專利名稱：建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，尤指一種可有效整合建筑物內(nèi)、外各種能 源的裝置，藉以整合各種能源作最佳轉(zhuǎn)換利用，使建筑物能源的供應(yīng)可先求現(xiàn)地自給自足， 再與鄰近其它建筑物互補(bǔ)有無(wú)，不足再由公共電力系統(tǒng)供應(yīng)，以建立區(qū)域能源互補(bǔ)機(jī)制，進(jìn) 而達(dá)到節(jié)能與活用建筑物內(nèi)、外能源的目的。
背景技術(shù)：
由于地球自創(chuàng)生以來(lái)所存的各種能源，在近百年來(lái)被人類毫無(wú)忌憚的使用殆盡。能源快 速龐大的耗用，已造成地球暖化與氣候變迀，形成危及人類生存的浩劫；因此，唯有節(jié)約與 審慎運(yùn)用能源，才是促進(jìn)人類與地球永續(xù)共存根本之道。
為了解決能源問(wèn)題，于是各種再生能源如太陽(yáng)能、風(fēng)力、燃料電池等， 一一被發(fā)掘加以 應(yīng)用，而最典型的使用方式即在建筑物的用電系統(tǒng)上，如圖1所示，為目前建筑物常見(jiàn)的再 生能源轉(zhuǎn)換方式，其電力轉(zhuǎn)換主要利用一能源裝置l l提供再生能源(如太陽(yáng)能、氫燃料、 風(fēng)力等)來(lái)產(chǎn)生電力供應(yīng)，并以一控制器l 4控制一轉(zhuǎn)換器1 3，經(jīng)其轉(zhuǎn)換以選擇一建筑物 用電系統(tǒng)l 5其電力供應(yīng)的途徑，該電力供應(yīng)途徑主要有三種，第一種為來(lái)自該能源裝置l l的電力，第二種為來(lái)自該公共電力供應(yīng)系統(tǒng)l 2的電力，第三種為前二種電力同時(shí)供應(yīng)， 但是以上已知的能源架構(gòu)，在實(shí)際運(yùn)用上卻存有以下的重大缺失
1、 建筑物較大的能耗除了照明以外，占能耗最高比例的是空調(diào)設(shè)備，卻往往被摒除在 考慮的選項(xiàng)之外，由于建筑物受外部環(huán)境及內(nèi)部所發(fā)生的熱影響，使得在建筑物內(nèi)往往會(huì)產(chǎn) 生不舒適的熱感覺(jué)，故而必須藉助空調(diào)來(lái)解決此問(wèn)題，但使用空調(diào)的結(jié)果，除了提供舒適的 室內(nèi)環(huán)境外，卻也會(huì)造成耗能與排放廢熱的熱污染，此不僅造成建筑物與都市的熱島效應(yīng)及 溫室效應(yīng)的不良后果，嚴(yán)重污染地球的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也是一種能源極端的浪費(fèi)；再者，由 于外部環(huán)境受到廢熱排放，而使氣溫上升，更增加空調(diào)設(shè)備的主機(jī)負(fù)荷，導(dǎo)致其運(yùn)轉(zhuǎn)效率降 低。
2、 已知的建筑能源架構(gòu)，只重視電力生成的轉(zhuǎn)換，但完全未考慮到建筑物本身熱能的 運(yùn)用，以及其與電力之間的整合問(wèn)題，這是能源管理上的一大疏漏，其結(jié)果只是耗費(fèi)龐大經(jīng) 費(fèi)投注在能源的電力生成及其使用，卻任由建筑物熱能一再浪費(fèi)，在這種情況下，沒(méi)有把建 筑物內(nèi)、外的熱當(dāng)成能源妥善運(yùn)用，甚至在耗用能源將建筑物內(nèi)、外的熱當(dāng)成廢熱來(lái)排放，使得能源的控管上實(shí)難見(jiàn)到立竿見(jiàn)影的節(jié)能效果。
3、再生能源如來(lái)自太陽(yáng)能、風(fēng)力，因其本身受大自然條件的限制，其生電效能及時(shí)間 并不確定，故若按現(xiàn)行的能源架構(gòu)，只能以即生即用方式來(lái)作供電使用，然而當(dāng)日光或風(fēng)力 充分時(shí)，過(guò)剩電力雖可轉(zhuǎn)賣給公共電力供應(yīng)系統(tǒng)l 2，但是當(dāng)用電尖峰時(shí)段或者能源裝置l
l不能滿足供電需求時(shí)，則又要向公共電力供應(yīng)系統(tǒng)l 2買電，在低賣高買的電價(jià)價(jià)差下， 除了轉(zhuǎn)換系統(tǒng)能耗的損失外，其實(shí)對(duì)用戶而言這是很不劃算的，假如能夠?qū)⑹Ｓ嗟碾娏ΜF(xiàn)地
