一種蓄能空調系統收益計量方法及系統與流程

2024-02-10 10:28:15

本發明涉及一種計量方法技術領域，尤其涉及一種蓄能空調系統收益計量方法及系統。

背景技術：

隨著城市化進程的不斷發展，越來越多的寫字樓、商場、機關單位、娛樂場所、醫院、賓館等大型公共建築物不斷拔地而起，中央空調系統是這些大型公共建築物必不可少的重要設備設施。通常情況下，空調系統的電力負荷「晝重夜輕」，與電網其它負荷「爭峰讓谷」是造成電網峰谷負荷差的主要因素。為保證電網的安全、合理和經濟地運行，鼓勵用戶調用電負荷，實現「移峰填谷」，國家實行峰谷分時電價。

蓄能空調技術是應用於峰谷分時電價制度下的一種調用電負荷技術。它將用戶在夜間電網電力負荷低谷時期所制的能儲存起來，在白天需要時再釋放出來，從而實現用電負荷「移峰填谷」，同時還節省了用戶的電費。然而，採用蓄能空調技術後，如何準確地計算用戶節約的電費是蓄能空調系統普遍存在的問題。

目前，採用較多的是用電量轉移的方法計算節省的電費，如申請號為200910077876.5的中國發明專利，該方法假定蓄能空調系統在蓄能前後用電量是不變的。

但是，蓄能空調系統在運行過程中因天氣變化等原因，必然導致其在蓄能改造後的用電量與其在蓄能改造前的用電量不一致，用電量肯定會發生變化。例如，在氣溫高時，因制能裝置滿負荷運行，空調系統蓄能改造後的用電量比空調系統蓄能改造前的用電量多；在氣溫較低時，因制能裝置運行的負荷較小，大馬拉小車，空調系統蓄能改造後的用電量比空調系統蓄能改造前的用電量少，這些因素導致不能準確地計算出蓄能空調系統的節省電費，用戶不能準確獲得改造後節省的電費，不利於廠家向用戶做空調系統蓄能改造推廣。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術中的缺陷，提供一種能夠精確計算出節省電費的蓄能空調系統收益計量方法及系統。

本發明技術方案提供一種蓄能空調系統收益計量方法，其中，蓄能空調系統包括原空調供能系統和蓄能供能系統，包括如下步驟：

s001：獲取各時段內的各時段電價；

s002：計算出蓄能空調系統在各時段內的各時段用電量、各時段供能量、各時段供能單價；

s003：計算出實付電費和應付電費，其中：

實付電費＝∑(各時段用電量×各時段電價)；

應付電費＝∑(各時段供能量×各時段供能單價)；

s004：計算出蓄能空調系統的節省電費，其中：

節省電費＝應付電費－實付電費。

進一步地，其中各時段供能單價以如下方式計算得出：

關閉蓄能供能系統，單獨運行原空調供能系統；

計算出原空調供能系統在各時段內的原空調系統各時段電費和原空調系統各時段供能量；

計算出各時段供能單價，其中：

進一步地，所述各時段包括用電尖峰時段、用電平峰時段和用電低谷時段。

本發明技術方案還提供一種蓄能空調系統收益計量系統，其中，蓄能空調系統包括原空調供能系統和蓄能供能系統，包括：

各時段電價獲取單元，用於獲取各時段內的各時段電價；

各時段用電量計算單元，用於計算出所述蓄能空調系統各時段內的各時段用電量；

各時段供能量計算單元，用於計算出所述蓄能空調系統各時段內的各時段供能量；

各時段供能單價計算單元，用於計算出所述蓄能空調系統各時段內的各時段供能單價；

電費計算單元，用於根據所述各時段用電量計算單元、所述各時段供能量計算單元、所述各時段供能單價計算單元和所述各時段電價獲取單元傳輸的數據，計算出所述蓄能空調系統的實付電費和應付電費，其中，

