一种复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置

摘要

本发明公开了一种复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置，它涉及能源系统技术领域。其步骤为：获取复合清洁能源系统应用建筑的基本信息参数，获取不同复合清洁能源系统运行数据参数，对所述复合清洁能源系统进行全年能耗数据和运行费用计算分析，获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数，对所述复合清洁能源系统进行经济性计算分析，对所述复合清洁能源系统结合用户需求进行适宜性选择。本发明在兼顾技术性和经济性的前提下，能够快速、全面、准确地获得复合清洁能源系统运行能耗数据和经济性数据，为用户快速、准确地选择适宜的复合清洁能源系统，应用前景广阔。

说明书

技术领域

本发明涉及的是能源系统技术领域，具体涉及一种复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置。

背景技术

目前，大量的实践证明，由于技术、经济、现场条件等多种因素的影响，单一的清洁能源方案在应用实践中存在很大的局限性，比如空气源热泵价格低，但存在冬季结霜、运行效率低的问题；土壤源热泵在严寒地区由于冷热负荷不平衡，易出现土壤层冷堆积的问题；太阳能价格高，然而在使用中受天气条件影响较大，供热不稳定等。大力推广复合清洁能源系统可以克服单一能源供热技术的应用缺陷，提升系统的运行能效，减少传统燃煤供暖所造成的大气污染，为推进建筑行业节能减排和提高可再生能源比例提供可操作性的技术路径。因此，在兼顾技术性和经济性的前提下，为用户选择适宜的复合清洁能源系统，设计一种复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置尤为必要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置，能够快速、全面、准确地获得复合清洁能源系统运行能耗数据和经济性数据，为用户快速、准确地选择适宜的复合清洁能源系统，兼顾技术性和经济性，易于推广使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种复合清洁能源系统适宜性选择方法，其步骤为：

(1)获取复合清洁能源系统应用建筑的基本信息参数；

(2)获取不同复合清洁能源系统运行数据参数；

(3)对所述复合清洁能源系统进行全年能耗数据和运行费用计算分析；

(4)获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数；

(5)对所述复合清洁能源系统进行经济性计算分析；

(6)对所述复合清洁能源系统结合用户需求进行适宜性选择。

作为优选，所述的步骤(1)中复合清洁能源系统应用建筑基本信息参数，包括：①获取建筑信息参数，所述建筑信息参数包括建筑面积、建筑类型、建筑热负荷、建筑冷负荷以及建筑热水供应负荷；②获取建筑所在地地理信息参数；③获取建筑所在地气象参数。

作为优选，所述的步骤(2)中复合清洁能源系统运行数据参数包括：①获取不同复合清洁能源系统，包括单一地源热泵系统、太阳能辅助地源热泵系统、过渡季太阳能土壤补热系统、过渡季补热塔土壤补热系统、空气-土壤双源热泵系统、光伏幕墙+空气-土壤双源热泵系统；②获取系统运行数据参数，包括系统冬季供能系数和夏季制冷系数。

作为优选，所述的步骤(3)中对所述复合清洁能源系统分别进行全年能耗数据和运行费用计算分析，包括：①对所述复合清洁能源系统进行冬季耗电量的计算分析；②对所述复合清洁能源系统进行夏季耗电量的计算分析；③对所述复合清洁能源系统进行全年耗电量的计算分析；④获取建筑所在地市场电价数据，进行系统全年运行费用的计算分析。

作为优选，所述的步骤(4)中获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数，包括获取太阳能集热器、地源热泵机组及附件、地埋管钻孔及管材、补热塔、空气源热泵机组、蓄热水箱等初投资费用数据。

作为优选，所述的步骤(5)中对所述复合清洁能源系统进行经济性计算分析，包括：①获取复合清洁能源系统的初投资费用、运行费用、安装调试费用、维护费用；②计算复合清洁能源系统的费用年值和投资回收期。

作为优选，所述的步骤(6)根据用户需求以及方法所计算分析出的不同复合清洁能源系统经济情况进行适宜性选择。

一种复合清洁能源系统适宜性选择装置，包括数据参数获取模块、数据参数计算模块和数据参数分析模块，数据参数获取模块、数据参数计算模块与数据参数分析模块连接，所述的数据参数获取模块用于获取复合清洁能源系统应用建筑的基本信息参数、获取不同复合清洁能源系统运行数据参数以及获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数；所述的数据参数计算模块用于对所述复合清洁能源系统进行全年能耗数据和运行费用计算分析，以及对所述复合清洁能源系统进行经济性计算；所述的数据参数分析模块对所述复合清洁能源系统计算结果进行分析生成分析结果，供用户进行适宜性选择。