自存自用，或者進(jìn)一步轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存，再與鄰近其它建筑物互補(bǔ)有無(wú)，建立區(qū)域能源互補(bǔ)機(jī)制， 不足再由公共電力供應(yīng)系統(tǒng)l2供應(yīng)，即能省下不少買電的支出。
由以上各點(diǎn)可以了解到現(xiàn)有能源架構(gòu)完全缺乏整合建筑物本體能源的規(guī)劃，也忽略建筑 物內(nèi)、外熱能的有效使用及區(qū)域電力整合的重要性；雖然申請(qǐng)人前所申請(qǐng)的中國(guó)臺(tái)灣第9 1
1 2 5 4 1 4號(hào)專利案，即已活用離峰時(shí)段的電力，經(jīng)由空調(diào)裝置進(jìn)行儲(chǔ)能，而于尖峰時(shí)段 釋出熱能，藉以平衡電力使用時(shí)段，雖然，此技術(shù)固然可達(dá)到節(jié)能省電與平衡尖離峰電力的 效益，但尚亦無(wú)法完全做到建筑物內(nèi)、外熱能的有效使用及區(qū)域電力整合活用的目標(biāo)是其缺 憾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種建筑物能源儲(chǔ)存與 轉(zhuǎn)換裝置，可有效整合建筑物內(nèi)、外各種能源的裝置，藉以整合各種能源作最佳轉(zhuǎn)換利用， 使建筑物能源的供應(yīng)可先求現(xiàn)地自給自足，再與鄰近其它建筑物互補(bǔ)有無(wú)，不足再由公共電 力系統(tǒng)供應(yīng)，以建立區(qū)域能源互補(bǔ)機(jī)制，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能與活用建筑物內(nèi)、外能源的目的。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置， 該裝置包括一控制單元、 一電力轉(zhuǎn)換單元、 一能量轉(zhuǎn)換單元及一熱電轉(zhuǎn)換單元，其中該控 制單元控制上述各組件的作動(dòng)，以調(diào)控能源的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換；該電力轉(zhuǎn)換單元受該控制單元的 控制，以管控各種輸入電力的來(lái)源，其電力來(lái)源至少為一種以上的供電組合；該能量轉(zhuǎn)換單 元與該控制單元連接，其為一制冷能、制熱能及儲(chǔ)熱的裝置，至少包含有一熱源機(jī)組及一儲(chǔ) 熱機(jī)組；該熱電轉(zhuǎn)換單元與該能量轉(zhuǎn)換單元連接，其為一利用塞貝克溫差熱電效應(yīng)產(chǎn)生電力 的單元，其由冷、熱能的溫差熱電效應(yīng)的轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電力。
上述本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換單元管控各種電力來(lái)源，如由公共電力供應(yīng)系統(tǒng)提供的電力、由 能源裝置所提供的電力，如太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的電力、風(fēng)力發(fā)電的電力、燃料電池的電力及其它再 生能源轉(zhuǎn)換的電力。
上述本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換單元，包括一熱源機(jī)組及一儲(chǔ)熱機(jī)組，其中該熱源機(jī)組由至少一主機(jī)、 一制熱器、 一制冷器及一中間熱交換器所組成；該儲(chǔ)熱機(jī)組由一儲(chǔ)冷器及一儲(chǔ)熱器所 組成。
上述本發(fā)明的能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，其更包含有一儲(chǔ)電單元，將多余電力藉由電池儲(chǔ)蓄 電力。