實付電費＝∑(各時段用電量×各時段電價)；

應付電費＝∑(各時段供能量×各時段供能單價)；

節省電費計算單元，用於根據所述電費計算單元傳輸來的數據，計算出所述蓄能空調系統的節省電費，其中，節省電費＝應付電費－實付電費。

進一步地，還包括：

原空調系統各時段電費計算單元，用於在關閉所述蓄能供能系統，單獨運行所述原空調供能系統時，計算出原空調供能系統在各時段內的原空調系統各時段電費；

原空調系統各時段供能量計算單元，用於在關閉所述蓄能供能系統，單獨運行所述原空調供能系統時，計算出原空調供能系統在各時段內的原空調系統各時供能量；

所述各時段供能單價計算單元根據所述原空調系統各時段電費計算單元和所述原空調系統各時段供能量計算單元傳輸的數據，計算出各時段供能單價，其中：

進一步地，所述各時段包括用電尖峰時段、用電平峰時段和用電低谷時段。

進一步地，在所述原空調供能系統和所述蓄能供能系統中分別設置有電量表，所述電量表與所述各時段用電量計算單元信號連接。

進一步地，在所述原空調供能系統和所述蓄能供能系統中分別設置有能量表，所述能量表與所述各時段供能量計算單元信號連接。

進一步地，在所述原空調供能系統和所述蓄能供能系統中分別設置有流量表和溫度計；

所述流量表和所述溫度計分別與所述能量表信號連接。

進一步地，其中各時段供能量＝各時段水流量×各時段內水的溫度差。

採用上述技術方案，具有如下有益效果：

本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法及系統，通過計算出各時段供能量和各時段供能單價，然後得出應付電費，有效克服了傳統電量轉移方法中因用電量變化對節省電費計算的影響，從而準確地計算出節省的電費，利於廠家向用戶做空調系統蓄能改造推廣。

附圖說明

圖1為蓄能空調系統的結構示意圖；

圖2為本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法的流程圖；

圖3為各時段供能單價計算方法流程圖；

圖4為本發明提供的蓄能空調系統收益計量系統的模塊示意圖；

圖5為原空調系統各時段電費計算單元、原空調系統各時段供能量計算單元和各時段供能單價計算單元信號連接示意圖；

圖6為電量表與各時段用電量計算單元信號連接示意圖；

圖7為能量表與各時段供能量計算單元信號連接示意圖。

附圖標記對照表：

100-原空調供能系統；200-蓄能供能系統；

1-空調供能端；2-第一制能裝置；3-第二制能裝置；

4-蓄水容器；5-熱交換器；6-第一供水循環管路；

7-第二供水循環管路；8-第三供水循環管路；9-第四供水循環管路；

10-第五供水循環管路；11-各時段用電量計算單元；

12-各時段供能量計算單元；13-各時段供能單價計算單元；

14-各時段電價獲取單元；15-電費計算單元；

16-節省電費計算單元；17-原空調系統各時段電費計算單元；

18-原空調系統各時段供能量計算單元；19-電量表；

20-能量表。

具體實施方式

下面結合附圖來進一步說明本發明的具體實施方式。其中相同的零部件用相同的附圖標記表示。需要說明的是，下面描述中使用的詞語「前」、「後」、「左」、「右」、「上」和「下」指的是附圖中的方向，詞語「內」和「外」分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

圖1僅示出了蓄能空調系統的一種結構形式，有關蓄能空調系統的其它類型的結構不再一一列舉，但是本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法，適用於所有帶有蓄能供能系統的蓄能空調系統。

如圖1所示，蓄能空調系統是指在原空調供能系統100上增加蓄能供能系統200，蓄能供能系統200可以用電低谷時蓄能，在用電高峰時放能或直接供能。

本發明中提到能量包括熱量和冷量，本發明中提到的供能包括供冷和供熱，在夏天時，通過供冷或放冷的方式進行降溫，在冬天時，通過放熱或供熱的方式進行升溫。

原空調供能系統100包括：空調供能端1和第一制能裝置2，兩者之間通過第一供水循環管路6連接。

本發明中的制能裝置，為可以製冷或制熱的設備，例如製冷主機、制熱主機等等。

蓄能供能系統200包括：第二制能裝置3、蓄水容器4和熱交換器5，第二制能裝置3與蓄水容器4之間通過第三供水循環管路8連接，蓄水容器4上還設置有第四供水循環管路9。

空調供能端1上還設置有第二供水循環管路7，熱交換器5連接在第二供水循環管路7與第四供水循環管路9之間。

第二制能裝置3與熱交換器5之間還連接有第五供水循環管路10。

如此可以實現，原空調供能系統100單獨供能、蓄能供能系統200單獨放能、蓄能供能系統200與原空調供能系統100同時供能等多種組合方式。

本發明中提到的放能，包括放冷和放熱。

本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法是為了精確地計算出在增加蓄能供能系統200之後所能節省的電費。

