本發(fā)明涉及可再生能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種可再生能源綠色建筑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
可再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源，具有取之不盡，用之不竭的特點(diǎn)，主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、潮汐能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿取？稍偕茉磳Νh(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。相對于可能窮盡的化石能源來說，可再生能源在自然界中可以循環(huán)再生。若能充分利用起來可以很好地解決未來能源需求的問題。
太陽能是世界上資源最為豐富的可再生能源，是一種清潔、無污染的能源，其開發(fā)和利用被公認(rèn)為世界能源戰(zhàn)略的重要組成部分。太陽能發(fā)電技術(shù)主要有太陽能熱發(fā)電技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，如今，這兩種技術(shù)發(fā)展迅速，很多太陽能發(fā)電站已經(jīng)建成。太陽能發(fā)電具有很好的發(fā)展前景。
其中，光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成。
從物理意義上講，光伏是一種最理想的發(fā)電系統(tǒng)，光伏發(fā)電可以直接把光能轉(zhuǎn)換成電能，沒有傳動部件沒有噪聲不經(jīng)過任何中間步驟，所以發(fā)電過程中不會產(chǎn)生任何污染或者廢棄物。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般分為獨(dú)立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)，白天用電量的區(qū)域可以采用獨(dú)立系統(tǒng)或混合系統(tǒng)，即自發(fā)自用，余量上網(wǎng)，比如大型商場、工業(yè)廠區(qū)、學(xué)校等；白天用電少的區(qū)域可以采用并網(wǎng)系統(tǒng)，即發(fā)電上網(wǎng)，電網(wǎng)買電，比如生活小區(qū)等。
生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。人類對生物質(zhì)能的利用的方式主要有兩種，一是直接將農(nóng)作物的秸稈、薪柴等作為直接燃料燃燒，二是將農(nóng)林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等，通過微生物作用生成可燃性氣體間接使用。生物質(zhì)能的特性使得其能大量使用，尤其是在缺乏煤炭的地域，生物質(zhì)能的使用可以很好的緩解能源壓力。
微型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，是指由一定農(nóng)業(yè)地域內(nèi)相互作用的生物因素和非生物因素構(gòu)成的功能整體，人類生產(chǎn)活動干預(yù)下形成的小型人工生態(tài)系統(tǒng)。建立合理的微型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，對于農(nóng)業(yè)資源的有效利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展以及維護(hù)良好的人類生存環(huán)境都有重要作用。
1977年美國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家艾倫·尼斯明確提出了“城市農(nóng)業(yè)”的概念。按照2003年聯(lián)合國發(fā)展計劃署(undp)的定義，城市農(nóng)業(yè)是指滿足城市消費(fèi)者需求為主要目的，采用集約方式，利用自然資源和城市廢棄物，在分散于城市或郊區(qū)各個角落的土地和水體里種養(yǎng)各種農(nóng)產(chǎn)品，并進(jìn)行加工和銷售的產(chǎn)業(yè)。城市農(nóng)業(yè)在超大城市也稱都市農(nóng)業(yè)，但不同國家強(qiáng)調(diào)的城市農(nóng)業(yè)主體功能特征、實(shí)踐經(jīng)營模式存在很大差異。如：日本的城市間隙地農(nóng)業(yè)，德國的“市民農(nóng)園型農(nóng)業(yè)”，荷蘭的“外向型農(nóng)業(yè)”等。
城市農(nóng)業(yè)在中國的發(fā)展是具備相當(dāng)大的潛力，尤其是在以家庭為單位的消費(fèi)單元形成購買力方面比較顯著，在陽光喬健康種植體系等一系列農(nóng)業(yè)行為規(guī)范深度普及后，城鄉(xiāng)的融合在自然的環(huán)境中得以完成。
