一种用于建筑物的温度控制装置，该装置包括：发电机，其可操作来有助于用于建筑物处的消费电器的电力供应；热传递回路，其适于使传热流体循环以冷却发电机；加热系统，其包括热源和热交换器，热源用于为空间加热器和热水箱提供热能，空间加热器用于加热建筑物的至少一个区域，热水箱布置成储存用于建筑物的热水供应，热交换器适于用从热传递回路获取的热能来补充来自热源的热能；用户界面，其适于使用户能够选择以下中的至少一个：(a)用于建筑物的至少一个区域的期望温度和第一时间段，在第一时间段期间保持该期望温度；和(b)用于从热水箱供应热水的第二时间段；并且该装置还包括：控制器，其配置成基于以下中的至少一个来确定何时使发电机运转：(i)热水箱的热容量；和(ii)建筑物的至少一个区域的第一时间段、期望温度和当前温度。
发电机，其可操作来有助于所述建筑物处的消费电器的电力供应；
热传递回路，其适于使传热流体循环以冷却所述发电机；
加热系统，其包括热源和热交换器，所述热源用于向空间加热器和热水箱提供热能，所述空间加热器用于加热所述建筑物的至少一个区域，所述热水箱布置成储存用于所述建筑物的热水供应，所述热交换器适于用从所述热传递回路获取的热能来补充来自所述热源的热能；
(a)第一时间段和用于所述建筑物的所述至少一个区域的期望温度，在所述第一时间段期间所述期望温度要被保持；和(b)用于从所述热水箱供应热水的第二时间段；
控制器，其配置成基于以下中的至少一个来确定何时使所述发电机运转：(i)所述热水箱的热容量；和
(ii)所述第一时间段、所述建筑物的所述至少一个区域的所述期望温度和当前温度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器配置成在所述第一时间段之前使所述发电机和所述热源运转，以在所述第一时间段开始时在所述建筑物的所述至少一个区域中达到所述期望温度。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述控制器配置成在预热阶段期间使所述发电机运转来发电，以在启动所述热源之前预热所述空间加热器的至少一部分。
发电机，其可操作来有助于用于所述建筑物处的电器的电力供应；
热传递回路，其适于使传热流体循环以冷却所述发电机；
加热系统，其包括热源和热交换器，所述热源用于为空间加热器提供热能，所述空间加热器用于加热所述建筑物的至少一个区域，所述热交换器适于用从所述热传递回路获取的热能来补充来自所述热源的热能；
用户界面，其适于使用户能够选择第一时间段和用于所述建筑物的所述至少一个区域的期望温度，在所述第一时间段期间所述期望温度要被保持；
控制器，其配置成在预热阶段期间仅使发电机运转，在所述预热阶段期间，从所述热传递回路获取的热能用于预热所述空间加热器，并且所述控制器配置成同时使所述发电机和所述热源运转，直到所述至少一个区域达到所述期望温度。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述热源配置成向热水箱提供热，所述热水箱布置成储存用于所述建筑物的热水供应，并且所述控制器配置成基于以下中的至少一个确定何时使所述发电机运转：(i)所述热水箱的热容量；和
(ii)所述第一时间段、所述建筑物的所述至少一个区域的所述期望温度和当前温度。
6.根据权利要求2、3或5所述的装置，其中所述控制器配置成基于所述建筑物的所述至少一个区域的温度获取第一信号且基于所述温度的变化率获取第二信号，并且配置成基于所述第一信号、所述第二信号和所述期望温度选择何时启动所述热源。
7.根据权利要求1至3、5或6中的任一项所述的装置，其中所述控制器配置成在所述热水箱的热容量大于所选择的阈值水平的情况下使所述发电机运转。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中所述控制器配置成基于用户指令来操作所述发电机，并且其中所述装置配置成基于以下中的至少一个超驰所述用户指令：(a)所述热水箱的热容量；和