如此，藉由上述單元的組成，以調(diào)配該電力轉(zhuǎn)換單元的供電來(lái)源，并利用能量轉(zhuǎn)換單元 所制造的冷/熱能，可依用電需求規(guī)劃最佳運(yùn)用模式，并經(jīng)由一儲(chǔ)熱機(jī)組的儲(chǔ)熱(儲(chǔ)存冷/ 熱能)，而于需冷/熱能的時(shí)機(jī)，適時(shí)釋出冷/熱能，且在冷/熱能過(guò)剩時(shí)，又可利用該熱 電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行供電作動(dòng)，藉此有效將能源作最佳化轉(zhuǎn)換利用，使建筑物能源的供應(yīng)可先求 現(xiàn)地自給自足，再與鄰近其它建筑物互補(bǔ)需求，以建立區(qū)域性互補(bǔ)需求及互補(bǔ)機(jī)制，最后在 自產(chǎn)電力不足的情況，再透過(guò)公共電力供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)，如此，可做到能源集中在地管理及使 用，減免能源遠(yuǎn)程傳輸損耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能與活用建筑物內(nèi)、外能源的目的。


圖l是現(xiàn)有能源轉(zhuǎn)換示意圖。
圖2是本發(fā)明的組成示意圖。
圖3是本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換單元組成示意圖。
圖4是本發(fā)明的流程示意圖一。
圖5是本發(fā)明的流程示意圖二。
圖6是本發(fā)明的作動(dòng)關(guān)系示意圖。
圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的組成示意圖。
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例的流程示意圖一。
圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例的流程示意圖二。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖2及圖6所示，本發(fā)明的建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置3，其至少包括有一控制單 元3 1 、 一電力轉(zhuǎn)換單元3 2 、 一能量轉(zhuǎn)換單元3 3及一熱電轉(zhuǎn)換單元3 4，其中
該控制單元3 1，控制上述各單元的作動(dòng)，藉以調(diào)控能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換的最佳化運(yùn)行；
該電力轉(zhuǎn)換單元3 2，受該控制單元3 l的控制，以管控各種輸入電力的來(lái)源，提供該 建筑物B所需電力，其電力來(lái)源至少為一種以上的供電組合，如由公共電力供應(yīng)系統(tǒng)4 2提 供的電力，或由能源裝置4 l供應(yīng)的電力如太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的電力、風(fēng)力發(fā)電的電力、燃料電池 的電力及其它再生能源轉(zhuǎn)換的電力。
該能量轉(zhuǎn)換單元3 3，其為一制冷能、制熱能及儲(chǔ)熱(包含冷能及熱能)的裝置，其至少包含一熱源機(jī)組3 3 1及一儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2，該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2由至少一儲(chǔ)冷器3 3 2 1 及一儲(chǔ)熱器3 3 2 2所組成；
該熱電轉(zhuǎn)換單元3 4，為一利用塞貝克溫差熱電效應(yīng)(seeback effect)產(chǎn)生電力的單 元，藉由冷、熱能的溫差熱電效應(yīng)的轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電力。
又本發(fā)明的能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置3，其利用該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2儲(chǔ)存冷/熱能，并將所儲(chǔ) 存的冷/熱能直接供應(yīng)需冷場(chǎng)合C及需熱場(chǎng)合H (在冷能方面則可依產(chǎn)業(yè)的需求提供其所需 環(huán)境，如提供產(chǎn)業(yè)一 3 0 。C以下的使用，而商業(yè)則為0 一 3 (TC或0 1 0 。C之使用；至 于熱能方面則可依產(chǎn)生的需求提供產(chǎn)業(yè)5 (TC以上的使用，而商業(yè)及家用則為4 0 5 0°C 的使用)；此外，當(dāng)所儲(chǔ)存的冷/熱能超出需要的使用量時(shí)，則更可以熱電轉(zhuǎn)換方式，將剩 余的冷/熱能經(jīng)由該熱電轉(zhuǎn)換單元3 4利用塞貝克溫差熱電轉(zhuǎn)換效應(yīng)以產(chǎn)生電力，藉此以供 應(yīng)建筑物B其全部或指定部分所需的電力，使建筑物內(nèi)能源的使用效能達(dá)到最高。