如圖2所示，本發明一實施例提供一種蓄能空調系統收益計量方法，其中，蓄能空調系統包括原空調供能系統100和蓄能供能系統200，包括如下步驟：

s001：獲取各時段內的各時段電價；

s002：計算出蓄能空調系統在各時段內的各時段用電量、各時段供能量、各時段供能單價；

s003：計算出實付電費和應付電費，其中：

實付電費＝∑(各時段用電量×各時段電價)；

應付電費＝∑(各時段供能量×各時段供能單價)；

s004：計算出蓄能空調系統的節省電費，其中：

節省電費＝應付電費－實付電費。

在步驟s002中，蓄能空調系統在各時段內的各時段用電量包括原空調供能系統100和蓄能供能系統200分別在各時段內的各時段用電量。

蓄能空調系統在各時段內的各時段供能量包括原空調供能系統100和蓄能供能系統200分別在各時段內的各時段供能量。

各時段供能單價為輸送單位能量的價格，其中供能單價＝電費/供能量。供能量為輸送的能量，供能量＝水流量×水溫差，其中水流量為在預定時間內輸送的水的流量，水溫差為在水熱交換前後所形成的溫度差。

其中，供熱量＝熱水流量×熱水溫差，供冷量＝冷水流量×冷水溫差。

在步驟s001中，可以從當地供電局直接獲取各時段電價，例如用電尖峰時段電價、用電平峰時段電價和用電低谷時段電價等。

在步驟s003中，實付電費就是實際繳納的電費，可以直接由電費單獲得，或者直接通過公式實付電費＝∑(各時段用電量×各時段電價)計算得出。

應付電費即為向空調末端或空調供能端所輸送的能量所需要電費，其可由公式：應付電費＝∑(各時段供能量×各時段供能單價)計算得出。

從而通過步驟s004計算得出節省電費＝應付電費－實付電費。

由此，本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法，通過計算出各時段供能量和各時段供能單價，然後得出應付電費，有效克服了傳統電量轉移方法中因用電量變化對節省電費計算的影響，從而準確地計算出節省的電費，利於廠家向用戶做空調系統蓄能改造推廣。

較佳地，如圖3所示，其中各時段供能單價以如下方式計算得出：

關閉蓄能供能系統200，單獨運行原空調供能系統100。

計算出原空調供能系統100在各時段內的原空調系統各時段電費和原空調系統各時段供能量；

計算出各時段供能單價，其中：

在計算各時段供能單價時，將蓄能供能系統200關閉，單獨運行原空調供能系統100，從而即可得出蓄能空調系統輸送單位能量的實際價格，進而可以得出輸送的能量應當繳納的電費，也即是應付電費。

其中，原空調系統各時段電費＝∑(原空調系統各時段用電量×原空調系統各時段電價)。

本發明中所提供的各時段包括用電尖峰時段、用電平峰時段和用電低谷時段。

用電尖峰時段、用電平峰時段和用電低谷時段的具體時間段可以從當地供電局中獲取。

例如一種劃分方法，用電尖峰時段8小時(10:00—15:00；18:00—21:00)；用電平峰時段8小時(7:00—10:00；15:00—18:00；21:00—23:00)；用電低谷時段8小時(23:00—次日7:00)。根據季節、地區還有其它的劃分方法。

各時段用電量相應地包括：用電尖峰時段用電量、用電平峰時段用電量和用電低谷時段用電量。

各時段電價相應地包括：用電尖峰時段電價、用電平峰時段電價和用電低谷時段電價。

各時段供能量相應地包括：用電尖峰時段供能量、用電平峰時段供能量和用電低谷時段供能量。

各時段供能單價相應地包括：用電尖峰時段供能單價、用電平峰時段供能單價和用電低谷時段供能單價。

實付電費＝用電尖峰時段用電量×用電尖峰時段電價+用電平峰時段用電量×用電平峰時段電價+用電低谷時段用電量×用電低谷時段電價。

應付電費＝用電尖峰時段供能量×用電尖峰時段供能單價+用電平峰時段供能量×用電平峰時段供能單價+用電低谷時段供能量×用電低谷時段供能單價。

其中原空調系統用電尖峰時段電費＝原空調系統用電尖峰時段用電量×用電尖峰時段電價。

其中原空調系統用電平峰時段電費＝原空調系統用電平峰時段用電量×用電平峰時段電價。

其中原空調系統用電低谷時段電費＝原空調系統用電低谷時段用電量×用電低谷時段電價。

優選地，本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法，還包括如下步驟，當節省電費低於預設閾值時，進行報警，提醒用戶檢查蓄能供能系統200是否發生故障。