(b)所述第一时间段、所述建筑物的所述至少一个区域的所述期望温度和所述当前温度。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，包括通信接口，所述通信接口适于通过网络与远程设备通信，并且适于基于从所述远程设备接收到的消息超驰用于所述发电机的用户指令。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中所述装置包括串行通信接口和协议转换器，所述串行通信接口适于根据第一协议在所述控制器和所述加热系统之间传递信号，所述协议转换器被联接以根据第二协议将指令从所述控制器传递到所述发电机。
11.一种用于建筑物的温度控制装置，所述装置包括：
发电机，其可操作来有助于用于所述建筑物处的电器的电力供应；
热传递回路，其适于使传热流体循环以冷却所述发电机；
加热系统，其包括热源和热交换器，所述热源用于为空间加热器提供热能，所述空间加热器用于加热所述建筑物的至少一个区域，所述热交换器适于用从所述热传递回路获取的热能来补充来自所述热源的热能；
用户界面，其适于使用户能够选择用于所述建筑物的所述至少一个区域的期望温度和时间段，在所述时间段期间所述期望温度要被保持；
控制器，其配置成使所述发电机运转以发电，并且配置成使用所述热交换器预热所述空间加热器，以及配置成基于所述建筑物的所述至少一个区域的温度获取第一信号且基于所述温度的变化率获取第二信号，并且配置成基于用户所选择的时间段、所述期望温度、所述第一信号和所述第二信号确定何时启动所述热源。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括权利要求1至10中的任一项所述的特征。
多个热电联产(CHP)系统，其各自安装在单独的住宅中；
通信接口，其布置成通过网络与所述多个CHP系统通信；和
控制器，其联接到所述通信接口，用于与所述多个CHP系统通信，其中所述控制器可操作来通过所述通信接口发送指令，以操作安装在第一住宅处的第一CHP系统，并且所述控制器配置成基于以下中的至少一个控制所述第一CHP系统：(a)第二住宅处的电力供应的情况；和
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制器配置成基于描述所述第一住宅处的时间相关的热需求的数据控制所述第一CHP系统以产生电力。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其中所述控制器配置成向第一地理位置中的CHP系统发送指令，以操作所述第一地理位置中的选定数量的CHP系统来产生电力，并且配置成基于通过所述通信接口从第二地理位置处的至少一个CHP系统接收的至少一个消息来确定所述选定数量。
16.根据权利要求13或14所述的装置，其中所述控制器配置成基于特定CHP系统的切换循环的数量来选择待被操作的所述特定CHP系统。
17.根据权利要求13至16中的任一项所述的装置，其中所述控制器配置成基于以下中的至少一个选择待被操作的所述特定CHP系统：(a)所述特定CHP系统的编程开始时间；和
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述控制器配置成基于通过所述通信接口从特定CHP系统接收的消息，获取指示与所述特定CHP系统相关的热容量的数据。
19.根据权利要求18所述的装置，其中获取指示热容量的数据包括：基于热需求信息以及一天中的时间、一年中的时间和当前温度中的至少一个来估测。
20.根据权利要求13至19中的任一项所述的装置，其中所述CHP系统中的至少一个配置成将所述住宅处的所述电力供应的频率和电压中的至少一个提供给所述控制器，以指示所述住宅处的所述电力供应的情况。
发电机，其可操作来有助于用于所述住宅中的消费电器的电力供应；
热传递回路，其适于使传热流体循环以冷却所述发电机，并且适于有助于所述住宅的加热需求；
控制器，其配置成通过网络与远程设备通信，以接收用于控制所述发电机的指令，并且配置成响应于所接收的指令超驰所述用户对所述发电机的控制。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述控制器配置成向所述远程设备发送消息，所述消息包括指示所述住宅的所述电力供应的频率和电压中的至少一个的数据。
23.根据权利要求21或22所述的装置，其中所述控制器配置成向所述远程设备发送指示以下中的一个的消息：所述住宅的热容量；所述住宅的当前热需求；和所述住宅的时间相关的热需求。