藉由上述組件的組成，本發(fā)明的作動(dòng)流程5如圖4及圖5所示(請(qǐng)同時(shí)參閱圖2及圖6)， 當(dāng)能源裝置4 l開(kāi)始作動(dòng)(如利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電時(shí)，即由該能源裝置4 l開(kāi)始接受陽(yáng)光的 光能并轉(zhuǎn)換生成電力)，其所生成的電力E l傳輸至該電力轉(zhuǎn)換單元3 2，此時(shí)控制單元3 1會(huì)根據(jù)建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S與能源裝置4 1所產(chǎn)生的電力E l進(jìn)行比對(duì)( 該控制單元3 l具有運(yùn)算及偵測(cè)能力)，其作動(dòng)流程的步驟為
1、當(dāng)能源裝置4 1所生成的電力E 1之值大于或等于建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S之值時(shí)，即E 1》E 0 S (步驟5 0 1 )條件成立時(shí)，表示能源裝置4 l所生成的電力 E 1足夠供應(yīng)建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S (通常是在離峰用電時(shí)段，建筑物內(nèi)用電 需求小時(shí)，如白天的集合住宅、人員皆已至辦公室或其它場(chǎng)所)；此時(shí)過(guò)剩的電力必須加以 利用，因此控制單元3 l會(huì)啟動(dòng)能量轉(zhuǎn)換單元3 3運(yùn)轉(zhuǎn)，并且判斷能量轉(zhuǎn)換單元3 3所產(chǎn)生 的熱能Q是否大于或等于建筑物B的熱能總需求設(shè)定值Q 0 S (步驟5 0 2 )，并依以下?tīng)?況作動(dòng)
(1)、在Q》Q 0 S條件成立時(shí)，表示熱能已過(guò)剩，于是啟動(dòng)儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2進(jìn)行儲(chǔ) 熱(儲(chǔ)存冷/熱能)作動(dòng)(步驟5 0 3 );當(dāng)儲(chǔ)熱量N達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS時(shí)，控制單元3 1會(huì)啟動(dòng)熱電轉(zhuǎn)換單元3 4作動(dòng)(步驟5 0 4 、 5 0 5 )，儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2的儲(chǔ)冷器332 l所釋出的冷能與儲(chǔ)熱器3 3 2 2所釋出的熱能，會(huì)在熱電轉(zhuǎn)換單元3 4中利用塞貝克溫差 熱電效應(yīng)而生成電力E 2 ，該熱電轉(zhuǎn)換單元3 4中所生成的電力E 2 ，可轉(zhuǎn)換為直流電或交 流電供應(yīng)該建筑物B的用電；當(dāng)能源裝置4 1所生成的電力E l及熱電轉(zhuǎn)換單元3 4所生成 的電力E 2其電力總和大于或等于建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S時(shí)，即E 1 +E 2》
6E 0 S時(shí)(步驟5 0 6 )，表示電力過(guò)剩則執(zhí)行步驟5 0 7，判斷電力是否回售公共電力供 應(yīng)系統(tǒng)4 2 (步驟5 0 7 )，如果建筑物用戶有與公共電力供應(yīng)系統(tǒng)4 2訂有回售約定，則 執(zhí)行步驟5 0 8將多余電力回售給公共電力供應(yīng)系統(tǒng)；如無(wú)訂有回售約定，則執(zhí)行步驟5 0 9，即停步進(jìn)行轉(zhuǎn)換電力；
