[發明專利]煤改電用戶空氣源熱泵節能控制裝置

在審

• 申請號: 202011342724.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112629072A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 蘇娟;王彬;張帥;王毅恒
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B49/02
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 張新利;謝建玲

本發明公開了一種煤改電用戶空氣源熱泵節能控制裝置，包括通信模塊、存儲模塊、計算模塊、微處理器模塊、空氣源熱泵設備及接口模塊。負荷聚合商通過通信模塊向煤改電用戶傳達需求響應信息；空氣源熱泵設備插入接口模塊進行通信；存儲模塊儲存通信模塊中采集的信息及裝置正常工作時的控制策略與相關配置參數；微處理器模塊基于通信信息用于控制空氣源熱泵設備運行；基于采集到的空氣源熱泵設備實際運行狀態計算煤改電用戶負荷削減量及節能收益。

技術領域

本發明涉及煤改電用戶空氣源熱泵設備參與需求側響應領域，具 體涉及一種煤改電用戶空氣源熱泵節能控制裝置。

背景技術

進入冬季以后,霧霾天氣開始肆虐,華東、華北大部分地區都處于 霧霾的困擾之下。糟糕的空氣質量和極低的能見度都嚴重影響著人們 的日常出行和健康生活。

燃煤污染對霧霾天氣的形成產生了巨大的影響。據了解，經過十 三年的“煤改電”工程，全市煤改電用戶總數已達到38.45萬戶，改 造完成后，預計今年的供暖季可減少燃煤171.45萬噸。根據北京市 農委發的《北京市2016年農村地區村莊“煤改清潔能源和減煤換煤” 相關推進工作指導意見》，對熱源設備選型明確提出：原則上各區嚴 禁使用“直熱式”電取暖設備”，鼓勵使用“多能聯動、多熱復合、 多源合一”等多種設備相融合的低溫空氣源等。目前，煤改電負荷已 成為需求響應資源的重要組成部分，空氣源熱泵作為其中的典型可調 負荷，對其進行節能控制成為需求側管理的重要研究內容。

煤改電用戶的負荷特性、用電需求和需求響應潛力存在不同。因 此，對于不同的煤改電用戶的空氣源熱泵控制方式需要進行差異性計 算。現有技術主要對電力大用戶的可中斷負荷如大樓的中央空調或大 型冷庫進行負荷控制，控制對象少，且控制策略較為簡單。

目前，煤改電用戶的空氣源熱泵裝置均已裝設先進的傳感器和通 信設備等可與負荷聚合商控制中心遠程互動的智能模塊，為煤改電用 戶參與需求響應過程提供了技術支撐，但將遠程通信互動與需求響應 相結合的方案還不太理想，因此，對于較全面的煤改電用戶的空氣源 熱泵的節能控制還有待進一步的研究。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述不足，本發明采取的技術方案 是：

一種煤改電用戶空氣源熱泵節能控制裝置，包括：通信模塊、存 儲模塊、計算模塊、微處理器模塊、接口模塊和空氣源熱泵；

所述通信模塊、存儲模塊、計算模塊分別與微處理器模塊連接； 所述微處理器模塊通過接口模塊與空氣源熱泵連接；

通信模塊，用于實現煤改電用戶空氣源熱泵節能控制裝置與煤改 電用戶和負荷聚合商的通信，執行存儲模塊初始化、通信總線讀寫及 數據的發送和接收設置；

負荷聚合商通過遠程通信服務平臺和通信模塊向微處理器模塊 傳達需求響應信息；

空氣熱源泵用于將空氣源熱泵負荷數據、空氣源熱泵設備實際運 行情況、用電數據、溫度設置的信息、環境信息發送給微處理器模塊；

存儲模塊，用于存儲空氣源熱泵負荷數據及煤改電用戶設置的相 關參數；

計算模塊，用于根據空氣源熱泵設備運行數據計算空氣源熱泵總 負荷削減量；根據當日電價及所述總負荷削減量計算煤改電用戶節能 收益；

微處理器模塊，用于結合所接收的負荷聚合商的需求響應信息、 空氣源熱泵負荷數據及環境信息，根據直接負荷控制策略(DLC策略) 利用接口模塊向空氣源熱泵發出控制命令；

在上述方案的基礎上，存儲模塊所述的相關參數包括：溫度、是 否同意負荷聚合商進行控制、節能控制裝置在運行過程中的用電量以 及環境溫度。

一種應用煤改電用戶空氣源熱泵節能控制裝置的方法，具體包括 如下步驟：