24.一种控制用于建筑物的热电产生装置的方法，其中所述装置包括热源和发电机，所述发电机适于发电以有助于所述建筑物处的电力供应，并且适于向所述建筑物提供热能，所述方法包括：获取描述所述建筑物的至少一个区域的期望温度的数据；
在所述温度小于所述第一恒温设定点的情况下同时使所述发电机和所述热源运转，并且在所述温度大于所述第一恒温设定点的情况下仅使所述发电机运转。
25.根据权利要求25所述的方法，包括在所述温度大于第二恒温设定点的情况下关闭所述发电机。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其中所述装置包括热存储器，所述方法包括：在所述热存储器的温度小于第三恒温设定点的情况下同时使所述发电机和所述热源运转，以向所述热存储器提供热能，并且在所述热存储器的温度大于所述第三恒温设定点的情况下仅使所述发电机运转。
27.根据权利要求26所述的方法，包括在所述温度大于第四恒温设定点的情况下关闭所述发电机。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括选择所述设定点中的至少一个，以减少在给定时间段内所述发电机被启动和关闭的次数。
29.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括选择所述设定点中的至少一个以延长所述发电机的运转的时间段。
30.根据权利要求24至29中的任一项所述的方法，其中所述热存储器包括热水箱，所述热水箱适于储存和分配所述建筑物中的热水。
31.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括选择所述热源在其处被启动的设定点，以便减少在给定时间段内所述发电机被启动和关闭的次数。
32.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括将输出自所述发电机的热选择性地转移到所述建筑物的所述热存储器和空间加热系统中的一个，以避免需要关闭所述发电机。
33.根据权利要求24至32中的任一项所述的方法，包括超驰用户控制以操作所述发电机。
34.一种用于建筑物的温度控制装置，所述装置包括：
发电机，其可操作来有助于用于所述建筑物处的电器的电力供应；
热传递回路，其适于使传热流体循环以冷却所述发电机；
加热系统，其包括热源和热交换器，所述热源用于为空间加热器提供热能，所述空间加热器用于加热所述建筑物的至少一个区域，所述热交换器适于用从所述热传递回路获取的热能来补充来自所述热源的热能；和控制器，其适于将从所述热传递回路获取的热能转移到所述建筑物的所述空间加热器和热存储器中的一个，以延长所述发电机的运转的持续时间，而不超过所述建筑物的所述热存储器或所述至少一个区域的所选择的阈值温度。
35.根据权利要求34所述的装置，其中所述控制器配置成在所述建筑物的所述至少一个区域的温度超过第一恒温设定点的情况下，将从所述热传递回路获取的热能转移到所述热存储器。
36.根据权利要求34或35所述的装置，其中所述控制器配置成在所述热存储器的温度超过第二恒温设定点的情况下，将从所述热传递回路获取的热能转移到所述空间加热器。
37.根据权利要求34至36中的任一项所述的装置，其中所述控制器配置成基于所述建筑物中用户指定的热需求确定是将从所述热传递回路获取的热能转移到所述空间加热器还是转移到所述热存储器。
38.根据权利要求37所述的装置，其中所述控制器配置成至少部分地基于所述建筑物外部的温度确定所述热需求。
39.根据权利要求34至38中的任一项所述的装置，其中所述热存储器包括热水箱，所述热水箱适于储存和分配用于在所述建筑物中使用的热水。
40.根据权利要求34至39中的任一项所述的装置，其中，相比于所述热源，所述控制器配置成根据不同的恒温设定点来操作所述发电机。
用于热电联产的方法和装置
发明领域
[0001] 本公开涉及可选的能量供应，并且更具体地涉及热电联产装置，热电联产装置例如可以用于加热建筑物或有助于向这些建筑供应电力。
[0002] 背景
[0003] 对能量效率的需求不断增加，既要解决气候变化的问题，又要为消费者降低加热建筑物以及在这些建筑物中提供电力的花费。