作为优选，所述的数据参数获取模块包括有建筑信息获取模块、地理参数获取模块、气象参数获取模块、系统获取单元、系统运行数据获取模块、系统组件费用获取模块，其中：

①建筑信息获取模块用于获取建筑信息参数，所述建筑信息参数包括建筑面积、建筑类型、建筑热负荷、建筑冷负荷以及建筑热水供应负荷；

②地理参数获取模块用于获取建筑所在地地理信息参数；

③气象参数获取模块用于获取建筑所在地气象参数；

④系统获取单元用于获取不同复合清洁能源系统，包括单一地源热泵系统、太阳能辅助地源热泵系统、过渡季太阳能土壤补热系统、过渡季补热塔土壤补热系统、空气-土壤双源热泵系统、光伏幕墙+空气-土壤双源热泵系统；

⑤系统运行数据获取模块用于获取不同系统运行数据参数，包括系统冬季供能系数和夏季制冷系数；

⑥系统组件费用获取模块用于获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数，包括太阳能集热器、地源热泵机组及附件、地埋管钻孔及管材、补热塔、空气源热泵机组、蓄热水箱等初投资费用数据。

作为优选，所述的数据参数计算模块包括有全年能耗计算单元、运行费用计算单元、经济参数计算单元，其中：①全年能耗计算单元用于计算复合清洁能源系统全年能耗数据，包括系统冬季耗电量、夏季耗电量和总耗电量；

②运行费用计算单元用于计算系统全年运行费用；

③经济参数计算单元，用于计算复合清洁能源系统的初投资费用、运行费用、安装调试费用、维护费用以及系统费用年值和投资回收期数据。

作为优选，所述的数据参数分析模块包括数据分析单元，用于对所述复合清洁能源系统计算结果进行分析生成分析结果，供用户进行适宜性选择。

本发明的有益效果：本发明采用的复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置在兼顾技术性和经济性的前提下，能够快速、全面、准确地获得复合清洁能源系统运行能耗数据和经济性数据，为用户快速、准确地选择适宜的复合清洁能源系统，应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的装置结构图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：一种复合清洁能源系统适宜性选择方法，其步骤为：

(1)获取复合清洁能源系统应用建筑的基本信息参数，包括：①获取建筑信息参数，所述建筑信息参数包括建筑面积、建筑类型、建筑热负荷、建筑冷负荷以及建筑热水供应负荷；②获取建筑所在地地理信息参数；③获取建筑所在地气象参数。

(2)获取不同复合清洁能源系统运行数据参数，包括：①获取不同复合清洁能源系统，包括单一地源热泵系统、太阳能辅助地源热泵系统、过渡季太阳能土壤补热系统、过渡季补热塔土壤补热系统、空气-土壤双源热泵系统、光伏幕墙+空气-土壤双源热泵系统；②获取系统运行数据参数，包括系统冬季供能系数和夏季制冷系数。

(3)对所述复合清洁能源系统进行全年能耗数据和运行费用计算分析，包括：①对所述复合清洁能源系统进行冬季耗电量的计算分析；②对所述复合清洁能源系统进行夏季耗电量的计算分析；③对所述复合清洁能源系统进行全年耗电量的计算分析；④获取建筑所在地市场电价数据，进行系统全年运行费用的计算分析。

(4)获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数，包括获取太阳能集热器、地源热泵机组及附件、地埋管钻孔及管材、补热塔、空气源热泵机组、蓄热水箱等初投资费用数据。

(5)对所述复合清洁能源系统进行经济性计算分析，包括：①获取复合清洁能源系统的初投资费用、运行费用、安装调试费用、维护费用；②计算复合清洁能源系统的费用年值和投资回收期。

(6)根据用户需求以及方法所计算分析出的不同复合清洁能源系统经济情况进行适宜性选择。

值得注意的是，所述的步骤(2)中复合清洁能源系统运行数据参数，其中单一地源热泵系统、太阳能辅助地源热泵系统、过渡季太阳能土壤补热系统、过渡季补热塔土壤补热系统、空气-土壤双源热泵系统、光伏幕墙+空气-土壤双源热泵系统的冬季供暖系数分别为2.6、3.32、3.69、3.16、3.2、4.1；单一地源热泵系统、太阳能辅助地源热泵系统、过渡季太阳能土壤补热系统、过渡季补热塔土壤补热系统、空气-土壤双源热泵系统、光伏幕墙+空气-土壤双源热泵系统的夏季制冷系数分别为5.21、5.11、4.96、5.01、5.06、4.95。