(2)、在Q》Q 0 S的條件不成立時(shí)，即Q〈Q 0 S時(shí)(步驟5 10)，表示建筑物B的 熱能總需求設(shè)定值Q 0 S大于能量轉(zhuǎn)換單元3 3所產(chǎn)生的熱能Q，因此執(zhí)行步驟5 1 1 ，熱 源機(jī)組3 3 1直接對(duì)建筑物B的需熱場(chǎng)合H (或需冷場(chǎng)合C)進(jìn)行供熱(此包含熱能或冷能 的供應(yīng))，而當(dāng)儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2的儲(chǔ)熱量N已達(dá)到儲(chǔ)熱量設(shè)定值NS時(shí)，則可由該儲(chǔ)熱機(jī)組 3 3 2進(jìn)行釋熱(釋放冷/熱能)作動(dòng)(步驟5 12、 5 13);反之，如儲(chǔ)熱量N尚未達(dá) 到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS時(shí)，儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2則進(jìn)行儲(chǔ)熱(儲(chǔ)存冷/熱能)作動(dòng)(步驟5 14)， 由上可知，儲(chǔ)熱與釋熱可同時(shí)進(jìn)行，乃為本發(fā)明的另一技術(shù)特征所在。
2、在E 10 S的條件不成立時(shí)，即E 1〈E 0 S，表示能源裝置4 1所生成的電力 E 1無(wú)法充分供應(yīng)建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S時(shí)，且當(dāng)E 1 + E 2〈E 0 S條件成 立時(shí)，表示建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S大于能源裝置4 1所生成的電力E l與熱電 轉(zhuǎn)換單元3 4所生成的電力E 2的總和，因此必須由公共電力供應(yīng)系統(tǒng)4 2加入供電(步驟 5 15、 5 16)，同時(shí)必須判斷熱能的供需狀況，是否為Q〈Q 0 S (步驟5 1 7)，當(dāng) Q〈Q 0 S條件成立時(shí)，表示建筑物B的熱能總需求設(shè)定值Q 0 S大于能量轉(zhuǎn)換單元3 3所 產(chǎn)生的熱能Q (步驟5 1 0)，該熱源機(jī)組3 3 1直接對(duì)建筑物B的需熱場(chǎng)合H (或需冷場(chǎng) 合C)進(jìn)行供熱(步驟5 11)，此包含熱能或冷能的供應(yīng)，并判斷該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2的儲(chǔ) 熱量N是否已達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS (步驟5 13)，當(dāng)儲(chǔ)熱量N已達(dá)儲(chǔ)熱設(shè)定值NS時(shí)，則 可由該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2進(jìn)行釋熱(釋放冷/熱能)作動(dòng)(步驟5 13);反之，如儲(chǔ)熱量N 尚未達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS時(shí)，儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2則進(jìn)行儲(chǔ)熱作動(dòng)(步驟5 14)。
上述本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換單元3 3，其熱源機(jī)組3 3 l至少由一主機(jī)3 3 11、 一制熱器 3 3 12、 一制冷器3 3 1 3及一中間熱交換器3 3 1 4所組成，如圖3所示，該主機(jī)3 3 1 1負(fù)責(zé)冷媒介質(zhì)循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)，而制熱器3 3 1 2為一熱交換器，其所產(chǎn)生的熱能經(jīng)由一第 一泵3 3 5傳送至該儲(chǔ)熱器3 3 2 2，以對(duì)該需熱場(chǎng)合H供應(yīng)所需熱能，而該制冷器3 3 1 