如圖4所示，本發明一實施例提供的蓄能空調系統收益計量系統，其中，蓄能空調系統包括原空調供能系統100和蓄能供能系統200，包括：

各時段電價獲取單元14，用於獲取各時段內的各時段電價。

各時段用電量計算單元11，用於計算出蓄能空調系統各時段內的各時段用電量。

各時段供能量計算單元12，用於計算出蓄能空調系統各時段內的各時段供能量。

各時段供能單價計算單元13，用於計算出蓄能空調系統各時段內的各時段供能單價。

電費計算單元15，用於根據各時段用電量計算單元11、各時段供能量計算單元12、各時段供能單價計算單元13和各時段電價獲取單元14傳輸的數據，計算出蓄能空調系統的實付電費和應付電費，其中，

實付電費＝∑(各時段用電量×各時段電價)；

應付電費＝∑(各時段供能量×各時段供能單價)。

節省電費計算單元16，用於根據電費計算單元15傳輸來的數據，計算出蓄能空調系統的節省電費，其中，節省電費＝應付電費－實付電費。

其中，各時段用電量計算單元11、各時段供能量計算單元12、各時段供能單價計算單元13和各時段電價獲取單元14分別與電費計算單元15信號連接，電費計算單元15與節省電費計算單元16信號連接。

本發明提供的蓄能空調系統收益計量系統，能夠計算出各時段供能量和各時段供能單價，然後得出應付電費，有效克服了傳統電量轉移方法中因用電量變化對節省電費計算的影響，從而準確地計算出節省的電費，利於廠家向用戶做空調系統蓄能改造推廣。

較佳地，如圖5所示，本發明提供的蓄能空調系統收益計量系統，還包括：

原空調系統各時段電費計算單元17，用於在關閉蓄能供能系統200，單獨運行原空調供能系統100時，計算出原空調供能系統100在各時段內的原空調系統各時段電費。

原空調系統各時段供能量計算單元18，用於在關閉蓄能供能系統200，單獨運行原空調供能系統100時，計算出原空調供能系統100在各時段內的原空調系統各時供能量。

各時段供能單價計算單元13根據原空調系統各時段電費計算單元17和原空調系統各時段供能量計算單元18傳輸的數據，計算出各時段供能單價，其中：

其中，原空調系統各時段電費計算單元17和原空調系統各時段供能量計算單元18分別與各時段供能單價計算單元13信號連接。

較佳地，如圖6所示，在原空調供能系統100和蓄能供能系統200中分別設置有電量表19，電量表19與各時段用電量計算單元11信號連接，用於計算出蓄能空調系統的用電總量或分別計算出原空調供能系統100和蓄能供能系統200的用電量。

較佳地，如圖7所示，在原空調供能系統100和蓄能供能系統200中分別設置有能量表20，能量表20與各時段供能量計算單元12信號連接，用於計算出蓄能空調系統的供能總量或分別計算出原空調供能系統100和蓄能供能系統200的供能量。

較佳地，在原空調供能系統100和蓄能供能系統200中分別設置有流量表和溫度計，流量表和溫度計分別與能量表信號連接，進而計算出各時段供能量。

其中，各時段供能量＝各時段水流量×各時段內水的溫度差。

優選地，本發明提供的蓄能空調系統收益計量系統，還包括有報警單元，對報警單元預設一個閾值，當節省電費低於預設閾值時，進行報警，提醒用戶檢查蓄能供能系統200是否發生故障。預設閾值可以根據需要進行任意設置。

本發明中的信號包括無線連接或通過導線進行電連接。

綜上，本發明提供的蓄能空調系統收益計量方法及系統，通過計算出各時段供能量和各時段供能單價，然後得出應付電費，有效克服了傳統電量轉移方法中因用電量變化對節省電費計算的影響，從而準確地計算出節省的電費，利於廠家向用戶做空調系統蓄能改造推廣。

根據需要，可以將上述各技術方案進行結合，以達到最佳技術效果。

以上所述的僅是本發明的原理和較佳的實施例。應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在本發明原理的基礎上，還可以做出若干其它變型，也應視為本發明的保護範圍。