[发明专利]用于热电联产的方法和装置

说明书

发明领域

本公开涉及可选的能量供应，并且更具体地涉及热电联产装置，热电联产装置例如可以用于加热建筑物或有助于向这些建筑供应电力。

背景

对能量效率的需求不断增加，既要解决气候变化的问题，又要为消费者降低加热建筑物以及在这些建筑物中提供电力的花费。

已经提出了在家用和商用建筑物中使用热电联产(CHP)装置，热电联产装置有助于满足建筑物中的电力需求并有助于加热建筑物。在一些情况下，CHP装置可以产出足够的电力以满足建筑物的供应需求并将电力馈送到电网中。如果安装了越来越多的CHP系统，并开始将电力供应到电网中，则它们可能成为重要的电力来源。电网本身也将变得更加复杂，其中电网的区域在一些时候用作电力来源，并在其它时候用作电力的接收器(sink)。

为了从CHP装置实现最佳效率，期望在安装该装置的建筑物中使用由该装置产生的电力和热。

建筑物中加热的需求受到日常和季节变化的影响。对电力的需求在单个建筑物中也以类似的周期性或准周期性方式变化，并且在电力需求中也存在其它短期和长期的时间性的变化。在大量建筑物联接到公共供电电网的情况下，这些需求上的波动可能使供电电网处于压力下并且降低供电质量，例如导致电压水平的降低或AC主供电信号的频率的变化。这些问题可能不同地使地理位置受影响。这些影响的程度和性质可能取决于电力的可获得性、供应网络的当地容量和当地的电力需求。

电力需求的高峰和低谷可能在一定程度上与加热需求相关，但相关程度不足以允许电力供应商单独依靠热电联产的贡献来解决消费者对电力的需求。本公开旨在解决这些技术问题和相关的技术问题。

发明概述

本发明的方面和实施方案在所附权利要求中陈述。

附图简述

现在将参考附图仅通过示例描述本发明的实施方案，在附图中：

图1图示了热电联产装置；以及

图2图示了用于控制电力供应的系统，该系统包括配电控制装置和多个CHP系统。

在附图中，相同的参考标记用于指代相同的元件。

详述

图1示出了用于建筑物10的温度控制装置。该装置包括发电机26，发电机26布置成有助于电力供应28，电力供应28可用于建筑物10处的消费者。发电机26还可以操作成将电力馈送至供电电网中。如下面更详细地说明的，该装置还包括控制器16，控制器16配置成基于热水箱18的热容量和/或建筑物10中的空间加热的需求来确定该发电机26的操作时间。

图1中所示的装置包括加热系统，该加热系统具有空间加热器20和热水箱18。该加热系统还具有热交换器24，热交换器24布置成用通过冷却发电机26获取的多余的热来补充由加热系统本身的热源22提供的热。

加热系统的热源22可以包括燃料燃烧器，例如燃气或燃油锅炉。热源22联接到空间加热器20，空间加热器20可以包括用于加热建筑物10的一个或多个区域的充满流体的散热器。热源22还联接到待储存在热水箱18中的热水。热水箱18布置成储存并分配用于由建筑物10中的消费者使用的热水供应。

热传递回路布置成围绕发电机26的引擎循环传热流体，以从发电机移除多余的热，并且以向热交换器24提供传热流体，热交换器24可以布置在建筑物10的内部，例如热交换器24可以布置在建筑物10的由加热系统至少部分地加热的区域中。传热流体可以包括熔点小于零摄氏度的流体，例如传热流体可以包括乙二醇。

热交换器24联接到加热系统并适于用从热传递回路获取的热能来补充来自热源22的热能。

加热系统包括用户界面12，以使用户能够为建筑物10选择期望温度。用户界面可以包括诸如按钮、开关、触摸屏或点击设备的人类输入设备、和诸如屏幕或其他显示装置的一个或多个输出设备。例如，用户界面12可以布置成允许用户为建筑物10的特定区域(例如房间或房间集合)选择期望温度。通常，用户界面12还可操作以选择至少一个第一时间段，在第一时间段期间保持期望温度——例如，用户界面12可以由用户操作以选择空间加热的开始时间和持续时间或结束时间。通常，当操作空间加热时，消费者可以选择早晨的时间段，并可能选择白天的另一个时间段，在该时间段期间保持期望温度。用户界面12还可以操作以允许用户指定至少一个第二时间段，在第二时间段期间消费者希望能够从热水箱18分配热水。

热水箱18具有一定的热容量，该热容量与水箱18能够储存的水的量、在任何给定时间水箱18的填充水位以及水箱18中的水的温度相关。