值得注意的是，所述的步骤(3)中对所述复合清洁能源系统分别进行全年能耗数据和运行费用计算分析，其中：

①计算复合清洁能源系统进行冬季耗电量：

系统冬季耗电量＝建筑热负荷/系统冬季供能系数 (1)

②计算复合清洁能源系统夏季耗电量：

系统夏季耗电量＝建筑冷负荷/夏季制冷系数 (2)

③计算复合清洁能源系统进行全年耗电量：

全年耗电量＝冬季耗电量+夏季耗电量 (3)

④计算系统全年运行费用：

运行费用＝全年耗电量×当地电价 (4)

值得注意的是，所述的步骤(5)计算复合清洁能源系统经济参数，其中：

ⅰ)系统初投资为系统内各组件初投资之和。

ⅱ)计算复合清洁能源系统的费用年值，

式(5)中：A

ⅲ)计算复合清洁能源系统的投资回收期：

投资回收期＝(复合能源系统初投资-单独地源热泵系统初投资)/(复合能源系统运行费用-单独地源热泵系统运行费用) (6)

一种复合清洁能源系统适宜性选择装置，包括数据参数获取模块1、数据参数计算模块2和数据参数分析模块3，数据参数获取模块1、数据参数计算模块2与数据参数分析模块3连接，具体地：

(1)数据参数获取模块1用于获取复合清洁能源系统应用建筑的基本信息参数、获取不同复合清洁能源系统运行数据参数以及获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数；所述的数据参数获取模块1包括有建筑信息获取模块101、地理参数获取模块102、气象参数获取模块103、系统获取单元104、系统运行数据获取模块105、系统组件费用获取模块106，其中：

①建筑信息获取模块101用于获取建筑信息参数，所述建筑信息参数包括建筑面积、建筑类型、建筑热负荷、建筑冷负荷以及建筑热水供应负荷；

②地理参数获取模块102用于获取建筑所在地地理信息参数；

③气象参数获取模块103用于获取建筑所在地气象参数；

④系统获取单元104用于获取不同复合清洁能源系统，包括单一地源热泵系统、太阳能辅助地源热泵系统、过渡季太阳能土壤补热系统、过渡季补热塔土壤补热系统、空气-土壤双源热泵系统、光伏幕墙+空气-土壤双源热泵系统；

⑤系统运行数据获取模块105用于获取不同系统运行数据参数，包括系统冬季供能系数和夏季制冷系数；

⑥系统组件费用获取模块106用于获取复合清洁能源系统各组件初投资费用数据参数，包括太阳能集热器、地源热泵机组及附件、地埋管钻孔及管材、补热塔、空气源热泵机组、蓄热水箱等初投资费用数据。

(2)数据参数计算模块2用于对所述复合清洁能源系统进行全年能耗数据和运行费用计算分析，以及对所述复合清洁能源系统进行经济性计算；所述的数据参数计算模块2包括有全年能耗计算单元201、运行费用计算单元202、经济参数计算单元203，其中：

①全年能耗计算单元201用于计算复合清洁能源系统全年能耗数据，包括系统冬季耗电量、夏季耗电量和总耗电量；

②运行费用计算单元202用于计算系统全年运行费用；

③经济参数计算单元203用于计算复合清洁能源系统的初投资费用、运行费用、安装调试费用、维护费用以及系统费用年值和投资回收期数据。

(3)数据参数分析模块3对所述复合清洁能源系统计算结果进行分析生成分析结果，供用户进行适宜性选择。所述的数据参数分析模块3包括数据分析单元301，用于对所述复合清洁能源系统计算结果进行分析生成分析结果，供用户进行适宜性选择。

本具体实施方式提供的复合清洁能源系统适宜性选择装置在实际应用中，可以根据需要，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或部分功能。该复合清洁能源系统适宜性选择方法及装置通过获取建筑参数、地理气象参数和复合清洁能源系统运行能效参数，并对所述复合清洁能源系统各组件进行初投资计算，能够快速全面准确获得复合清洁能源系统运行能耗数据和经济性数据，在项目初期为用户在多种复合清洁能源系统中快速、全面、准确地选择最适宜的系统，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。