一種地源熱泵系統(tǒng)的能源管理平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種地源熱泵系統(tǒng)的能源管理平臺，包括熱能采集系統(tǒng)、電能采集系統(tǒng)和后臺計算機；后臺計算機與熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)通過不同的計算機串行接口連接，對熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，并完成系統(tǒng)規(guī)定的其它自動化監(jiān)控任務(wù)。本實用新型構(gòu)建一個全新的地源熱泵自動化能源管理平臺，通過科學管理、合理配置資源和調(diào)度設(shè)備，以減少人工抄表、手工計算與制表的工作量，提高工作效率和測量精確度；提高了暖通自動化水平，保證熱泵機組最優(yōu)化運行，達到最高的換能效率。
【專利說明】
一種地源熱泵系統(tǒng)的能源管理平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于暖通自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺O
【背景技術(shù)】
[0002]地源熱栗利用地下土壤和地下水相對穩(wěn)定的特性，通過埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或地下水，采用熱栗原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移，完成與建筑物的熱交換。作為一種可再生能源技術(shù)的應(yīng)用，具有節(jié)能、環(huán)保、維護成本低、使用壽命長的特點。
[0003]換能效率是地源熱栗系統(tǒng)的重要技術(shù)指標之一。換能效率的考核則通過測量系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量(冷量)和系統(tǒng)實際的電能消耗，按一定的算法計算出綜合能效比，并通過表格、曲線等方式對機組生產(chǎn)狀況進行記錄和分析，以實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀況的綜合評估，使得能源監(jiān)測與管理成為地源熱栗系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運行的重要保證。但目前，對于換能效率的考核，存在著自動化程度低的問題，對于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量(冷量)和系統(tǒng)實際電能消耗的計量均是通過手工抄表完成的，工作效率低;根據(jù)測量結(jié)果對換能效率的計算并繪制表格、曲線等的過程中誤差較大，使得測量精度降低。
[0004]鑒于上述現(xiàn)有的對于換能效率考核的過程中存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品工程應(yīng)用多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，使其更具有實用性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供了一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，通過設(shè)置熱能采集系統(tǒng)、電能采集系統(tǒng)和后臺計算機；自動采集系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量(冷量)和系統(tǒng)實際的電能消耗，并將采集到的數(shù)據(jù)以模擬量形式傳送給后臺計算機的監(jiān)控平臺，由后臺計算機對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，最終以曲線、報表等形式輸出監(jiān)控結(jié)果，并完成系統(tǒng)規(guī)定的其它自動化監(jiān)控任務(wù)，通過構(gòu)建全新的地源熱栗自動化能源管理平臺，通過科學管理、合理配置資源和調(diào)度設(shè)備，以減少人工抄表、手工計算與制表的工作量，提高工作效率和測量精確度，同時提高了暖通自動化水平，保證熱栗機組最優(yōu)化運行，達到最高的換能效率，更具有實用價值。
[0006]本實用新型采取的技術(shù)方案為:一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，包括熱能采集系統(tǒng)、電能采集系統(tǒng)和后臺計算機；
[0007]后臺計算機與熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)通過不同的計算機串行接口連接;對熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，并完成系統(tǒng)規(guī)定的其它自動化監(jiān)控任務(wù)。
[0008]進一步地，熱能采集系統(tǒng)設(shè)置有至少一只熱量表，熱量表安裝于地源熱栗系統(tǒng)的管道上，對機組負荷側(cè)循環(huán)回水的溫度和流量進行計量，并累計水流量和當前總熱量/冷量;熱量表與后臺計算機連接。
[0009]進一步地，電能采集系統(tǒng)設(shè)置有至少一只多功能電力儀表，多功能電力儀表分別與地源熱栗系統(tǒng)的電能消耗設(shè)備的電氣主回路連接，對各電能消耗設(shè)備的電壓、電流、電源頻率以及功率因數(shù)進行測量，并對歷史工作的有功功率、無功功率進行累計;多功能電力儀表與后臺計算機連接。