[0004] 已经提出了在家用和商用建筑物中使用热电联产(CHP)装置，热电联产装置有助于满足建筑物中的电力需求并有助于加热建筑物。在一些情况下，CHP装置可以产出足够的电力以满足建筑物的供应需求并将电力馈送到电网中。如果安装了越来越多的CHP系统，并开始将电力供应到电网中，则它们可能成为重要的电力来源。电网本身也将变得更加复杂，其中电网的区域在一些时候用作电力来源，并在其它时候用作电力的接收器(sink)。
[0005] 为了从CHP装置实现最佳效率，期望在安装该装置的建筑物中使用由该装置产生的电力和热。
[0006] 建筑物中加热的需求受到日常和季节变化的影响。对电力的需求在单个建筑物中也以类似的周期性或准周期性方式变化，并且在电力需求中也存在其它短期和长期的时间性的变化。在大量建筑物联接到公共供电电网的情况下，这些需求上的波动可能使供电电网处于压力下并且降低供电质量，例如导致电压水平的降低或AC主供电信号的频率的变化。这些问题可能不同地使地理位置受影响。这些影响的程度和性质可能取决于电力的可获得性、供应网络的当地容量和当地的电力需求。
[0007] 电力需求的高峰和低谷可能在一定程度上与加热需求相关，但相关程度不足以允许电力供应商单独依靠热电联产的贡献来解决消费者对电力的需求。本公开旨在解决这些技术问题和相关的技术问题。
[0008] 发明概述
[0009] 本发明的方面和实施方案在所附权利要求中陈述。
[0010] 附图简述
[0011] 现在将参考附图仅通过示例描述本发明的实施方案，在附图中：
[0012] 图1图示了热电联产装置；以及
[0013] 图2图示了用于控制电力供应的系统，该系统包括配电控制装置和多个CHP系统。
[0014] 在附图中，相同的参考标记用于指代相同的元件。
[0015] 详述
[0016] 图1示出了用于建筑物10的温度控制装置。该装置包括发电机26，发电机26布置成有助于电力供应28，电力供应28可用于建筑物10处的消费者。发电机26还可以操作成将电力馈送至供电电网中。如下面更详细地说明的，该装置还包括控制器16，控制器16配置成基于热水箱18的热容量和/或建筑物10中的空间加热的需求来确定该发电机26的操作时间。
[0017] 图1中所示的装置包括加热系统，该加热系统具有空间加热器20和热水箱18。该加热系统还具有热交换器24，热交换器24布置成用通过冷却发电机26获取的多余的热来补充由加热系统本身的热源22提供的热。
[0018] 加热系统的热源22可以包括燃料燃烧器，例如燃气或燃油锅炉。热源22联接到空间加热器20，空间加热器20可以包括用于加热建筑物10的一个或多个区域的充满流体的散热器。热源22还联接到待储存在热水箱18中的热水。热水箱18布置成储存并分配用于由建筑物10中的消费者使用的热水供应。
[0019] 热传递回路布置成围绕发电机26的引擎循环传热流体，以从发电机移除多余的热，并且以向热交换器24提供传热流体，热交换器24可以布置在建筑物10的内部，例如热交换器24可以布置在建筑物10的由加热系统至少部分地加热的区域中。传热流体可以包括熔点小于零摄氏度的流体，例如传热流体可以包括乙二醇。
[0020] 热交换器24联接到加热系统并适于用从热传递回路获取的热能来补充来自热源22的热能。
[0021] 加热系统包括用户界面12，以使用户能够为建筑物10选择期望温度。用户界面可以包括诸如按钮、开关、触摸屏或点击设备的人类输入设备、和诸如屏幕或其他显示装置的一个或多个输出设备。例如，用户界面12可以布置成允许用户为建筑物10的特定区域(例如房间或房间集合)选择期望温度。通常，用户界面12还可操作以选择至少一个第一时间段，在第一时间段期间保持期望温度——例如，用户界面12可以由用户操作以选择空间加热的开始时间和持续时间或结束时间。通常，当操作空间加热时，消费者可以选择早晨的时间段，并可能选择白天的另一个时间段，在该时间段期间保持期望温度。用户界面12还可以操作以允许用户指定至少一个第二时间段，在第二时间段期间消费者希望能够从热水箱18分配热水。
[0022] 热水箱18具有一定的热容量，该热容量与水箱18能够储存的水的量、在任何给定时间水箱18的填充水位以及水箱18中的水的温度相关。
[0023] 热水箱18可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器布置成向控制器16提供填充水位和温度信号，以使控制器16能够确定水箱18的热容量和/或与满足消费者对热水的需求相关的热需求。加热系统还可以包括一个或多个温度传感器，该一个或多个温度传感器布置成向控制器16提供信号，该信号指示建筑物10的一个或多个区域的温度并可能还指示建筑物10外部的温度。为了清楚起见，图1中未图示出这些传感器。
