一种智能化家用燃气分布式能源系统的制作方法

本实用新型涉及燃气分布式能源系统领域，具体涉及一种广泛用于别墅、洋楼、高档小区等场所的供电、制冷及采暖的智能化家用燃气分布式能源系统。

背景技术：

随着环境和能源问题的日益突出，新能源和可再生能源利用技术发展越来越受到重视。推广可再生能源应用及创新应用形式，达到节能减排以及改善目前我国居民高碳排放的生活。

能源始终都是人类发展过程中一个重要的影响因素。尤其是近年来，能源危机成为遏制人类未来发展的一个瓶颈。因此，提高能源的利用率，减少能源浪费成为缓解能源危机的一个重要解决办法。

冷、热、电三联供分布式能源系统是一种能够有效合理利用有限能源，缓解能源危机，提高能源利用率的系统。能够充分将石化燃料，天然气等不可再生能源的能量转化为热能，电能提供给用户的热负荷，冷负荷以及电负荷。综合能量利用率大大提高。

目前市面上存在的冷、热、电三联供分布式能源系统普遍体积较大，而在国内，偏远的山村地区普遍难以实现大规模的天然气集中供给，也因此现存的冷、热、电三联供分布式能源系统无法直接引用到国内广大的山村市场，同时，现存的冷、热、电三联供分布式能源系统少有实现智能控制，多能源接入以及与人的交互。

公开号为CN101038111A的发明公开了一种冷、热、电三联供系统，在气路系统中，烟气—水换热器连接电动阀、蝶阀并联连接至燃气内燃机水换热器连接电动阀、蝶阀并联连接至燃气内燃机发电机组尾部烟气排气管上；燃气内燃机发电机组、烟气补燃型溴化锂制冷机气路上连接球阀组并与天然气管连接，真空热水锅炉与天然气管连接；在水路系统中，燃气内燃机发电机组通过管路与水—换热器连接，水—水换热器通过管路连接烟气—水换热器；烟气补燃型溴化锂制冷机与真空热水锅炉及电制冷的空调水供水管并联。该设计虽然解决了冷热电三联供系统体积大的问题，但是仍然一些缺陷：兼容性较差，未接入多中其他可再生能源，以达到进一步节能减排的目标。同时未能实现智能管理控制以及与人交互，虽然结合不同季节有不同的运行方式，可以一定程度的提高能量利用率，但是用户的使用习惯，不同时段的使用情况以及部分地区复杂的天气情况等都是影响到能量利用率的重要因素。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了一定程度上克服现有技术中存在体积较大、未实现智能管理控制、无可再生能源接入以及不能与人的交互的缺陷与问题。提供了一种具有高集成性，体积小，兼容性好，开放性高等优点的一种智能化家用燃气分布式能源系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是提供了一种智能化家用燃气分布式能源系统，包括了燃气发动机、发电机、换热器、烟气热水型溴化锂机、双电源切换开关柜、智能管理控制器、第一三通阀、第二三通阀、风能模块、光伏模块、地热模块、用电设备、储水设备、消声器、固定显示模块和手持移动控制器。

所述燃气发动机通过联轴器与发电机连接，所述发电机通过总线与所述用电设备连接；

所述燃气发动机的排气管安装有所述第一三通阀，所述换热器与所述第一三通阀连接，回收烟气能量；

缸套水出水管安装有所述第二三通阀，所述换热器与所述第二三通阀连接，回收利用缸套水能量，并通过水管与所述储水设备连接；

所述烟气热水型溴化锂机分别与所述排气管和缸套水出水管第一三通阀和第二三通阀连接，双重回收利用烟气和缸套水能量；

所述风能模块、光伏模块通过电缆与发电机总线连接，并通过数据线与所述双电源切换开关柜连接；

所述地热模块通过管道与所述储水设备连接；

所述智能管理控制器通过数据线分别与所述发电机、双电源切换开关柜、固定显示模块连接。

所述智能管理控制器内置GPRS无线通信模块，通过无线传输与手持移动控制器无线连接。

进一步地，所述换热器为气-液螺旋板式型换热器。

进一步地，所述烟气热水型溴化锂机，长度≤.m，宽度≤.m，高度≤.m。

进一步地，所述智能管理控制器内置GPRS无线模块，与所述手持移动控制器无线通信，实现远程调节控制功能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效益是：

1、本实用新型提供的一种智能化家用燃气分布式能源系统，包括了燃气发动机、发电机、换热器、烟气热水型溴化锂机、双电源切换开关柜、智能管理控制器、三通阀、风能模块、光伏模块、地热模块、用电设备、储水设备、消声器、固定显示模块及手持移动控制器。其中，风能模块、光伏模块、地热模块可接入本系统，使得本智能化家用燃气分布式能源系统可充分利用地域特点，实现不同可再生能源的综合利用。

