工廠集成控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種工廠集成控制系統，包括，供電裝置，包括光伏建筑一體化組件和國家供電電網，用于提供電能；儲電裝置，與供電裝置連接，用于儲存光伏建筑一體化組件和國家供電電網的電能，并提供內部和/或外部的供電線路；天然氣壓縮空氣系統，包括空壓機和天然氣引擎，在煙水熱交換器內天然氣引擎產生的熱氣與天然氣引擎和空壓機產生的熱水實現熱交換，并將產生熱循環水排出；制冷模式，吸收式制冷機組與煙水熱交換器連接，吸收式制冷機組與AHU的風機盤管連接、通過熱交換實現制冷；制熱模式，天然氣壓縮空氣系統內的循環水經熱交換器交換后與AHU的風機盤管連接，通過熱交換實現供熱。
【專利說明】
工廠集成控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種工廠集成控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著人們對清潔能源的增長的需求，分布式能源在功能方式中有著越來越重要的地位。大多數分布式能源技術提供單一形式的能源輸出，在現有的能源技術中，光伏、光電等技術容易受環境的氣象條件限制，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。一些大型公司的機房內壓縮空氣系統(Compressed DryAir，⑶A系統)在運行過程中產生大量的熱能，這些熱能的積聚會降低CDA系統的性能，現有的CDA系統的冷卻為單獨的冷卻系統，CDA系統的熱量沒有被有效利用，造成能量的利用率不高。
[0003]現有的生產區機房及生產輔助建筑(生產辦公樓、食堂、宿舍樓、庫房等)日常需要保持一定的溫度，一般使用空調箱(Air Handling Unit，AHU)進行溫度調節，冬季需要供暖夏季需要降溫，現有的CDA系統和AHU都由電能直接供應，能量利用率較低，設備的性能系數(Coefficient ofPerformance，C0P)低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的之一是提供一種工廠集成控制系統，將現有的生產及生產輔助建筑的能源進行優化，同時將天然氣壓縮空氣系統、制冷系統、空調箱有機結合起來，使各自設備的能源有效多方式利用，提高能源利用率。
[0005]為達到上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0006]—種工廠集成控制系統，包括
[0007]供電裝置，包括光伏建筑一體化組件和國家供電電網，用于提供電能；
[0008]儲電裝置，與供電裝置連接，用于儲存光伏建筑一體化組件和國家供電電網的電能，并提供內部和/或外部的供電線路；
[0009]天然氣壓縮空氣系統，包括空壓機和天然氣引擎，天然氣引擎帶動空壓機工作，天然氣引擎產生的熱量通過氣體管道與煙水熱交換器連接，天然氣引擎產生的循環水通過液體管道與煙水熱交換器連接;空壓機產生的循環水通過液體管道與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內天然氣引擎產生的熱氣與天然氣引擎和空壓機產生的熱水實現熱交換，并將產生熱循環水排出；
[0010]本系統有兩種模式:
[0011]制冷模式，吸收式制冷機組與煙水熱交換器連接，煙水熱交換器出來的熱循環水進入吸收式制冷機組并實現熱交換，為吸收式制冷機組啟動提供必要的熱量，吸收式制冷機組與AHU的風機盤管連接，為AHU的風機盤管提供冷源，實現制冷，經吸收式制冷機組熱交換后的熱循環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水與第一熱交換器連接，AHU的風機盤管連接也與第一熱交換器連接，在第一熱交換器內實現熱交換，經第一熱交換器熱交換后的熱循環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在壓縮過程中產生大量的熱空氣，這些熱空氣溫度一般能到300-400°C，現有技術中這些熱一般需要循環水來進行降溫，以防止天然氣壓縮空氣系統溫度過高而影響其工作效率。降溫過程中需要大量的循環水，且循環水的溫度也很高，要么直接將這些熱的循環水直接排掉要么經過多次冷卻，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行冷凝，對電力和水資源造成浪費。本系統中，將天然氣壓縮空氣系統產生的熱空氣和產生的循環水分別與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內熱空氣的熱量傳遞給溫度較低的循環水，實現能量的交換，降溫后的熱空氣排出或者進一步利用，經煙水熱交換器后的循環水吸收大量的熱，溫度很高，根據不同的需求對這些循環水有效利用，對建筑內溫度進行調節，提高整套系統的COP值。
[0014]作為本發明所述的工廠集成控制系統的一種優選方案，第二熱交換器與冷卻塔連接，經第二熱交換器熱交換后的熱循環水，經冷卻塔冷卻后返回天然氣壓縮空氣系統，使返回天然氣壓縮空氣系統內的循環水溫度更低，提高天然氣壓縮空氣系統的工作性能。
[0015]作為本發明所述的工廠集成控制系統的一種優選方案，制冷模式下，還包括蒸發式冷水機組，蒸發式冷水機組與AHU的風機盤管連接，AHU的風機盤管產生的冷凝水通過水管與蒸發式冷水機組連接，進行冷凝水回收，通過蒸發式冷水機組的聯合使用，提高能效比COP 值。
[0016]作為本發明所述的工廠集成控制系統的一種優選方案，還包括變頻真空系統，變頻真空系統產生的循環水與煙水熱交換器連接，將變頻真空系統融入整個工廠集成控制系統內。
[0017]有益效果:
[0018]本發明公開的工廠集成控制系統，將太陽能光伏與國家供電電網有效結合，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，將天然氣壓縮空氣系統與制冷系統和空調系統多次熱交換，實現能量的充分利用，提高整套系統的COP值。