[0024] 控制器16可以联接到通信接口14，用于通过网络(例如，无线网络和/或诸如本地局域网(LAN)的有线网络)，本地局域网(LAN)可以联接到广域网(例如电讯网络、例如互联网)用于与远程设备(例如不同的地理位置中而不是建筑物10中的设备)进行通信。控制器16还可以配置成经由该通信接口14，例如通过LAN和/或通过可以根据MODBUS协议操作的串行通信总线，与图1中所示的装置的一个或多个其他部件进行通信。发电机26可以配置为以CANBUS消息的形式报告诸如在主电力供应28处可用的电压和频率的数据，并且CHP系统的控制器可以配置成将数据从CANBUS转换成诸如MODBUS的另一种协议。控制器还可以配置成例如从用户界面12或以通过通信接口12接收消息的形式接收MODBUS指令，并且将MODBUS消息转换成CANBUS指令以开始或停止发电机26的操作。MODBUS接口可以包括MODBUS RTU(串行)，但在一些实施方案中，还可以包括诸如IP和/或TCP数据网络的数据网络协议上的MODBUS。
[0025] 控制器16可以适于通过该通信接口14将建筑物10的热容量——例如热水箱18的热容量和/或与空间加热相关的热需求报告到远程设备。控制器16还可以适于从发电机26获取指示建筑物10的外部主流电力供应的电压和/或频率的数据。
[0026] 控制器16配置成获取指示热水箱18的热容量的数据，例如其可以配置成基于来自热水箱18的传感器信号来确定这一点。其还可以配置成确定空间加热的热需求。该确定基于以下中的一个或更多个：传感器信号、与这些温度传感器信号相关的建筑物10的区域(或多个区域)的期望温度和消费者所选择的该温度需保持的时间段。
[0027] 在热水系统的操作中，控制器16获取指示热水箱18的热容量的数据，并且如果热水箱的热容量大于所选的阈值水平，则控制器16启动发电机26并操作热交换器24以加热待储存在热水箱18中的水，该阈值水平可以基于热交换器24的热输出来选择以确保发电机26启动至少1分钟的时间段，例如至少5分钟、例如至少30分钟，以便满足热水箱18的热容量。控制器还可以获取指示热水箱的已经溢出的热容量(例如，水温过高)或指示小于所选择的阈值水平的热容量的数据，并且可以基于该数据确定关闭发电机26。
[0028] 为了平衡供电电网的地理分布，控制器16可以接受指令以关闭发电机26，例如可以通过通信接口14从远程设备接受指令。控制器16可以通过确定储存在热水箱18中的水的量是否足以满足用户需求来响应于该指令，并且在不足以满足用户需求的情况下，控制器16可以启动热源22为热水箱18加热热水。
[0029] 在空间加热系统的操作中，在用户已经为建筑物10的区域选择了期望温度的第一时间段之前，控制器16启动发电机26并使用热交换器24以至少部分地预热空间加热器20和/或建筑物10的区域。
[0030] 然后，控制器16可以例如基于检测温度的变化率小于选择的阈值或通过使发电机26和热交换器24运转选择的持续时间，来识别空间加热器20和/或建筑物10的区域的温度何时已经达到平衡状态。
[0031] 在该预热阶段结束时，并在第一时间段开始之前，在区域的温度保持小于期望温度的情况下，控制器16可以同时使发电机26和热源22运转以加热该区域。可以选择用于这种双重加热期间发电机和热源22的开启时间，以在第一时间段的开始时实现该区域的期望温度。
[0032] 同时，如上所述，控制器16可以配置成接收指令以在该预热阶段的持续期间关闭发电机26，控制器16还可以配置成增加发电机26的运转的持续时间。例如，在双重加热(升温)的加热阶段结束时，由于区域接近期望温度，控制器16可以配置成在关闭发电机26之前关闭加热系统的热源22，同时继续监测建筑物10的区域中的温度(并且还可能监测温度的变化率)。然后，控制器16可以确定是否可以继续运行发电机26而不超过期望温度——例如，当期望空间加热时，发电机26可以始终运行。
[0033] 在图1中图示并参考图1描述的系统的实施方案可以用于提供配电控制装置，配电控制装置适于补充并控制电力供应，例如适于适应供电电网上的电力需求的局部变化。
