[發明專利]熱能系統中的功率消耗的控制

在審

• 申請號: 202110708627.2
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113883662A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 佩爾·羅森;雅各布·斯科格斯特羅姆;海倫·卡爾斯特羅姆;本特·林道夫
• 申請（專利權）人: 瑞典意昂公司
• 主分類號: F24F11/46
• 分類號: F24F11/46;F24F11/54;F24F11/89;F24F11/63;F24F11/64;F24F11/61;F24F11/70;F24F3/00;F24F140/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健

一種用于控制熱能系統(400)中的功率消耗的中央控制器(500)，該熱能系統包括多個熱泵組件(100)和多個冷卻機組件(200)，每個熱泵組件(100)連接至包括熱導管(302)和冷導管(304)的熱能回路(300)，經由熱加熱回路入口(104)連接至熱導管(302)、并且經由熱加熱回路出口(106)連接至冷導管(304)，每個冷卻機組件(200)連接至熱能回路(300)，經由熱冷卻回路入口(204)連接至該冷導管(304)、并且經由熱冷卻回路出口(206)連接至熱導管(302)。

技術領域

本發明涉及用于為建筑物提供加熱和冷卻的熱能系統。更具體地，本發明涉及一種用于熱能系統的中央控制器、一種包括這種中央控制器的熱能系統以及一種用于控制熱能系統的方法。

背景技術

現今，經由能源網為房屋和建筑物提供加熱和熱水是世界上許多地方的普遍做法。這種能源網的一個示例是區域加熱網，該區域加熱網包括導管和閥系統，用于將熱水分配到房屋和建筑物，使得在需要時可以經由與區域加熱網連接的熱裝置(即熱交換器)對房屋進行加熱。熱水可以進一步用于制備熱自來水。

為了對房屋和建筑物進行冷卻，可以使用類似的系統。然而，這些系統的一般原理是相反的。替代通過例如提供熱水來提供熱量的是，在房屋內收集熱量并將這些熱量運離房屋。然而，使用水作為熱載體的區域冷卻網(即，出于冷卻目的連接若干房產的導管和閥網)仍然很少見。替代地，普遍做法是使用電能來運行空調系統，這至少從環境角度來看是不利的。

能源網可以進一步形成為組合式加熱和冷卻網，該組合式加熱和冷卻網允許通過使用與單個系統連接的熱裝置從該單個系統提供加熱和冷卻兩者。

當熱裝置被添加到能源網時，尤其是添加到以上提及的這種組合式加熱和冷卻網時，顯著增加了熱裝置的復雜性。尤其是在考慮如何實現熱能系統及其連接的熱裝置的效率提高時。這種系統的制造商不斷努力提供具有提高的效率的系統。

發明內容

鑒于上述內容，本發明的目的是提供對熱能系統的控制，其減輕以上概述的現有技術系統的一些問題。

更具體地，根據第一方面，提供了一種用于控制熱能系統中的功率消耗(尤其是電力消耗)的中央控制器。該熱能系統包括多個熱泵組件，每個熱泵組件都連接至包括熱導管和冷導管的熱能回路，經由熱加熱回路入口連接至該熱導管、并且經由熱加熱回路出口連接至該冷導管。提供了一種熱加熱回路流量控制器，該熱加熱回路流量控制器被配置為控制熱流體從該熱加熱回路入口流到該熱加熱回路出口。該熱能系統進一步包括多個冷卻機組件。每個冷卻機組件連接至該熱能回路，經由熱冷卻回路入口連接至該冷導管、并且經由熱冷卻回路出口連接至該熱導管。該熱能系統包括熱冷卻回路流量控制器，該熱冷卻回路流量控制器被配置為控制熱流體從該熱冷卻回路入口流到該熱冷卻回路出口。該中央控制器包括收發器，該收發器被配置為：接收與該多個熱泵組件和該多個冷卻組件有關的功率消耗數據；將加熱回路控制信號傳輸到這些熱加熱回路流控制器，該加熱回路控制信號指示每個熱加熱回路出口中的加熱回路出口溫度；將冷卻回路控制信號傳輸到這些熱冷卻回路流量控制器，該控制信號指示每個熱冷卻回路出口中的冷卻回路出口溫度。該中央控制器包括電路，該電路被配置為執行：出口溫度設置功能，被配置為周期性地改變該加熱回路出口溫度和該冷卻回路出口溫度；以及分析功能，被配置為基于該功率消耗數據來確定該多個熱泵組件和該多個冷卻機組件的當前總功率消耗。該出口溫度設置功能被進一步配置為基于先前確定的總功率消耗與確定的當前總功率消耗之間的變化來升高或降低該加熱回路出口溫度和該冷卻回路出口溫度。因此，可以找到加熱回路出口和冷卻回路出口中的為整個熱能系統提供改進的操作條件(即總電力消耗降低)的熱流體出口溫度。通過在本披露中實現通過控制熱流體的相應流動來控制相應的出口溫度，中央控制器可以實現對熱能系統的控制以降低其總電力消耗。