[0010]進一步地，熱量表與后臺計算機的⑶Ml串行接口(11)依次通過M-BUS轉(zhuǎn)換器和RS232-RS485轉(zhuǎn)換器連接。
[0011]進一步地，熱量表與M-BUS轉(zhuǎn)換器通過雙芯電纜連接，無需識別信號方向。
[0012]進一步地，M-BUS轉(zhuǎn)換器通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接至后臺計算機。
[0013]進一步地，多功能電力儀表與后臺計算機的COM2串行接口(12)依次通過RS485集中器和RS232-RS485轉(zhuǎn)換器連接。
[0014]進一步地，多功能電力儀表通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接RS485集中器，RS485集中器通過雙芯屏蔽電纜按照信號方向連接至計算機。
[0015]進一步地，后臺計算機設(shè)置以太網(wǎng)通訊接口，開放通訊協(xié)議。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型具有以下的有益效果:
[0017]1、構(gòu)建一個全新的地源熱栗自動化能源管理平臺，通過科學管理、合理配置資源和調(diào)度設(shè)備，以減少人工抄表、手工計算與制表的工作量，提高工作效率和測量精確度，同時降低了勞動強度和用工成本；
[0018]2、提高了暖通自動化水平，有測量精確高、響應(yīng)快捷、管理高效、技術(shù)先進的特點，保證熱栗機組最優(yōu)化運彳丁，達到最尚的換能效率；
[0019]3、由后臺計算機對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，通過計算機對數(shù)據(jù)進行管理，便于數(shù)據(jù)的調(diào)用、復制、保存和分析，為熱栗系統(tǒng)的最優(yōu)控制提供專家決策；
[0020]4、通過分析異常數(shù)據(jù)可以及時發(fā)現(xiàn)末端設(shè)備缺陷和管網(wǎng)泄漏，通過后臺計算機對問題點進行定位，能夠快速反應(yīng)，進一步節(jié)能降耗；
[0021]5、通過對末端設(shè)備運行和耗能狀況的綜合評估，為進一步優(yōu)化機組運行、及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷、提尚換能效率提供科學依據(jù)；
[0022]6、平臺預留網(wǎng)絡(luò)通訊接口，方便與智能樓宇監(jiān)控中心和能源管理站連接，減少二次開發(fā)的設(shè)備和施工投入；
[0023]7、實用性強，可廣泛適用于各種暖通智能化裝置的能源管理與能效指標評價系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]附圖中標記含義:1后臺計算機、2RS232-RS485轉(zhuǎn)換器、3M-BUS轉(zhuǎn)換器、4熱量表、5RS485集中器、6多功能電力儀表、11 COMl串行接口、12C0M2串行接口。
【具體實施方式】
[0027]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]本實用新型實施例采用遞進的方式撰寫。
[0029]如圖1所示，一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，包括熱能采集系統(tǒng)、電能采集系統(tǒng)和后臺計算機I;后臺計算機I與熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)通過不同的計算機串行接口連接，對熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，并完成系統(tǒng)規(guī)定的其它自動化監(jiān)控任務(wù);提高了暖通自動化水平，有測量精確高、響應(yīng)快捷、管理高效、技術(shù)先進的特點，保證熱栗機組最優(yōu)化運行，達到最高的換能效率；由后臺計算機I對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，通過計算機對數(shù)據(jù)進行管理，便于數(shù)據(jù)的調(diào)用、復制、保存和分析，為熱栗系統(tǒng)的最優(yōu)控制提供專家決策
[0030]熱能采集系統(tǒng)設(shè)置有至少一只熱量表4，熱量表4安裝于地源側(cè)分水器以及負荷側(cè)集水器管道上，對機組負荷側(cè)循環(huán)回水的溫度和流量進行計量，并累計水流量和當前總熱量/冷量;夏季制冷量和冬季制熱量通過機組負荷側(cè)循環(huán)回水的溫度和流量來計量，通過智能的熱量表4可較為方便的實現(xiàn)系統(tǒng)的能量計量功能，且熱量表4安裝維護方便、功耗低，集溫度、流量等實時數(shù)據(jù)采集功能于一體，并完成運算、統(tǒng)計、通訊、報警等系統(tǒng)任務(wù)，熱量表4將采集的溫度、流量、熱/冷量數(shù)據(jù)以模擬量形式傳送給后臺計算機I監(jiān)控平臺。通過分析熱量表4異常數(shù)據(jù)可以及時發(fā)現(xiàn)末端設(shè)備缺陷和管網(wǎng)泄漏，通過后臺計算機對問題點進行定位，能夠快速反應(yīng)，進一步節(jié)能降耗。
[0031]電能采集系統(tǒng)設(shè)置有至少一只多功能電力儀表6，多功能電力儀表6分別與地源熱栗系統(tǒng)的電能消耗設(shè)備的電氣主回路連接，其中地源熱栗系統(tǒng)的電能消耗設(shè)備主要包括熱栗機組、地源側(cè)水栗、空調(diào)水栗、負荷側(cè)供水循環(huán)栗、生活熱水循環(huán)栗、冷卻塔水栗及其冷卻風機等；電氣控制設(shè)計時，已按功能歸類，將機組、水栗(風機)電氣主回路集中放置在數(shù)臺控制箱內(nèi)，多功能電力儀表安裝在控制箱的操作面板上，對各電能消耗設(shè)備的電壓、電流、電源頻率以及功率因數(shù)進行測量，并對歷史工作的有功功率、無功功率進行累計;多功能電力儀表6的電壓測量端連接三相380V進線電源，工作電流則根據(jù)額定電流選擇一定變比的電流互感器來測量，其二次側(cè)連接至儀表的電流信號輸入端;多功能電力儀表6具有運算、統(tǒng)計、通訊、報警等功能，通過通訊端口將儀表采集的電壓、電流、頻率、功率因數(shù)以及有功功率、無功功率等參數(shù)輸送至后臺計算機I。