我國當(dāng)前發(fā)展城市農(nóng)業(yè)最大的必要性在于：它可以為解決中小城市貧困和再就業(yè)問題提供一條新的思路。首先，在我國許多城市，尤其是中小城市，最低生活保障金標(biāo)準(zhǔn)較低，難以滿足貧困人群的生活需求。引導(dǎo)貧困人群從事適當(dāng)?shù)某鞘修r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可以減少其購買食物的花費(fèi)，使他們增加收入，提高生活水平，從而減輕政府財政負(fù)擔(dān)，緩解社會矛盾。廣州“城市自耕農(nóng)”農(nóng)業(yè)公司大力推廣城市農(nóng)業(yè)。
其次，發(fā)展城市農(nóng)業(yè)還可以使我國寶貴的土地資源得到更加有效的利用。眾所周知，我國人均可耕地資源稀缺，但同時，城市土地資源不能有效利用，浪費(fèi)現(xiàn)象也是非常嚴(yán)重的。尤其是中小城市，由于開發(fā)資金不足，圈占的城市土地閑置拋荒現(xiàn)象普遍。而城市土地地理位置優(yōu)越，基本上都是肥沃的可耕地，由于我國城鄉(xiāng)土地所有制的差異，這些已經(jīng)成為國有的土地退耕還農(nóng)需要尋找新的方式，發(fā)展城市農(nóng)業(yè)應(yīng)該是一條很好的思路。在日本、荷蘭這樣的發(fā)達(dá)國家，長久以來就重視城市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，一定程度上緩解了耕地的不足，提高了土地的利用率，值得借鑒。
再次，發(fā)展城市農(nóng)業(yè)能夠更好地滿足城市居民不斷增長的生活需求。隨著我國人民生活水平的日益提高，城市居民對農(nóng)產(chǎn)品的需求越來越多樣化、精致化。在許多城市，特別是中小城市，市民所需的時新蔬菜、水果、食用菌類等精細(xì)農(nóng)產(chǎn)品還要靠長途運(yùn)輸來滿足，不但增加了運(yùn)輸成本，在質(zhì)量上也受到影響。同時，與城市居民的精神生活需求、城市環(huán)境的美化相關(guān)的農(nóng)產(chǎn)品，如花卉、園藝、寵物、觀賞鳥類等；與城市居民生活水平提高相關(guān)的經(jīng)濟(jì)類農(nóng)產(chǎn)品，如蠶桑、中草藥、花茶、食用鳥類(鴿子、鵪鶉)、蚊凈香草、薄荷、天竺葵等，都會給城市農(nóng)業(yè)帶來很大的需求空間。
城市農(nóng)業(yè)是一種組合了各種先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合了城市生活與社會綜合發(fā)展因素的復(fù)合型農(nóng)業(yè)模式，不管是我國還是世界各國，都已把都市農(nóng)業(yè)列為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，當(dāng)前的美國、日本、德國、荷蘭等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家已正在形成以城市農(nóng)業(yè)為核心的農(nóng)業(yè)發(fā)展陣形，許多國家的城市農(nóng)業(yè)份額已達(dá)總量的30％以上，是未來農(nóng)業(yè)的主流農(nóng)業(yè)。
中水是指循環(huán)再利用的水。主要用于洗車、噴灑綠地、沖洗廁所、冷卻用水等。中水處理是指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。中水處理方法一般是按照生活污水中各種污染物的含量、中水用途及要求的水質(zhì)，采用不同的處理單元，組成能夠達(dá)到水處理要求的工藝流程。這樣做充分利用了水資源、減少污水直接排放對環(huán)境造成的污染。對于淡水資源缺乏、供水嚴(yán)重不足的城市來說，中水系統(tǒng)是緩解水資源不足，防治水污染，保護(hù)環(huán)境的重要途徑。
沼氣是多種有機(jī)質(zhì)在一定溫度、濕度、酸堿度及厭氧條件下，經(jīng)微生物分解代謝所產(chǎn)生的一種可燃性混合氣體。沼氣的產(chǎn)生過程稱為沼氣發(fā)酵，國際上統(tǒng)稱厭氧消化。地球上每年由光合作用生成4×1011噸有機(jī)物，其中約5％以不同形式在厭氧條件下被微生物分解成沼氣。沼氣工程最初是指以糞便、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，以沼氣生產(chǎn)為目標(biāo)的系統(tǒng)工程。單純追求能源生產(chǎn)。目前已拓展為以各種有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵為手段，以追求能源為目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)沼氣、沼液、沼渣的綜合利用。