3為一熱交換器，其所產(chǎn)生的冷能經(jīng)由一第二泵3 3 4傳送至該儲(chǔ)冷器3 3 2 1，以對(duì)該需 冷場(chǎng)合C供應(yīng)所需冷能，該中間熱交換器3 3 1 4用以輔助熱源機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)，藉以調(diào)和冷、 熱能需求；當(dāng)制冷需求QC與制熱需求QH相當(dāng)時(shí)(即QC二QH)，該中間熱交換器3 3 1 4不作動(dòng)；而當(dāng)制冷需求QC大于制熱需求QH時(shí)(即QC〉QH)，該中間熱交換器33 1 4進(jìn)行排熱作動(dòng)；而當(dāng)制熱需求QH大于該制冷需求QC時(shí)(QH〉QC)，該中間熱 交換器3 3 1 4進(jìn)行吸熱作動(dòng)。
如圖7所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例，即本發(fā)明的建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置3更包含 一蓄電單元3 5，該蓄電單元3 5用以將熱電轉(zhuǎn)換單元3 4所產(chǎn)生的多余電力，藉由電池儲(chǔ)
蓄電力，即將離峰時(shí)段的電力儲(chǔ)存起來(lái)，以供應(yīng)作為尖峰時(shí)段的用電供應(yīng)。
關(guān)于本發(fā)明的第二實(shí)施例作動(dòng)流程6，參見(jiàn)圖8及圖9所示，請(qǐng)同時(shí)參閱圖7，當(dāng)能源裝 置4 l開(kāi)始作動(dòng)(如利用太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)，該能源裝置4 l開(kāi)始接受陽(yáng)光的光能并轉(zhuǎn)換生成電 力)，其所生成的電力E l傳輸至該電力轉(zhuǎn)換單元3 2，此時(shí)控制單元3 1會(huì)根據(jù)建筑物B 的電力總需求設(shè)定值E 0 S與能源裝置4 1所產(chǎn)生的電力E l進(jìn)行比對(duì)；
1、當(dāng)E 1之值大于或等于E 0 S之值時(shí)，即E 10 S (步驟6 0 1 )條件成立時(shí) ，表示能源裝置4 1所生成的電力E 1足夠供應(yīng)建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S (通常 此一情況大多是在離峰用電時(shí)段)；此時(shí)過(guò)剩的電力必須加以利用，因此控制單元3 l會(huì)啟 動(dòng)能量轉(zhuǎn)換單元3 3運(yùn)轉(zhuǎn)，并且判斷能量轉(zhuǎn)換單元3 3所產(chǎn)生的熱能Q是否大于或等于建筑 物B的熱能總需求設(shè)定值Q 0 S (步驟6 0 2 )，并依以下?tīng)顩r作動(dòng)
(1) 、在Q》Q 0 S條件成立時(shí)，表示熱能過(guò)剩，于是啟動(dòng)儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2進(jìn)行儲(chǔ)熱 作動(dòng)(步驟6 0 3 );并判斷儲(chǔ)熱量N是否達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS (步驟6 0 4 )，當(dāng)儲(chǔ)熱量 N已達(dá)儲(chǔ)熱設(shè)定值N S時(shí)，控制單元3 1會(huì)啟動(dòng)熱電轉(zhuǎn)換單元3 4作動(dòng)，儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2的 儲(chǔ)冷器3 3 2 l所釋出的冷能與儲(chǔ)熱器3 3 2 2所釋出的熱能，會(huì)在熱電轉(zhuǎn)換單元3 4中利 用塞貝克溫差熱電轉(zhuǎn)換效應(yīng)生成電力E 2 ，而熱電轉(zhuǎn)換單元3 4中所生成的電力E 2 ，可轉(zhuǎn) 換為直流電或交流電(步驟6 0 5 )來(lái)使用；當(dāng)能源裝置4 1所產(chǎn)生的電力E l及熱電轉(zhuǎn)換 單元3 4所產(chǎn)生的電力E 2其電力的總和，如系大于或等于建筑物B之電力總需求E 0 S時(shí) ，表示電力已過(guò)剩，控制單元3 