一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱泵供暖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱泵供暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、蓄熱水箱、熱泵機(jī)組、采暖系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電蓄熱裝置，所述太陽能集熱器通過管路、太陽能循環(huán)泵與蓄熱水箱形成一回路，所述蓄熱水箱通過管路、水箱換熱器、低溫?zé)崴h(huán)泵與熱泵機(jī)組低溫進(jìn)出口形成一回路，所述熱泵機(jī)組高溫進(jìn)出口通過管路、熱水循環(huán)泵與采暖系統(tǒng)形成一回路，所述電蓄熱裝置通過管路、熱水循環(huán)泵與采暖系統(tǒng)形成一回路，熱泵機(jī)組高溫進(jìn)出口管路與電蓄熱裝置管路并聯(lián)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為整個供暖系統(tǒng)供電。本系統(tǒng)能夠保證太陽能供暖系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，通過合理的設(shè)計可以減少太陽能集熱器面積，降低系統(tǒng)投資，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱泵供暖系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型主要涉及新能源在建筑中應(yīng)用的領(lǐng)域，特別涉及太陽能和風(fēng)能在采暖中的利用，具體是一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能和風(fēng)能是清潔的可再生能源，太陽能與風(fēng)能的熱利用在建筑中已有較快的發(fā)展和較為廣泛應(yīng)用。太陽能是間歇性能源，太陽能供暖系統(tǒng)容易受到天氣的影響，遇到陰雨霧雪天氣太陽光照不足時，太陽能集熱器無法獲取足夠的熱量，會導(dǎo)致供暖系統(tǒng)失效。
[0003]普通的太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、水箱、連接管道、控制系統(tǒng)等組成，通過集熱器將分散的太陽能把冷水加熱成熱水，將熱水儲存在水箱內(nèi)，然后通過管路輸送熱水到散熱末端，滿足建筑供暖的需求。這樣的系統(tǒng)存在一些缺點，水箱內(nèi)的水溫隨著熱量的散發(fā)逐步降低，供熱的效果將會下降；并且，隨著蓄熱水箱內(nèi)的熱水水溫越來越高，太陽能集熱器的集熱效率會下降。
[0004]在具有良好的可利用太陽能和風(fēng)能資源的地區(qū)，由于太陽能和風(fēng)能在時間上具有互補(bǔ)性，采用風(fēng)電蓄熱作為太陽能供暖的調(diào)峰與輔助熱源，保證太陽能供暖系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，可以提高居住環(huán)境的舒適度、充分利用可再生能源、也可以減少環(huán)境污染。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決目前技術(shù)的不足，本實用新型結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，從實際應(yīng)用出發(fā)，提供一種供熱效果穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單緊湊、節(jié)能環(huán)保的太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，本系統(tǒng)通過設(shè)置風(fēng)電蓄熱作為太陽能供暖的輔助熱源，能夠保證太陽能供暖系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，通過合理的設(shè)計可以減少太陽能集熱器面積，降低系統(tǒng)投資，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、蓄熱水箱、熱栗機(jī)組、采暖系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電蓄熱裝置，所述太陽能集熱器通過管路、太陽能循環(huán)栗與蓄熱水箱形成一回路，所述蓄熱水箱通過管路、水箱換熱器、低溫?zé)崴h(huán)栗與熱栗機(jī)組低溫進(jìn)出口形成一回路，所述熱栗機(jī)組高溫進(jìn)出口通過管路、熱水循環(huán)栗與采暖系統(tǒng)形成一回路，所述電蓄熱裝置通過管路、熱水循環(huán)栗與采暖系統(tǒng)形成一回路，熱栗機(jī)組高溫進(jìn)出口管路與電蓄熱裝置管路并聯(lián)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為整個供暖系統(tǒng)供電。
[0008]所述電蓄熱裝置與采暖系統(tǒng)之間的回路上設(shè)有電動三通閥。