全球能源發(fā)展經(jīng)歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到油氣時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應(yīng)以化石能源為主，有力支撐了經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展。適應(yīng)未來能源發(fā)展需要，水能、風(fēng)能、太陽能等可再生清潔能源正在加快開發(fā)和利用，在保障世界能源供應(yīng)、促進(jìn)能源清潔發(fā)展中，將發(fā)揮越來越重要的作用。
可再生能源因其可持續(xù)性、清潔、環(huán)保，是未來能源的發(fā)展方向，世界許多國家制定了可再生能源發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略目標(biāo)。在此環(huán)境下，我們亟需對可再生能源加以綜合利用，可再生能源的綜合利用絕不是把各種可利用的再生能源簡單相加，而是需要考慮建立一個綜合利用各種可再生能源的集成系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種可再生能源綠色建筑系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中缺少可再生能源綜合利用有效集成的綠色建筑系統(tǒng)的問題，提供一種有機(jī)聯(lián)系、多能互補(bǔ)、且達(dá)到最低成本獲得綜合利用效益的綠色建筑系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種可再生能源綠色建筑系統(tǒng)，包括：太陽能光伏系統(tǒng)、中水處理系統(tǒng)、沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)和微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，其中：
太陽能光伏系統(tǒng)，設(shè)置在建筑物上，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能來進(jìn)行發(fā)電，采用并網(wǎng)系統(tǒng)，包括光伏電池和逆變器，所述逆變器接入電網(wǎng)；
中水處理系統(tǒng)，用于將廢水處理后進(jìn)行再利用，包括廢水管道，與廢水管道出口連接的第一調(diào)節(jié)池，設(shè)置在第一調(diào)節(jié)池前去除固體雜質(zhì)的格柵，與第一調(diào)節(jié)池出口連接的生化池，用于對廢水進(jìn)行生化處理，與生化池出口連接的后處理池，用于對廢水進(jìn)行深度處理和消毒處理，與后處理池出口連接的清水池，用于儲備處理達(dá)標(biāo)的再生水；
沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)，用于將糞污、污泥處理后生產(chǎn)沼氣，包括污水管道，與污水管道出口連接的第二調(diào)節(jié)池，與第二調(diào)節(jié)池出口連接的厭氧反應(yīng)器，用于厭氧處理生產(chǎn)沼氣，與厭氧反應(yīng)器固液出口連接的固液分離池，用于將厭氧處理后生成的沼渣沼液進(jìn)行固液分離，與固液分離池液體出口連接的沼液存儲池，用于存儲沼液，與厭氧反應(yīng)器氣體出口連接的凈化裝置，用于對生產(chǎn)出的沼氣進(jìn)行脫硫脫碳處理，與所述凈化裝置出口連接的高壓氣罐，用于儲存精凈化后的沼氣，沼渣外運(yùn)作為有機(jī)肥生產(chǎn)基肥，經(jīng)檢驗(yàn)合格的沼渣作為區(qū)域綠化用肥，以及微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)基肥；
供熱系統(tǒng)，與所述沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)并行建設(shè)，包括燃?xì)忮仩t和儲水及循環(huán)設(shè)施；
智能監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控可再生能源綠色建筑系統(tǒng)的各組成系統(tǒng)，包括圖像采集裝置、信號傳輸裝置和控制與監(jiān)視裝置；
微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，用于種養(yǎng)綠植及農(nóng)作物，與太陽能光伏系統(tǒng)、中水處理系統(tǒng)、沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)及智能監(jiān)控系統(tǒng)相連，利用太陽能光伏系統(tǒng)供電，使用中水處理系統(tǒng)處理的再生水進(jìn)行澆灌，使用沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的沼液經(jīng)檢驗(yàn)合格后作為營養(yǎng)液的補(bǔ)充，利用智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控種植物的生長狀態(tài)及控制和調(diào)節(jié)其生長環(huán)境狀態(tài)。