l驅(qū)動(dòng)該蓄電單元3 5進(jìn)行蓄電作動(dòng)(步驟6 0 6 、 6 0 7 )，并判斷蓄電量是否達(dá)到蓄電設(shè)定值E 3 S (步驟6 0 8 )，如已達(dá)到蓄電設(shè)定值E 3 S ，接著判斷電力是否回售公共電力供應(yīng)系統(tǒng)4 2 (步驟6 0 9 )，如果建筑物用戶有與公共 電力供應(yīng)系統(tǒng)4 2訂有回售約定，則執(zhí)行步驟6 1 O將多余電力回售給公共電力供應(yīng)系統(tǒng)； 如無(wú)訂有回售約定，則執(zhí)行步驟6 1 1，即停止進(jìn)行轉(zhuǎn)換電力；
(2) 、在Q》Q 0 S條件不成立時(shí)，g卩Q〈Q 0 S (步驟6 12)，表示建筑物B的熱 能總需求設(shè)定值Q 0 S大于能量轉(zhuǎn)換單元3 3所產(chǎn)生的熱能Q，因此執(zhí)行步驟6 1 3，熱源 機(jī)組3 3 1直接對(duì)建筑物B的需熱場(chǎng)合H (或需冷場(chǎng)合C)進(jìn)行供熱(此包含熱能或冷能之 供應(yīng))而當(dāng)儲(chǔ)能機(jī)組3 3 2的儲(chǔ)熱量N已達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS時(shí)，則可由該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2進(jìn)行釋熱作動(dòng)(步驟6 14、 6 15);反之，如儲(chǔ)熱量N尚未達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值N S時(shí)，該
儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2則進(jìn)行儲(chǔ)熱作動(dòng)(步驟6 1 6)。
2、在E 1》E 0的條件不成立時(shí)，即E 1《E 0 ，則有以下情況
判斷是否為E 1 + E 2〈E 0 S (步驟6 17)，如果條件成立時(shí)，表示能源裝置4 1
所生成的電力E l加上熱電轉(zhuǎn)換單元3 4所產(chǎn)生的電力E 2的總和小于建筑物B的電力總需
求設(shè)定值E 0 S，于是控制單元3 l會(huì)啟動(dòng)蓄電單元3 5進(jìn)行釋放其所儲(chǔ)存的電力E 3 (步
驟6 1 8);
當(dāng)E1+E2+E3〈E0S時(shí)，表示能源裝置4 1 、熱電轉(zhuǎn)換單元3 4及蓄電單元3 5所分別提供的電力E1、 E2、 E3，不足以供給建筑物B的電力總需求設(shè)定值E 0 S， 此時(shí)必須由公共電力供應(yīng)系統(tǒng)4 2加入供電(步驟6 19、 6 2 0 )，并判斷是否Q〈Q 0 S (步驟6 2 1)，如條件成立時(shí)，表示建筑物B的熱能總需求設(shè)定值Q 0 S大于或等于能 量轉(zhuǎn)換單元3 3所產(chǎn)生的熱能Q，即Q〈Q 0 S (步驟6 1 2 )，則執(zhí)行步驟6 1 3 ，由熱 源機(jī)組3 3 1直接對(duì)建筑物B的需熱場(chǎng)合H (或需冷場(chǎng)合C)進(jìn)行供熱(此包含熱能或冷能 的供應(yīng))并判斷該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2的儲(chǔ)熱量N是否達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS (步驟6 1 4)，如 條件成立，則可由該儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2進(jìn)行釋熱作動(dòng)(步驟6 15);反之，如儲(chǔ)熱量N尚未 達(dá)到儲(chǔ)熱設(shè)定值NS時(shí)，儲(chǔ)熱機(jī)組3 3 2則進(jìn)行儲(chǔ)熱作動(dòng)(步驟6 16)。