[0009]還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過監(jiān)測太陽能集熱器集熱管溫度控制太陽能循環(huán)栗開啟與關(guān)閉，通過監(jiān)測蓄熱水箱內(nèi)水溫控制熱栗機(jī)組和電動三通閥開啟與關(guān)閉。
[0010]所述太陽能循環(huán)栗、蓄熱水箱、低溫?zé)崴h(huán)栗、熱栗機(jī)組、熱水循環(huán)栗、電動三通閥為集成一體式結(jié)構(gòu)。
[0011]所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上還設(shè)有為建筑其它設(shè)備供電的接口。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]1、本實用新型具有供熱效果穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單緊湊、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，本系統(tǒng)可為建筑物提供熱量維持室內(nèi)溫度恒定;在陰雪天或太陽不足的時段里，由風(fēng)力發(fā)電的蓄熱輔助太陽能熱栗為建筑物提供熱量;本系統(tǒng)所需的電能全部來自于系統(tǒng)內(nèi)部的風(fēng)力發(fā)電機(jī);本系統(tǒng)的太陽能集熱器具有較高的運行效率，通過合理的設(shè)計可以適當(dāng)?shù)臏p少太陽能集熱器面積，降低系統(tǒng)投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0014]2、本系統(tǒng)采用自動化控制手段，可控制管路回路之間的通斷，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到蓄熱水箱內(nèi)水溫在設(shè)定范圍內(nèi)時，熱栗系統(tǒng)運行，太陽能熱栗系統(tǒng)為采暖系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)乃疁?，?dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到蓄熱水箱內(nèi)水溫不在設(shè)定范圍內(nèi)時，熱栗系統(tǒng)停止運行，電動三通閥連通，由電蓄熱裝置為采暖系統(tǒng)提供適當(dāng)溫度的熱水，可時刻保證本供暖系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
[0015]3、本系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電也可以用于其它室內(nèi)用電設(shè)備，可進(jìn)一步節(jié)約能源。
【附圖說明】
[0016]附圖1為本實用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖中所示標(biāo)號:1、太陽能集熱器;2、蓄熱水箱;3、熱栗機(jī)組;4、采暖系統(tǒng);5、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組;6、電蓄熱裝置;7、太陽能循環(huán)栗;8、低溫?zé)崴h(huán)栗;9、熱水循環(huán)栗；10、電動三通閥；11、室內(nèi)其它用電設(shè)備。
[0018]附圖中實線為水管管路，虛線為電線線路。
【具體實施方式】
[0019]結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所限定的范圍。
[0020]—種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱器1、蓄熱水箱2、熱栗機(jī)組3、采暖系統(tǒng)4、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5和電蓄熱裝置6，所述太陽能集熱器I通過管路、太陽能循環(huán)栗7與蓄熱水箱2形成一回路，所述蓄熱水箱2通過管路、水箱換熱器、低溫?zé)崴h(huán)栗8與熱栗機(jī)組3低溫進(jìn)出口形成一回路，所述熱栗機(jī)組3高溫進(jìn)出口通過管路、熱水循環(huán)栗9與采暖系統(tǒng)4形成一回路，所述電蓄熱裝置6通過管路、熱水循環(huán)栗9與采暖系統(tǒng)形成一回路，熱栗機(jī)組3高溫進(jìn)出口管路與電蓄熱裝置6管路并聯(lián)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5為整個供暖系統(tǒng)供電。
[0021]如附圖1所示，本實用新型設(shè)置了電蓄熱裝置6作為太陽能供暖的輔助熱源，當(dāng)太陽能集熱器I產(chǎn)生的熱量不能滿足采暖系統(tǒng)4使用時，通過電蓄熱裝置6為采暖系統(tǒng)供熱。電蓄熱裝置6所需電能來自風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5有多余電量時可自動為電蓄熱裝置6蓄熱，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5發(fā)出的電量還同時為太陽能循環(huán)栗7、低溫?zé)崴h(huán)栗8、熱栗機(jī)組、熱水循環(huán)栗和電動三通閥10供電。