[0034] 图2中图示了一个这样的装置。图2中所示的装置包括分布式网络的CHP系统30-1、30-2、30-3、30-4、32-1、32-2、32-3、32-4，每个安装在单独的住宅处来产生电力以有助于住宅处的电力供应。
[0035] 图2中图示的供电电网包括电站38，电站38通过导体36(例如电缆)联接以向多个变电站34、40、42提供电力。图2中图示的CHP系统全部联接到供电电网34、36、38、40，供电电网可以在广泛的地理区域(例如，国家的大部分或全部)上延伸。电网包括高压电力传输网络36，并且连接电站38和变电站34、40、42，以确保在一个地理位置中产出的电可以用来满足其它地方的需求。
[0036] 例如，第一地理位置中的第一组住宅处的CHP系统30的子组可以通过第一变电站34联接到供电电网，同时第二组住宅处的CHP系统32的子组可以通过第二变电站40联接到供电电网。第一组住宅30处的电力需求的变化可能会对这些住宅的供电的电压和/或频率具有影响，但还可能影响其它住宅(例如第二组住宅32)的供电。
[0037] 图2中图示的配电控制装置包括控制器160和通信接口140，通信接口140布置成允许控制器160通过网络与多个CHP系统进行通信。
[0038] 图2中图示的控制器160的通信接口140可以包括服务器，该服务器具有有线或无线接口，该有线或无线接口适于通过电讯网络(例如通过英特网)向CHP系统中所选择的CHP系统和/或所选择的子组发送和接收消息。
[0039] CHP系统30、32各自适于向控制器160提供指示通过CHP系统从供电电网可获得的供电的电压和/或频率的数据。CHP系统中的一些或全部可以各自适于向控制器160提供指示其所安装的住宅处可获得的热容量的数据，例如与住宅的热水箱18相关的热容量和/或与空间加热系统相关的热容量和/或热需求。它们还可以配置成(例如基于用户选择的包括操作周期、期望温度的程序)提供指示空间加热系统的作为时间的函数的热需求的数据。CHP系统还可以适于提供指示住宅的至少一个区域中的温度和/或外部温度的数据。
[0040] 控制器160配置成例如通过监测一个或更多个变电站的供电和/或通过监测由一个或更多个CHP系统所测量的电压和频率，来监测由电网提供的交流电压的频率。控制器160可以配置成确保频率保持在0.5Hz到50Hz内。
[0041] 控制器160可以配置成储存指示多个住宅的时间相关的热需求和/或热容量的数据，并且配置成基于该数据确定在任何增加发电(或减小来自住宅的需求)的特定时间确定的一系列的CHP系统的子组，以及该设施可以保持的时间。例如，控制器160可以识别CHP系统的第一子组，第一子组可操作来发电以减少至少15分钟的需求而不超过安装有CHP系统的第一子组的住宅的热需求和/或热容量。然后，CHP系统的第一子组可以用于在供电的频率的波动超过0.5Hz的情况下提供快速储备。控制器160还可以基于该时间相关的热需求和/或热容量的数据来确定CHP系统的第二子组，该CHP系统的第二子组能够自动地在五分钟内或手动指令下在七分钟内输出功率(或降低消耗)并保持至少四小时。系统的这种第二子组可以用于提供快速启动储备(fast start reserve)。以这种方式，分布在消费者住宅中的CHP系统的集合可以被操作以提供虚拟电厂(virtual power plant)。
[0042] 为了实现这一点，控制器160配置成获取数据，该数据指示与住宅中的一个或多个相关的热需求，例如指示作为时间的函数的热需求。该数据还可以包括对在住宅中的一个或多个处可获得的热容量的指示，例如通过装满住宅处的热水箱18可获得的热容量。该数据中的一些或全部可以在从CHP系统接收的消息中提供。该数据中的一些或全部可以本地地设置在数据存储器中，例如其可以基于季节性的或历史性的变化来预先确定，并且其可以包括估测。控制器160还可以适于获取指示整体电网情况(例如在特定地理位置处(例如，在与电网的一个或更多个变电站相关的位置处)的低电压或高电压)的数据。该数据可以基于用户输入和/或基于从供电电网的其它设备接收的检测或遥测数据来获得。
[0043] 控制器160还可操作以向发电机发送包括启动CHP系统的指令的消息，并且可操作以发送包括关闭CHP系统的指令的消息。控制器160可以配置成向CHP系统的所选择的子组发送公共消息，并且还可以配置成基于从CHP系统获取的数据选择该子组。
