[发明专利]协同能量生态系统

摘要

一种使用热电联产系统和方法的协同能量生态系统，其中，回收来自废热产生器的废能，废热产生器容纳在包括发电机的罩壳中，废能被回收用于向罩壳中的热泵冷端供热，以优化在空间中为住所供暖的使用，并管理来自发电机的电的分配，以便于当高效、成本效益或被管理能量生态系统的分配政策需要这样做时，向住所或其他临近的住所供电。

主权项

一种热和电的分配以及热电联产方法，该方法包括：a)提供一种热电联产系统，包括：(i)绝热并且充分气密的中空罩壳，其中所述罩壳适合位于需要空间加热和电能的住宅附近，(ii)安装在所述罩壳内的燃料燃烧式发电机，第一环境空气入口和相应的第一环境空气入口导管，用于从所述罩壳外部传送环境空气，所述第一环境空气入口与所述发电机上的空气入口流体连通，排气导管从所述发电机向所述罩壳外部的环境空气传送排气，其中所述罩壳的尺寸制成以使得至少在所述发动机之上或附近提供暖空气空间，其中所述发电机适于给至少所述住宅提供供应电力，(iii)到所述罩壳中的第二环境空气入口，将环境空气提供给沿下游方向流动通过所述罩壳的气流，(iv)安装在所述气流中的风扇，所述风扇强制所述气流沿所述下游方向流过所述暖空气空间，具有热端和冷端的热泵，所述热泵安装在所述罩壳中的所述气流中，位于所述暖空气空间的下游，被设置成当所述住宅需要所述加热时，来自所述暖空气空间的预热气流进所述热泵的所述冷端，从而被所述发电机加热的空气影响所述热泵的所述冷端，并且在从所述热泵沿所述下游方向流动的所述气流中离开所述热泵，(v)安装在所述罩壳的下游侧的气流转向器，热泵导管安装在所述气流转向器上，用于当所述气流转向器处于气流排气位置时，使所述气流传送进入所述住宅，(vi)所述罩壳内的再循环通道，从所述气流的下游端向所述气流的上游端流体连接，所述再循环通道延伸超出所述暖空气空间，其中当所述气流转向器处于气流改向位置时，所述气流转向器充分改变所有所述气流的方向，使其流进所述再循环通道，(vii)安装在所述罩壳内的热电池，至少一个换热器从所述气流和所述排气导管捕获热量，并当所述发电机运行时，将所述热量传送到所述热电池，当所述发电机不运行所述热泵和所述风扇运行时，选择性地将存储的所述热量从所述电池传送到所述气流；(viii)现场能量生态系统(OEE)控制器，控制所述发电机、所述热泵、所述至少一个换热器的运行，b)运行，在峰值能量需求期间，所述OEE控制器控制所述热电联产系统，从而从所述发电机发电：(i)向住宅供给所述电，(ii)一旦所述住宅的能量需求得到满足，将超额的电力从所述热电联产系统提供给其他有电力需求的住宅，c)在非峰值能量需求期间停止所述发电机的运行，除非出现电力故障，其中主电力设施电网对住宅无效，在这种情况下所述热电联产继续运行，如同在所述峰值能量需求期间一样，d)当所述发电机停止时，利用来自所述热电池的热量取代来自发电机的热量来加热所述气流。