【附圖說明】
[0019]圖1為制冷模式下工廠集成控制系統示意圖。
[0020]圖2為制熱模式下工廠集成控制系統示意圖。
[0021]1、國家供電電網2、光伏建筑一體化組件3、儲電裝置4、天然氣壓縮空氣系統
5、煙水熱交換器6、吸收式制冷機組7、第一熱交換器8、第二熱交換器9、AHU的風機盤管
10、變頻真空系統11、冷卻塔
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，一種制冷模式下工廠集成控制系統，供電裝置，包括光伏建筑一體化組件2和國家供電電網I，用于提供電能，儲電裝置3與供電裝置連接，用于儲存光伏建筑一體化組件和國家供電電網的電能，并提供內部和/或外部的供電線路。當太陽光充足時主要由光伏建筑一體化組件2將太陽光轉換為電能為儲電裝置3提供電能；當太陽光不充足或者晚上時，光伏建筑一體化組件2產生的電能不足或者無法產生電能時，由國家供電電網I向儲電裝置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4，包括空壓機和天然氣引擎，天然氣引擎帶動空壓機工作，天然氣引擎產生的熱量通過氣體管道與煙水熱交換器5連接，天然氣引擎產生的循環水通過液體管道與煙水熱交換器連接;空壓機產生的循環水通過液體管道與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內天然氣引擎產生的熱氣與天然氣引擎和空壓機產生的熱水實現熱交換，熱交換后的熱循環水與吸收式制冷機組6的熱媒水實現熱交換，吸收式制冷機組6產生的冷氣吹向AHU的風機盤管9，為AHU提供冷源，對建筑內溫度進行調節，提高整套系統的COP值。
[0026]經吸收式制冷機組熱交換后的熱循環水與第二熱交換器8連接，第二熱交換器8的冷水管與工廠水管連接。
[0027]經吸收式制冷機組6熱交換后的循環水如果溫度依然較高，則與冷卻塔連接，在冷卻塔內，循環水被進一步冷卻，達到一定溫度后，接入天然氣壓縮空氣系統，實現循環使用。
[0028]在有變頻真空系統10的工廠內，變頻真空系統10與煙水熱交換器連接，變頻真空系統10內的循環水也參與到上述循環中，提高整個系統的能源有效利用率，變頻真空系統10與吸收式制冷機組6相對獨立。
[0029]實施例2
[0030]如圖2所示，一種制熱模式下工廠集成控制系統，供電裝置，包括光伏建筑一體化組件2和國家供電電網I，用于提供電能，儲電裝置3與供電裝置連接，用于儲存光伏建筑一體化組件和國家供電電網的電能，并提供內部和/或外部的供電線路。當太陽光充足時主要由光伏建筑一體化組件2將太陽光轉換為電能為儲電裝置3提供電能；當太陽光不充足或者晚上時，光伏建筑一體化組件2產生的電能不足或者無法產生電能時，由國家供電電網I向儲電裝置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內的循環水與第一熱交換器連接，AHU的風機盤管內的循環水也與第一熱交換器7連接，在第一熱交換器7內實現熱交換，為AHU提供熱源，對建筑內溫度進行調節，提高整套系統的COP 值。
[0032]經與AHU的風機盤管9熱交換后的循環水與第二熱交換器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，經過上述熱交換器熱交換后的循環水已經達到循環水使用溫度范圍，可以直接接入天然氣壓縮空氣系統內，實現循環使用。
[0033]雖然說明書中對本發明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本發明的保護范圍。在不脫離本發明宗旨的范圍內進行各種省略、置換和變更均應包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種工廠集成控制系統，其特征在于，包括， 供電裝置，包括光伏建筑一體化組件和國家供電電網，用于提供電能； 儲電裝置，與供電裝置連接，用于儲存光伏建筑一體化組件和國家供電電網的電能，并提供內部和/或外部的供電線路； 天然氣壓縮空氣系統，包括空壓機和天然氣引擎，天然氣引擎帶動空壓機工作，天然氣引擎產生的熱量通過氣體管道與煙水熱交換器連接，天然氣引擎產生的循環水通過液體管道與煙水熱交換器連接;空壓機產生的循環水通過液體管道與煙水熱交換器連接，在煙水熱交換器內天然氣引擎產生的熱氣與天然氣引擎和空壓機產生的熱水實現熱交換，并將產生熱循環水排出； 本系統有兩種模式: 制冷模式，吸收式制冷機組與煙水熱交換器連接，煙水熱交換器出來的熱循環水進入吸收式制冷機組并實現熱交換，為吸收式制冷機組啟動提供必要的熱量，吸收式制冷機組與AHU的風機盤管連接，為AHU的風機盤管提供冷源，實現制冷，經吸收式制冷機組熱交換后的熱循環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水與第一熱交換器連接，AHU的風機盤管連接也與第一熱交換器連接，在第一熱交換器內實現熱交換，經第一熱交換器熱交換后的熱循環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.根據權利要求1所述的工廠集成控制系統，其特征在于:第二熱交換器與冷卻塔連接，經第二熱交換器熱交換后的熱循環水，經冷卻塔冷卻后返回天然氣壓縮空氣系統。3.根據權利要求1所述的工廠集成控制系統，其特征在于:制冷模式下，還包括蒸發式冷水機組，蒸發式冷水機組與AHU的風機盤管連接，AHU的風機盤管產生的冷凝水通過水管與蒸發式冷水機組連接，進行冷凝水回收。4.根據權利要求1或2所述的工廠集成控制系統，其特征在于:還包括變頻真空系統，變頻真空系統產生的循環水與煙水熱交換器連接。
【文檔編號】G05B19/418GK106020160SQ201610591259
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】蔡文生, 黎文椿
【申請人】綠源霖節能科技（天津）有限公司