[0044] 在一种操作模式中，控制器160通过获取指示由特定变电站提供的供电的电压的数据来监测整体电网情况。在数据指示在变电站处的供电电压小于目标电压的情况下，控制器160确定为变电站提供输入供电可能所需的电压变化，使由变电站提供的输出供电满足该目标。然后，控制器160可以选择CHP系统的子组，该子组可以被激活以发电和/或从相关的住宅降低负载，以便使变电站处的电压向目标电压升高。CHP系统的这种子组可以基于一天中的时间(和/或一年中的时间)和指示与这些CHP系统的相关的住宅的时间相关的热需求和/或热容量的数据来选择。这提供了基于整体电网情况操作安装在第一住宅的CHP系统的一种方式。
[0045] 在另一种操作模式中，控制器160监测第一住宅处的供电情况，并且基于该情况控制一个或多个其它住宅处的CHP系统的发电机26的操作。例如，第一住宅处的CHP系统可以向控制器160报告住宅处的来自电网的电力供应的电压和/或频率。在电压或频率超出目标范围(例如，目标值的1％以内)的情况下，控制器160向一个或多个其它CHP系统发送指令，以便将第一住宅处的供电的电压和/或频率朝向目标范围修改。该一个或多个其它CHP系统可以基于一天中的时间(和/或一年中的时间)和指示与这些CHP系统的相关的住宅的时间相关的热需求和/或热容量的数据来选择。如上所述，可以从CHP系统获取指示供电质量(例如，电压或频率)的数据，但应当理解，该数据中的一些或全部还可以从联接到CHP系统的电表获取。
[0046] 控制器160可以基于在这些住宅处的电力需求来选择要在其它住宅处操作的发电机，例如控制器可以配置成在第二住宅中启动发电机以便降低第二住宅的负载，该第二住宅联接到与第一住宅相同的或相关的电源(例如，相同的变电站)，第二住宅可以基于该住宅处的电力需求来选择。
[0047] 由控制器160向CHP系统发送的指令可以配置成通过消费者使用住宅处的用户界面12来超驰用户指定的控制设定。这可以由控制器160用于向第一地理位置中的CHP系统发送指令，以操作该地理位置中的CHP系统(例如，联接到共同变电站的CHP系统)来产出电力。控制器160可以基于从第二地理位置处的CHP系统(例如，联接到不同的变电站)接收的消息来确定变电站的数量。控制器160可以这样做以从降低该第二变电站的负载，从而允许第一变电站处的电压朝向目标水平升高。
[0048] 操作的其它特征和模式可以与图2中图示的系统一起使用。作为一个示例，控制器160可以配置成选择特定的CHP系统，以避免将需要关闭的CHP系统不久之后再次启动，例如控制器160可以仅选择可以运行超过选择的最小持续时间的CHP系统，或选择延长一个或一组CHP系统的操作持续时间，而不使其它的联机，以满足基于CHP系统的切换循环数量操作的最小切换次数的电网的需求。控制器160可以配置成储存指示CHP系统中的一个或多个的切换循环数量的数据。
[0049] 上述实施方案应理解为说明性示例。例如，参考图2所描述的住宅可以是诸如商业场所的任何种类的建筑物。
[0050] 作为另一个示例，在一些实施方案中，控制器160配置成获取指示电网区域(例如，一个或更多个变电站的供电源)中电力不足的数据，并且配置成通过识别多个CHP系统来响应这种不足，该多个CHP系统联接到该供电源并且(a)当时不产生电力以及(b)位于建筑物的热容量能够启动CHP系统但不能将建筑物的温度增加到超过所选择的阈值水平的住宅中。该阈值水平可以由用户指令设定，或者其可以由控制器160指定。在一些示例中，控制器配置成基于从住宅(CHP系统位于该住宅中)获取的温度信号来识别这些CHP系统。这可以使温度低于阈值(例如，17℃或更低)的住宅中的CHP系统被启动以发电，并且当CHP系统将住宅中的温度升高到高于阈值(例如，18℃或更高)时将其关闭。这可以具有允许负载降低或电网中另外的发电容量的优点。