優(yōu)選的，所述太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)置在建筑物的部分外部結(jié)構(gòu)中，包括屋頂模塊和外墻模塊。
優(yōu)選的，所述太陽能光伏系統(tǒng)安裝在建筑物的屋頂和外墻表面。
優(yōu)選的，所述中水處理系統(tǒng)還包括供水支管，與市政管網(wǎng)相連。
優(yōu)選的，所述沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的高壓氣罐通過輸氣管線連接到供熱系統(tǒng)的燃?xì)忮仩t。
優(yōu)選的，所述沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)還包括智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)，用于沼氣生產(chǎn)的全自動化閉環(huán)運(yùn)行、能源效率評估以及安全管理。
優(yōu)選的，所述供熱系統(tǒng)還設(shè)置有電鍋爐，所述電鍋爐和燃?xì)忮仩t分別連接儲水及循環(huán)設(shè)施。
優(yōu)選的，所述微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)采用光伏溫室大棚形式，在大棚內(nèi)設(shè)置多層骨架，與沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的沼液儲池連通，與中水處理系統(tǒng)的清水池連通。
優(yōu)選的，所述智能監(jiān)控系統(tǒng)還包括溫濕度檢測儀和氣體檢測儀。
有益效果：
本發(fā)明提供了一種可再生能源綠色建筑系統(tǒng)，在區(qū)域建筑中耦合了包括太陽能光伏系統(tǒng)、中水處理系統(tǒng)、沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)和微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，聯(lián)合利用太陽能和生物質(zhì)能為區(qū)域建筑供熱、供電，利用區(qū)域建筑內(nèi)的再生能源利用到配套為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，各系統(tǒng)之間圍繞區(qū)域建筑優(yōu)化連接，最大限度節(jié)約資源、利用資源、且降低污染及廢棄物。
附圖說明
圖1是本發(fā)明可再生能源綠色建筑系統(tǒng)的示意圖。
1-光伏電池，2-逆變器，3-光伏系統(tǒng)線路，4-電網(wǎng)，5-負(fù)載線路，6-建筑物，7-涼亭和/或車棚等，8-立體大棚，9-路燈等公共用電設(shè)施，10-廢水管道，11-第一調(diào)節(jié)池，12-生化池，13-后處理池，14-清水池，15-中水回用管網(wǎng)，16-污水管網(wǎng)，17-雜質(zhì)輸送管，18-第二調(diào)節(jié)池，19-厭氧反應(yīng)器，20-固液分離池，21-沼液儲池，22-沼液管，23-沼渣，24-凈化裝置，25-高壓氣罐，26-輸氣管線，27-燃?xì)忮仩t，28-電鍋爐，29-鍋爐熱水管，30-鍋爐回水管，31-儲水及循環(huán)設(shè)施，32-供熱管，33-回水管。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
參看圖1所示，一種可再生能源綠色建筑系統(tǒng)，包括：太陽能光伏系統(tǒng)、中水處理系統(tǒng)、沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)和微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，其中：太陽能光伏系統(tǒng)，設(shè)置在建筑物6上，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能來進(jìn)行發(fā)電，采用并網(wǎng)系統(tǒng)，包括光伏電池1和逆變器2，所述逆變器2接入電網(wǎng)4，區(qū)域內(nèi)各建筑之間的光伏電池1通過光伏系統(tǒng)線路3連接，并通過負(fù)載線路5接入電網(wǎng)4；中水處理系統(tǒng)，用于將廢水處理后進(jìn)行再利用，包括廢水管道10，與廢水管道10出口連接的第一調(diào)節(jié)池11，設(shè)置在第一調(diào)節(jié)池11前去除固體雜質(zhì)的格柵，與第一調(diào)節(jié)池11出口連接的生化池12，用于對廢水進(jìn)行生化處理，與生化池12出口連接的后處理池13，用于對廢水進(jìn)行深度處理和消毒處理，與后處理池13出口連接的清水池14，用于儲備處理達(dá)標(biāo)的再生水；沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)，用于將糞污、污泥等處理后生產(chǎn)沼氣，包括污水管道16，與污水管道16出口連