[0032]后臺計算機I與熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)通過不同的計算機串行接口連接；對熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，并完成系統(tǒng)規(guī)定的其它自動化監(jiān)控任務(wù)；熱量表4支持M-BUS協(xié)議，通過M-BUS轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換為MODBUS協(xié)議，并按標準MODBUS協(xié)議格式分配存儲空間，不同熱量表4參數(shù)通過訪問對應(yīng)的存儲器來讀取，熱量表4與后臺計算機I的COMl串行接口 11依次通過M-BUS轉(zhuǎn)換器3和RS232-RS485轉(zhuǎn)換器2連接;熱量表4通訊口使用雙芯電纜連接M-BUS轉(zhuǎn)換器3，無需識別信號方向；M-BUS轉(zhuǎn)換器3的RS485通訊接口則以雙芯屏蔽電纜按信號方向連接至后臺計算機I。
[0033]多功能電力表6支持標準MODBUS協(xié)議;不同多功能電力表6通過設(shè)置規(guī)定的表地址來識別；多功能電力儀表6的RS-485通訊接口連接RS485集中器5，再由RS485集中器5連接RS232-RS4852轉(zhuǎn)換器，通過RS232通訊連接后臺計算機I的COM2串行接口 12，多功能電力表6的485通訊口通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接RS485集中器5，再由RS485集中器5通過雙芯屏蔽電纜按照信號方向連接至后臺計算機I。
[0034]后臺計算機I設(shè)置以太網(wǎng)通訊接口，開放通訊協(xié)議，方便與智能樓宇監(jiān)控中心和能源管理站連接，減少二次開發(fā)的設(shè)備和施工投入。
[0035]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，包括熱能采集系統(tǒng)、電能采集系統(tǒng)和后臺計算機(I); 所述后臺計算機(I)與所述熱能采集系統(tǒng)和所述電能采集系統(tǒng)通過不同的計算機串行接口連接，對所述熱能采集系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，并完成系統(tǒng)規(guī)定的其它自動化監(jiān)控任務(wù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述熱能采集系統(tǒng)設(shè)置有至少一只熱量表(4)，所述熱量表(4)安裝于地源熱栗系統(tǒng)的管道上，對機組負荷側(cè)循環(huán)回水的溫度和流量進行計量，并累計水流量和當前總熱量/冷量;所述熱量表(4)與所述后臺計算機(I)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述電能采集系統(tǒng)設(shè)置有至少一只多功能電力儀表(6)，所述多功能電力儀表(6)分別與地源熱栗系統(tǒng)電能消耗設(shè)備的電氣主回路連接，對各電能消耗設(shè)備的電壓、電流、電源頻率以及功率因數(shù)進行測量，并對歷史工作的有功功率、無功功率進行累計;所述多功能電力儀表(6)與所述后臺計算機(I)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述熱量表(4)與所述后臺計算機(I)的COMl串行接口( 11)依次通過M-BUS轉(zhuǎn)換器(3)和RS232-RS485轉(zhuǎn)換器(2)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述熱量表(4)與所述M-BUS轉(zhuǎn)換器(3)通過雙芯電纜連接，無需識別信號方向。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述M-BUS轉(zhuǎn)換器(3)通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接至所述后臺計算機(I)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述多功能電力儀表(6)與所述后臺計算機(I)的COM2串行接口(12)依次通過RS485集中器(5)和所述RS232-RS485轉(zhuǎn)換器(2)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述多功能電力儀表(6)通過雙芯屏蔽電纜按信號方向連接RS485集中器(5)，所述RS485集中器(5)通過雙芯屏蔽電纜按照信號方向連接至所述后臺計算機(I)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱栗系統(tǒng)的能源管理平臺，其特征在于，所述后臺計算機(I)設(shè)置以太網(wǎng)通訊接口，開放通訊協(xié)議。
【文檔編號】G06Q10/06GK205621055SQ201620413618
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】王琰
【申請人】南京交通職業(yè)技術(shù)學院