本實用新型涉及清潔能源產(chǎn)生、儲存、調(diào)度及能源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種基于生態(tài)可循環(huán)的規(guī)?;ㄖ后w能源系統(tǒng),尤其適用于規(guī)?;F(xiàn)代化的建筑群。
背景技術(shù):
太陽能是來自太陽主要以光和熱的形式體現(xiàn)的一種能量,是一種綠色無污染、清潔、可再生的能源,在世界各地取得了廣泛的應(yīng)用。太陽能的利用是改變?nèi)祟惸茉蠢媒Y(jié)構(gòu)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
環(huán)境問題是全人類共同面對的難題,我國目前使用的電能中,70%以上來自煤炭發(fā)電,每年有大量的溫室氣體排放到大氣中,危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
全球能源危機逐步顯現(xiàn),新型建筑設(shè)計和建造應(yīng)以符合生態(tài)環(huán)境、適應(yīng)環(huán)境藝術(shù)為宗旨,提高能源的使用率,減少不必要的能源損耗。生態(tài)可循環(huán),是指在建筑建造、使用和后期維護的每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)做到零污染、低排放的環(huán)境友好型的要求,通過采用可循環(huán)使用的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備減少建筑廢物的產(chǎn)生。
目前,世界范圍內(nèi)對太陽能的利用主要體現(xiàn)在太陽能發(fā)電和太陽能集熱兩方面,代表產(chǎn)品有太陽能發(fā)電板、太陽能熱水器等。而建立生態(tài)可循環(huán)能源系統(tǒng)需要更多配套設(shè)施的支持,采取適當(dāng)?shù)莫剟詈褪召M政策也有利于提高公民參與的積極性,所以還需要相應(yīng)的設(shè)施來統(tǒng)計產(chǎn)能與消耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本實用新型提供了一種基于生態(tài)可循環(huán)的規(guī)?;ㄖ后w能源系統(tǒng),通過在具有一定規(guī)模的建筑群體中設(shè)置能源產(chǎn)生、收集、調(diào)度設(shè)施,既有利于保護生態(tài)環(huán)境又能充分利用天然資源。
本實用新型采用的技術(shù)方案:一種基于生態(tài)可循環(huán)的規(guī)模化建筑群體能源系統(tǒng),應(yīng)用于城市中的多個建筑群體,每個建筑群體包括多個建筑物,在所述的建筑物的樓頂和/或墻面上鋪設(shè)置有太陽能電池板和太陽能集熱器;所述的建筑群體中設(shè)有蓄電池和保溫儲水箱;所述的蓄電池與太陽能電池板連接;所述的太陽能電池板連接有用于統(tǒng)計發(fā)電量的產(chǎn)電量表,所述的蓄電池連接有用于統(tǒng)計建筑物用電量的耗電量表;所述的保溫儲水箱與太陽能集熱器連接;所述的建筑群體中還設(shè)有雨水收集裝置、生活廢水收集裝置和基礎(chǔ)凈水裝置。
優(yōu)選的,所述的太陽能電池板通過充放電控制器與蓄電池連接。
優(yōu)選的,所述的蓄電池通過直流交流逆變器連接建筑物電網(wǎng),為建筑物提供電能。
優(yōu)選的,所述的雨水收集裝置包括設(shè)置在建筑物樓頂?shù)亩鄠€漏斗狀雨水收集孔,并通過水管將水引流到基礎(chǔ)凈水裝置中。
優(yōu)選的,所述的生活廢水收集裝置包括污水收集器,所述的污水收集器通過下水管道連接建筑物,收集生活廢水,生活廢水排入基礎(chǔ)凈水裝置。
優(yōu)選的,所述的蓄電池設(shè)置在地下。
優(yōu)選的,所述的蓄電池通過并網(wǎng)裝置連接城市電力系統(tǒng)實現(xiàn)并網(wǎng)。
優(yōu)選的,所述的基礎(chǔ)凈水裝置采用物理凈化器。
優(yōu)選的,所述的太陽能電池板采用多晶硅太陽能板,所述的太陽能集熱器采用真空集熱管。
本實用新型的有益效果:通過在建筑物本體的屋頂和墻面上鋪設(shè)太陽能電池板,并將產(chǎn)生的電能就近儲存在蓄電池中,避免了能源在長途運輸中產(chǎn)生的損耗,太陽能產(chǎn)生的電能可供建筑物自身使用,也可以通過并網(wǎng)裝置并入城市電網(wǎng),為其他建筑群提供電能,通過太陽能集熱器收集的熱能可用于加熱水。通過設(shè)置產(chǎn)電量表和耗電量表,可以統(tǒng)計每個建筑的產(chǎn)電量和用電量。
附圖說明
圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型的控制原理圖;