接的第二調(diào)節(jié)池18，與第二調(diào)節(jié)池18出口連接的厭氧反應(yīng)器19，用于厭氧處理生產(chǎn)沼氣，與厭氧反應(yīng)器19固液出口連接的固液分離池20，用于將厭氧處理后生成的沼渣沼液進(jìn)行固液分離，與固液分離池20液體出口連接的沼液存儲池21，用于存儲沼液，與厭氧反應(yīng)器19氣體出口連接的凈化裝置24，用于對生產(chǎn)出的沼氣進(jìn)行脫硫脫碳處理，與所述凈化裝置24出口連接的高壓氣罐25，用于儲存精凈化后的沼氣，沼渣外運(yùn)作為有機(jī)肥生產(chǎn)基肥，經(jīng)檢驗(yàn)合格的沼渣作為區(qū)域綠化用肥，以及微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)基肥；供熱系統(tǒng)，與所述沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)并行建設(shè)，用于作為供熱媒介，包括燃?xì)忮仩t27和儲水及循環(huán)設(shè)施31；智能監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控可再生能源綠色建筑系統(tǒng)的各組成系統(tǒng)，包括圖像采集裝置、信號傳輸裝置和控制與監(jiān)視裝置；微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，用于種養(yǎng)綠植及農(nóng)作物，與太陽能光伏系統(tǒng)、中水處理系統(tǒng)、沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)及智能監(jiān)控系統(tǒng)相連，利用太陽能光伏系統(tǒng)供電，使用中水處理系統(tǒng)處理的再生水進(jìn)行澆灌，使用沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的沼液作為營養(yǎng)液的補(bǔ)充，利用智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控種植物的生長狀態(tài)及控制和調(diào)節(jié)其生長環(huán)境狀態(tài)。
太陽能光伏系統(tǒng)，是一種最理想的發(fā)電系統(tǒng)，太陽能光伏發(fā)電可以直接把光能轉(zhuǎn)換成電能，不需要傳動部件，沒有噪聲，不經(jīng)過任何中間步驟，所以發(fā)電過程中不會產(chǎn)生任何污染或者廢棄物。一般分為獨(dú)立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)，白天用電量的區(qū)域可以采用獨(dú)立系統(tǒng)或混合系統(tǒng)，即自發(fā)自用，余量上網(wǎng)，比如大型商場、工業(yè)廠區(qū)、學(xué)校等；白天用電少的區(qū)域可以采用并網(wǎng)系統(tǒng)，即發(fā)電上網(wǎng)，電網(wǎng)買電，比如生活小區(qū)等。本實(shí)施例針對生活小區(qū)，采用并網(wǎng)系統(tǒng)，可節(jié)省蓄電池和控制器，大大節(jié)省投資成本。
其中，對于新建小區(qū)或新建建筑，采用光伏建筑(bipv)一體化設(shè)計，即在設(shè)計建筑的同時考慮太陽能光伏系統(tǒng)的嵌入，所述太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)置在建筑物的部分外部結(jié)構(gòu)中，包括屋頂模塊和外墻模塊，形成一體化設(shè)計。光伏材料可部分代替建筑材料，將屋頂?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)中加入部分光伏材料設(shè)置為屋頂模塊，外墻根據(jù)光伏材料及采光需求，部分幕墻或窗下劃分區(qū)域設(shè)置為外墻模塊。
對于老舊小區(qū)或老舊建筑，根據(jù)實(shí)際情況單獨(dú)設(shè)計太陽能光伏系統(tǒng)。將所述太陽能光伏系統(tǒng)安裝在建筑物的屋頂和外墻表面。例如，坡屋頂建筑的屋頂可以直接作為安裝太陽能光伏系統(tǒng)的安裝平臺，而平屋頂則需要特殊的安裝結(jié)構(gòu)來為太陽能光伏系統(tǒng)提供所需的角度。另外，與建筑圍護(hù)系統(tǒng)中的屋頂比起來，外墻系統(tǒng)能為太陽能光伏系統(tǒng)提供更多的裝配面積，這一點(diǎn)在城市高層建筑中尤主明顯。但由于系統(tǒng)的高能見度，外墻上安裝太陽能光伏系統(tǒng)的安裝要求較高，因此，太陽能光伏系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是首先要面對的問題，其中包括：太陽能光伏系統(tǒng)最大效率的接受太陽輻射強(qiáng)度、室內(nèi)良好的光環(huán)境及舒適的熱環(huán)境、室內(nèi)外通透的視線交流、相關(guān)電線及連接盒的隱藏等。