[0051] 作为另一示例，如上所述，热需求和/或电需求可以根据时间而改变，并且可以由恒温器的用户程序所界定(例如，通过诸如以上参照图1所述的用户接口和控制器)。然而，除了用户指定的诸如这些需求的需求之外，图2中图示的控制器160可以配置成基于建筑物的内部和外部之间的温度差(例如，基于从建筑物处的传感器获取的温度数据)来确定热需求，该温度差还可以基于区域统计来确定，例如基于一般的区域温度测量。例如，可以使用常见的外部温度来为共同地理区域中的一组住宅确定温度差。控制器还可以储存描述在特定住宅或住宅的组处保持温度所需的电力的数据，并且这可以包括诸如内外温度之间温度差的每单位温度的电力的关系。如上所述，控制器可以配置为基于该储存的数据、与同样的住宅相关的内部/外部温度数据和/或基于用户加热程序来选择要启动的CHP系统以降低负载，该用户加热程序由恒温器(例如，通过以上参照图1所述的用户界面和控制器)的用户程序界定。
[0052] 本公开的热电联产装置可以使用用于发电机和热源(例如，锅炉)的不同的恒温设定点来操作。该装置可以配置成在保持在建筑物的期望温度范围内的同时尽可能多地使发电机运转。例如，可以基于建筑物的区域的期望温度来选择第一恒温设定点。在温度小于第一恒温设定点的情况下，控制器可以监测该区域的温度并同时使发电机和热源运转。则控制器可以配置成使得在温度超过第一恒温设定点(假定该温度低于第二恒温设定点)的情况下，仅使发电机运转(例如，关闭热源)。
[0053] 控制器可以配置将热能提供到热存储器中，例如热水箱或以类似标准储存的相变材料、PCM。例如，控制器可以配置成在热存储器的温度小于第三恒温设定点的情况下同时使发电机和热源运转以向热存储器提供热能。控制器可以配置成使得在热存储器的温度大于第三恒温设定点(假定热存储器的温度低于第四恒温设定点)的情况下仅使发电机运转(例如，关闭热源)。
[0054] 选择这些恒温设定点可以降低在给定时间段内发电机启动和关闭的次数。例如，可以基于建筑物的已知的热上升次数和下降次数、或热源和/或空间加热的已知的响应次数或建筑物的区域的已知的热损失(例如，基于内部温度和外部温度之间每单位的温度差的电力损耗)来选择该设定点。
[0055] 设想另外的实施方案。应理解的是，所描述的与任何一个实施方案有关的任意特征可单独使用，或与所描述的其它特征组合使用，以及还可用在与任意其它实施方案的一个或多个特征的组合中，或者用在任意其它实施方案的任意组合中。此外，还可以采用以上未描述的等价物或修改而不背离本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求中定义。
[0056] 例如，在一些实施方案中，诸如蓄热加热器和/或相变材料热存储器的热存储器可以用于对热水箱的补充或用作热水箱的替代。作为另一个示例，应当理解，数据可以通过任何合适的控制器从用户接收和输出到用户，例如图1的用户界面(以及控制器的一个或更多个方面)可以由用户携带的(例如手持式)电子设备(例如，启用Wi-Fi(RT)的设备或诸如智能电话或平板电脑的电讯设备)提供。
[0057] 大体上参照附图，应当理解，示意性功能框图用于指示本文中所描述的系统和装置的功能。然而应当理解，功能不需要以这种方式来划分，且不应被认为意味着与以下描述和权利要求不同的任何特定的硬件结构。附图中所示的一个或多个元件的功能还可被再划分，和/或分布在本公开的整个装置中。在一些实施方案中，附图中所示的一个或多个元件的功能可集成到单一功能单元中。
[0058] 在一些示例中，一个或多个存储元件可储存用于实施本文中所描述的操作的数据和/或程序指令。本公开的实施方案提供了包括程序指令的有形的非暂时性储存介质，程序指令可操作来对处理器进行编程以执行本文中所描述和/或要求保护的任意一个或多个方法和/或提供如本文中所描述和/或要求保护的数据处理装置。
[0059] 本文中所概述的活动和装置可使用由如上所述配置的通用计算机提供的控制器和/或处理器来实施，或通过固定的逻辑来实施，诸如逻辑门或可编程逻辑的组件，诸如由处理器执行的软件和/或计算机程序指令。其它类型的可编程逻辑包括可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、可擦除可编程只读存储器(EPRO)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))、专用集成电路、ASIC或其它类型的数字逻辑、软件、代码、电子指令、闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、磁卡或光卡、适用于储存电子指令的其它类型的机器可读介质或它们任意合适的组合。
