部的所述气流排放到所述罩壳外面的环境空气中去， (iii)当所述环境温度低于所述预定低温时，所述气流混合器随着环境温度的降低逐渐地从所述通道提供更大相对量的所述改变方向的气流，所述气流转向器阀门相应地从所述排气位置逐渐关向所述转向位置，所述风扇迫使所述气流进入所述通道并沿着所述通道流动， (iv)所述至少一个换热器将热量存储在包括所述热电池和热水储槽的组中， b)当所述发电机没有运行并且所述住宅将要被加热时 (i)所述气流换热器从包括所述热电池、所述热水储槽的组中抽取热量，并且用抽取的热量加热所述气流， ( )所述气流混合器将实质上完全来自于所述通道的所述气流供应...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·扎卡里，J·A·莱斯科舍克，G·J·蒙泰，
申请(专利权)人：电动能源公司，
类型：
国别省市：
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