綜上所述，本發(fā)明的建筑物能源轉(zhuǎn)換裝置，可調(diào)配該電力轉(zhuǎn)換單元的供電來(lái)源，并利用 能量轉(zhuǎn)換單元所制造的冷/熱能，經(jīng)由儲(chǔ)熱機(jī)組的儲(chǔ)熱(儲(chǔ)存冷/熱能)，而于需冷/熱能 之時(shí)機(jī)，適時(shí)釋出冷/熱能，并在熱能過(guò)剩時(shí)，又可利用熱電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行發(fā)電作動(dòng)，另在 電力過(guò)剩時(shí)，更可進(jìn)一步藉由蓄電單元蓄存多余電力，以供應(yīng)尖峰時(shí)段的用電，因此，本發(fā) 明可將能源分散集約在地管理，先求現(xiàn)地供應(yīng)自給自足，并作有效的整合，特能使建筑物內(nèi) 、外能源作最佳化轉(zhuǎn)換利用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能與活用能源的目的。
權(quán)利要求
1.一種建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該裝置包括一控制單元、一電力轉(zhuǎn)換單元、一能量轉(zhuǎn)換單元及一熱電轉(zhuǎn)換單元，其中該控制單元控制上述各組件的作動(dòng)，以調(diào)控能源的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換；該電力轉(zhuǎn)換單元受該控制單元的控制，以管控各種輸入電力的來(lái)源，其電力來(lái)源至少為一種以上的供電組合；該能量轉(zhuǎn)換單元與該控制單元連接，其為一制冷能、制熱能及儲(chǔ)熱的裝置，至少包含有一熱源機(jī)組及一儲(chǔ)熱機(jī)組；該熱電轉(zhuǎn)換單元與該能量轉(zhuǎn)換單元連接，其為一利用塞貝克溫差熱電效應(yīng)產(chǎn)生電力的單元，其由冷、熱能的溫差熱電效應(yīng)的轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電力。
2.如權(quán)利要求l所述的建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所 述儲(chǔ)熱機(jī)組至少包括一儲(chǔ)冷器及一儲(chǔ)熱器。
3.如權(quán)利要求l所述的建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該 裝置更包含一將多余電力由電池予以儲(chǔ)蓄的蓄電單元。
4.如權(quán)利要求l所述的建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所 述熱源機(jī)組至少由一主機(jī)、 一制熱器、 一制冷器及一中間熱交換器所組成。
5.如權(quán)利要求l所述的建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所 述電力轉(zhuǎn)換單元的電力來(lái)源更包含一能源裝置所供應(yīng)的電力。
全文摘要
一種建筑物能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置，包括有一控制單元、一電力轉(zhuǎn)換單元、一能量轉(zhuǎn)換單元及一熱電轉(zhuǎn)換單元，由上述單元的組成，以調(diào)配該電力轉(zhuǎn)換單元的供電來(lái)源，并利用能量轉(zhuǎn)換單元所制造的冷/熱能，經(jīng)由一儲(chǔ)熱機(jī)組的儲(chǔ)熱(儲(chǔ)存冷/熱能)，而于需冷/熱能的時(shí)機(jī)，適時(shí)釋出所需的冷/熱能，且在冷/熱能過(guò)剩時(shí)，又可利用該熱電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行供電或儲(chǔ)電作動(dòng)，藉此有效將能源作最佳化轉(zhuǎn)換利用，使建筑物能源的供應(yīng)可先求現(xiàn)地自給自足，再與鄰近其它建筑物互補(bǔ)有無(wú)，不足再由公共電力系統(tǒng)供應(yīng)，以建立區(qū)域能源互補(bǔ)機(jī)制，達(dá)到節(jié)能與活用建筑物內(nèi)、外能源的目的。
文檔編號(hào)F24J3/00GK101619902SQ20081030252
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者林世偉, 翁健倫, 翁國(guó)亮, 翁歐陽(yáng)麗明, 翁翎華, 翁靖茹, 蔡凈英 申請(qǐng)人:煜豐科技股份有限公司