進(jìn)一步，小區(qū)內(nèi)還建設(shè)有涼亭和/或車棚等7遮陽系統(tǒng)，光伏電池的高適應(yīng)性和靈活性為模塊化太陽能光伏系統(tǒng)的設(shè)計提供了很多可能，為充分利用太陽能和區(qū)域內(nèi)的遮擋結(jié)構(gòu)，在涼亭和/或車棚、以及微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的頂蓋或其他遮陽結(jié)構(gòu)頂鋪設(shè)光伏電池，與建筑屋頂及墻面形成統(tǒng)一的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。
本實(shí)施例中還包括與負(fù)載線路3連接的路燈等公共用電設(shè)施9。
中水處理系統(tǒng)，將廢水作為中水處理的水源，經(jīng)中水處理系統(tǒng)處理后得到達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的再生水，在可再生能源綠色建筑系統(tǒng)中進(jìn)行再利用。其中，廢水，指因廢棄而外排的水，強(qiáng)調(diào)廢棄的一面，一般還是較為清潔的，容易被二次利用。如建筑排水中的洗浴、盥洗、洗衣、廚房、泳池等排水及其組合；工業(yè)排水中的冷卻循環(huán)水、后期的雨水等。再生水是指廢水或雨水經(jīng)適當(dāng)處理后，達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo)，滿足某種使用要求，可以進(jìn)行有益使用的水。從經(jīng)濟(jì)的角度看，再生水的成本最低，從環(huán)保的角度看，廢水再生利用有助于改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。我國是水資源匱乏的國家，人均占有量僅為0.22-0.27萬方，列世界第88位。中水利用對我國的環(huán)境保護(hù)、水資源保護(hù)、水污染防治、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能起到重要作用。區(qū)域性建設(shè)中水處理設(shè)施，實(shí)現(xiàn)非飲用水傳統(tǒng)水源的替代，可節(jié)省大量水資源，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。中水利用范圍較廣，如廁所沖洗、園林和農(nóng)田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等。
本實(shí)施例中，區(qū)域內(nèi)建筑物6中由洗浴、盥洗、洗衣及廚房排水等通過單獨(dú)設(shè)置的廢水管道10排放，經(jīng)收集排放到第一調(diào)節(jié)池11中，通過第一調(diào)節(jié)池11前設(shè)置的格柵去除廢水中的固體雜質(zhì)，雜質(zhì)另作為沼氣生產(chǎn)原料。經(jīng)第一調(diào)節(jié)池11均質(zhì)后，將廢水排入生化池12進(jìn)行生化處理，去除溶解性有機(jī)物，生化處理后，將廢水排入后處理池13，對廢水進(jìn)行深度處理和消毒處理，使水質(zhì)達(dá)到中水出水標(biāo)準(zhǔn)。處理達(dá)標(biāo)的中水排入清水池14存儲備用，清水池14出口接通中水回用管網(wǎng)15，區(qū)域內(nèi)各建筑物6和微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的立體大棚8連通。在區(qū)域內(nèi)中水將作為區(qū)域綠化灌溉和沖廁水源。為防止中水不足或設(shè)施維修導(dǎo)致的無法供水，從市政管網(wǎng)(中水管網(wǎng)或市政給水)引入供水支管作為備用，當(dāng)清水池14內(nèi)水位低于一定水位時沖廁水源切換到市政管網(wǎng)，單獨(dú)設(shè)置水表。
沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)，將區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的污水等作為原料，經(jīng)處理后產(chǎn)生沼氣，在可再生能源綠色建筑系統(tǒng)中進(jìn)行再利用。其中，污水指被污染了的水，強(qiáng)調(diào)其臟的一面，一般指污染較為嚴(yán)重，具有一定的危害性。如建筑排水中的便器排水、工業(yè)生產(chǎn)污水、初期雨水等。大量的實(shí)驗(yàn)表明，人類糞便可以作為生產(chǎn)沼氣的原料。本實(shí)施例中，將區(qū)域內(nèi)排放的污水(主要為便器排水)通過污水管道16排出，經(jīng)收集排放到沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的第二調(diào)節(jié)池18內(nèi)，經(jīng)均質(zhì)后經(jīng)物料排入?yún)捬醴磻?yīng)器19，在厭氧反應(yīng)器19中，物料經(jīng)發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，并且有機(jī)物含量得到進(jìn)一步降解，病菌殺滅率達(dá)到99％以上。