2、本实用新型系统的燃气发动机、发电机、换热器、烟气热水型溴化锂机体积小、效率高、集成度高，可缩小整个系统的体积。

3、本实用新型系统的智能管理控制模块通过数据线与各系统连接，实时接收各个系统性能参数及能量数据，具有数据分析、处理、存储、管理控制及报警功能，对各个系统的实时调节控制，提高能量综合利用率及经济效益。

4、本实用新型系统利用有线和无线通信网络技术将控制模块处理完的数据实时传输给显示终端，显示终端同时包括电脑固定显示和手持移动控制器移动显示，实现不受时间和地域限制监测燃气分布式能源系统运行实时状态，实现人机交互，并提供数据支撑。

5、本实用新型的系统集成度高、体积小，人机交互，智能化程度高，绿色环保、节能减排。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

具体实施方式

以下结合附图1和具体实施案例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型涉及一种智能化家用燃气分布式能源系统，包括了燃气发动机1、发电机2、换热器3、烟气热水型溴化锂机4、双电源切换开关柜5、智能管理控制器6、第一三通阀7、第二三通阀8、风能模块9、光伏模块10、地热模块11、用电设备12、储水设备13、消声器14、固定显示模块15及手持移动控制器16。

所述燃气发动机1通过联轴器17与发电机2连接，驱动所述发电机2发电满足用户用电负荷，所述发电机2通过总线18与所述用电设备12连接；

所述燃气发动机1的排气管19安装有所述第一三通阀7，所述换热器3与所述第一三通阀7连接，回收烟气能量，并通过换热器的排气管38与所述消声器14连接；缸套水出水管20安装有所述第二三通阀8，所述换热器3通过连接管21与所述第二三通阀8 连接，回收利用缸套水能量，并通过水管22与所述储水设备13连接，通过回水管40与所述发动机1连接；

所述烟气热水型溴化锂机4分别与所述排气管23和缸套水出口管24第一三通阀7 和第二三通阀8连接，双重回收利用烟气和缸套水能量，并通过排气管39与所述消声器 14连接，通过回水管37与所述发动机1连接；

所述风能模块9、光伏模块10通过电缆25、26与发电机总线18连接，并通过数据线27、28与所双电源切换开关柜5连接；

所述地热模块11通过管道29与所述储水设备13连接；

所述智能管理控制器6通过数据线30、31、32、33、34、35分别与所述发电机2、双电源切换开关柜5、固定显示模块15。

所述智能管理控制器6通过无线传输36与所述手持移动控制器16连接。

所述燃气发动机1与所述发电机2组成高效燃气发电机组，气耗率≤0.4m³/kWh，发电功率范围在3～15kW，发电效率≥27％。

所述换热器3为气-液螺旋板式型换热器，换热管材料为铜，最小传热温差≤50℃，换热效率≥75％，单位体积换热量≥15000W/m³/℃，长度≤0.5m，宽度≤0.2m，换热功率范围为4.4kW-22kW，冷水进口温度为20℃-25℃，热水出口温度可在35℃-60℃范围之间调节。

所述烟气热水型溴化锂机4长度≤0.3m，宽度≤0.3m，高度≤0.2m；最大制冷量为 16.5kW，最大供暖量为15.1kW；最低制冷温度7℃，最高供暖温度30℃。

结合附图1，本实用新型的原理说明如下：

本实用新型提供的一种智能化燃气分布式能源系统，通过接入风能、光伏及地热可再生能源产生电能，双电源切换开关柜以“可再生能源为主，非再生能源为辅”为运行控制策略，优先使用风能和光伏产生电能满足用电负荷需求，不足的部分可通过燃气发动机与发电机组成的高效燃气发电机组产生电能补充；地热模块通过能量交换后产生热水满足生活热水需求。

燃气发动机所产生的烟气通过排气管道输送到烟气热水型溴化锂机和换热器，烟气热水型溴化锂机回收烟气能量，经过能量转换，满足用户制冷、供暖需求；同时换热器回收烟气能量，通过能量交换产生生活热水，满足用户热水用量需求。

烟气热水型溴化锂机和换热器分别与燃气发动机缸套水出口连接，充分回收利用缸套水的高温能量，经过能量转换，满足用户制冷、供暖及生活热水的需求。

智能管理控制器通过传感器技术采集可再生能源和非再生能源实时运行状况，根据用户的制冷、供暖及生活热水负荷信息，自动调节控制燃气发动机与发电机组成的高效燃气发电机组启停、发电比例等；同时智能控制系统将性能参数、能量数据及用户耗能信息传输到显示系统(包括手持移动控制器)，方便用户实时监控整个系统的运行情况。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。