圖3是本實用新型雨水收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實用新型基礎(chǔ)凈水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,1、建筑群,2、太陽能電池板,3、雨水收集裝置,3-1雨水收集孔,3-2、水管,3-3、過濾網(wǎng),4、蓄電池,5、基礎(chǔ)凈水裝置,5-1、一級過濾,5-2、二級過濾,5-3、三級過濾,5-4、污泥出口,5-5、污泥排管,5-6、排污泵,6、產(chǎn)電量表,7、耗電量表。
具體實施方式
本實用新型的設(shè)計思想是采用“太陽能農(nóng)場”和“能源銀行”等設(shè)施實現(xiàn)能源的互通與循環(huán)。太陽能農(nóng)場指太陽能電池板陣列像農(nóng)場一樣,不斷將太陽能轉(zhuǎn)化為電能和熱能,并存儲在能源銀行中,能源銀行是兼顧商業(yè)銀行和投資銀行模式的虛擬能源的實體服務(wù)機構(gòu),可以進行統(tǒng)一地存儲能源和能源調(diào)度,并且承擔(dān)信用中介的第三方能源站,能源銀行選址與建立在環(huán)境、技術(shù)、安全及人文要求等準(zhǔn)許的情況下,盡量選在三點及多點圍合區(qū)域的重心處,在保證總建筑用地區(qū)域總的建筑密度、容積等適宜的情況下,蓄電池可以布局為中央公園或廣場與周圍環(huán)境系統(tǒng)、小品雕像成為一體,如若使地面面積得到更好的優(yōu)化,亦可置入地下,更大地減少系統(tǒng)的能耗。通過蓄電池4和保溫水箱可以將電能和水儲存起來,建筑群1中任何成員都可以從中獲取能源使用,并根據(jù)各成員的產(chǎn)量、用量來計算收益和支出,形成一個有機的能源系統(tǒng),規(guī)模越大的能源系統(tǒng)其穩(wěn)定性越強。
如圖1所示,基于生態(tài)可循環(huán)的規(guī)?;ㄖ后w能源系統(tǒng),應(yīng)用于城市中的多個建筑群體,每個建筑群體包括多個建筑物,在所述的建筑物的樓頂和/或墻面上鋪設(shè)置有太陽能電池板2和太陽能集熱器;所述的建筑群體中設(shè)有蓄電池4和保溫儲水箱;所述的蓄電池4與太陽能電池板2連接;所述的保溫儲水箱與太陽能集熱器連接;所述的建筑群體中還設(shè)有雨水收集裝置3、生活廢水收集裝置和基礎(chǔ)凈水裝置5。
在本實施例中,所述的太陽能電池板通過充放電控制器與蓄電池4連接,充放電控制器能夠根據(jù)蓄電池4電壓的高低調(diào)節(jié)充電電流大小,并決定是否向負載供電,防止蓄電池4過度充電或過度放電,使蓄電池經(jīng)常處在飽滿狀態(tài)。
所述的蓄電池4通過直流交流逆變器連接建筑物電網(wǎng),將直流電轉(zhuǎn)化成交流電供建筑物使用。蓄電池4還可以通過并網(wǎng)裝置連接城市電力系統(tǒng)實現(xiàn)并網(wǎng),向同一城市中的其他建筑群提供電能。
如圖3所示,所述的雨水收集裝置3包括設(shè)置在建筑物樓頂?shù)亩鄠€漏斗狀雨水收集孔3-1,并通過水管3-2將水引流到基礎(chǔ)凈水裝置5中,水管中設(shè)有過濾網(wǎng)3-3,能夠初步過濾雜質(zhì)。水管和雨水收集孔可拆卸的連接,可以定期拆卸,清除淤塞。實際實施時,能夠使多個雨水收集孔3-1的水管3-2連接在一起,共用一個過濾網(wǎng)3-3,既節(jié)約成本又方便清理。
所述的生活廢水收集裝置包括污水收集器,所述的污水收集器通過下水管道連接建筑物,收集生活廢水,生活廢水也排入基礎(chǔ)凈水裝置5。如圖4所示,基礎(chǔ)凈水裝置5設(shè)置在地下,采用物理凈化器,采用三級過濾,第一級為靜置沉淀,將雨水、生活污水引入沉淀倉進行自然沉淀,去除水中體積較大的雜質(zhì);第二級采用1~5微米的PPF聚丙烯纖維濾芯過濾,除去水中直徑大于5微米的浮游物和顆粒物質(zhì),澄清水源;第三級采用5微米CTO壓粘棒狀活性炭濾芯,吸附水中異色異味,部分除掉有機、無機雜質(zhì),使水質(zhì)達到可以使用的標(biāo)準(zhǔn);沉淀倉和過濾倉濾出的雜質(zhì)通過污泥出口5-4排入污泥排管5-5中,通過排污泵5-6將雜質(zhì)排放到地面(圖中圓形的裝置代表水泵)。凈化后的水可用來沖刷馬桶、土地灌溉、拖地、洗車等,還可以通過太陽能集熱裝置對水進行加熱,提供熱水使用。
所述的太陽能電池板2連接有用于統(tǒng)計發(fā)電量的產(chǎn)電量表6,所述的蓄電池連接有用于統(tǒng)計建筑物用電量的耗電量表7,產(chǎn)電量大于用電量的建筑物,可以給予適當(dāng)?shù)莫剟?,用電量大于產(chǎn)電量的建筑物可以適當(dāng)收取費用。通過多個規(guī)模化建筑群之間相互連接,可以使能源形成一個有效的循環(huán),使得整個能源系統(tǒng)的容錯率提高,達到生態(tài)可循環(huán),這是任何一個獨立的單位無法實現(xiàn)的。