[0022]本實用新型電蓄熱裝置6與采暖系統(tǒng)4之間的回路上設(shè)有電動三通閥10;本實用新型還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過監(jiān)測太陽能集熱器I集熱管溫度控制太陽能循環(huán)栗7開啟與關(guān)閉，通過監(jiān)測蓄熱水箱2內(nèi)水溫控制熱栗機(jī)組3和電動三通閥10開啟與關(guān)閉。在太陽能集熱器I的集熱管處、蓄熱水箱2內(nèi)均安裝溫度傳感器。用于監(jiān)測太陽能集熱器I集熱管溫度和蓄熱水箱2內(nèi)水溫，溫度傳感器將采集的溫度信號傳遞至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)集熱管和蓄熱水箱2的溫度信號，自動控制太陽能循環(huán)栗7、熱栗機(jī)組3和電動三通閥10。本實用新型具有兩種運動模式:1、熱栗運行采暖模式，當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)測到蓄熱水箱2內(nèi)水溫在設(shè)定范圍內(nèi)時，熱栗機(jī)組3運行，太陽能熱栗系統(tǒng)為采暖提供適當(dāng)?shù)乃疁?2、電蓄熱裝置運行采暖模式，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到蓄熱水箱2內(nèi)水溫不在設(shè)定范圍內(nèi)時，熱栗機(jī)組3停止運行，電動三通閥10連通，由電蓄熱裝置6為采暖系統(tǒng)提供適當(dāng)溫度的熱水。
[0023]本實用新型太陽能循環(huán)栗7、蓄熱水箱2、低溫?zé)崴h(huán)栗8、熱栗機(jī)組3、熱水循環(huán)栗9、電動三通閥10為集成一體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占地面積小，便于施工和檢修。
[0024]本實用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5上還設(shè)有為建筑其它設(shè)備供電的接口，通過該結(jié)構(gòu)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5為建筑其他用電設(shè)備提供電能，進(jìn)一步節(jié)省能源。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽能集熱器(I)、蓄熱水箱(2)、熱栗機(jī)組(3)、采暖系統(tǒng)(4)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(5)和電蓄熱裝置(6)，所述太陽能集熱器(I)通過管路、太陽能循環(huán)栗(7)與蓄熱水箱(2)形成一回路，所述蓄熱水箱(2)通過管路、水箱換熱器、低溫?zé)崴h(huán)栗(8)與熱栗機(jī)組(3)低溫進(jìn)出口形成一回路，所述熱栗機(jī)組(3)高溫進(jìn)出口通過管路、熱水循環(huán)栗(9)與采暖系統(tǒng)(4)形成一回路，所述電蓄熱裝置(6)通過管路、熱水循環(huán)栗(9)與采暖系統(tǒng)形成一回路，熱栗機(jī)組(3)高溫進(jìn)出口管路與電蓄熱裝置(6)管路并聯(lián)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(5)為整個供暖系統(tǒng)供電。2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述電蓄熱裝置(6)與采暖系統(tǒng)(4)之間的回路上設(shè)有電動三通閥(10)。3.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過監(jiān)測太陽能集熱器(I)集熱管溫度控制太陽能循環(huán)栗(7)開啟與關(guān)閉，通過監(jiān)測蓄熱水箱(2)內(nèi)水溫控制熱栗機(jī)組(3)和電動三通閥(10)開啟與關(guān)閉。4.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能循環(huán)栗(7)、蓄熱水箱(2)、低溫?zé)崴h(huán)栗(8)、熱栗機(jī)組(3)、熱水循環(huán)栗(9)、電動三通閥(1)為集成一體式結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電蓄熱輔助太陽能熱栗供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(5)上還設(shè)有為建筑其它設(shè)備供電的接口。
【文檔編號】F24J2/34GK205641162SQ201620504871
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】馬廣興, 蘇抗男
【申請人】內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)