厭氧處理后的物料排入固液分離池20對沼渣沼液進(jìn)行固液分離，排出的沼渣23作為有機(jī)肥料可供區(qū)域綠化或微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的肥料使用，同樣排入到沼液儲池21中的沼液也可以作為微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的灌溉使用，通過設(shè)置的沼液管22將沼液儲池21中的沼液輸送到微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的立體大棚8中；若沼液經(jīng)檢測若符合中水處理接收標(biāo)準(zhǔn)，則排入中水處理設(shè)施。經(jīng)厭氧反應(yīng)器19處理后生產(chǎn)的沼氣經(jīng)凈化裝置21進(jìn)行脫硫脫碳處理后，高壓儲存在高壓氣罐25內(nèi)，并通過豎起管線26連接至供熱系統(tǒng)的燃?xì)忮仩t27，作為區(qū)域供熱站燃料使用。
進(jìn)一步，中水處理工藝較為成熟，可選擇工藝較多并且市場上具有成型的中水一體化處理裝置。根據(jù)不同區(qū)域情況對工藝定型或裝置選型。由于沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)有一定的安全距離要求，在區(qū)域內(nèi)劃分一定區(qū)域，專門用于中水處理系統(tǒng)與沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)，設(shè)置成全地下式，頂部設(shè)置成綠化園區(qū)或作為太陽能光伏系統(tǒng)用地。
優(yōu)選的，所述沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)還包括智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)，用于沼氣生產(chǎn)的全自動化閉環(huán)運(yùn)行、能源效率評估以及安全管理?？蛇x的，包括氣體泄漏報警系統(tǒng)，用于實(shí)時監(jiān)測沼氣泄漏情況。保證生產(chǎn)安全。
可選的，中水處理系統(tǒng)及沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)可進(jìn)一步利用自動化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無人值守自動化運(yùn)行。
供熱系統(tǒng)，作為供熱媒介，為區(qū)域內(nèi)建筑物6供熱，沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生的沼氣作為燃?xì)忮仩t27的燃料，燃?xì)忮仩t27加熱后的水進(jìn)入到與之連通的儲水與循環(huán)設(shè)施31內(nèi)，在通過連接到建筑物6的供熱管32輸送到建筑物6內(nèi)供熱。通過建筑物6與儲水及循環(huán)設(shè)施31之間的回水管33將回水輸送到儲水及循環(huán)設(shè)施31內(nèi)，再輸送會至燃?xì)忮仩t27內(nèi)再加熱，如此循環(huán)。
本實(shí)施例中，供熱系統(tǒng)還包括配合燃?xì)忮仩t27且與儲水及循環(huán)設(shè)施31相連的電鍋爐28，當(dāng)沼氣燃料不足時，可通過電鍋爐28輔助供熱。
本實(shí)施例中，微農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)采用光伏溫室大棚形式，在大棚內(nèi)設(shè)置多層骨架，與沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的沼液儲池21連通，與中水處理系統(tǒng)的清水池14連通。利用無土栽培模式，在大棚內(nèi)設(shè)置三層骨架，可等同于三倍平面土地面積。白天采用普通大棚光照方式，若光照不足，則采用植物照明燈補(bǔ)充光照，所用電能由太陽能光伏系統(tǒng)提供。另外，沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)所產(chǎn)生的沼液可作為無土栽培營養(yǎng)液的補(bǔ)充，提純排出的二氧化碳可補(bǔ)充作為植物生長所需的碳源。
本實(shí)施例中，智能監(jiān)控系統(tǒng)，供管理人員和社區(qū)居民選擇查看，還包括溫濕度檢測儀和氣體檢測儀，實(shí)時監(jiān)測大棚內(nèi)環(huán)境，并控制調(diào)節(jié)至滿足植物生長的最佳環(huán)境狀態(tài)，但不限于溫濕度檢測儀和氣體檢測儀，還可包括其他檢測儀器，用于更好的檢測、調(diào)節(jié)以滿足植物生長所需環(huán)境。
以上對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。