無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其包括太陽能集熱器、保溫?zé)崴⒐夥l(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和控制柜；本實用新型采取光伏組件發(fā)電系統(tǒng)來實現(xiàn)自主供電，同時為了能夠?qū)h(huán)境氣候?qū)μ柲懿蔁岬挠绊懗潭冉档阶畹?，解決多陰雨天的熱水供應(yīng)問題，本實用新型另增設(shè)了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型充分利用太陽能和風(fēng)能來為用戶提供熱量，為二氧化碳零排放及環(huán)境保護(hù)做出了巨大貢獻(xiàn)。另外，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
【專利說明】無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有太陽能熱采集系統(tǒng)在沒有用電網(wǎng)供電來補充加熱的情況下無法解決多陰雨天的熱水供應(yīng)問題；現(xiàn)有太陽能熱采集系統(tǒng)還存在著熱采集效率低、故障多、保溫管道施工工藝復(fù)雜、造價聞昂等缺點。
[0003]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型的目的是提供一種能夠把氣候影響程度降到最低，將太陽能、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)互補采熱系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其包括太陽能集熱器、保溫?zé)崴?、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和控制柜；所述太陽能集熱器為至少兩個以上，每個太陽能集熱器的出水口通過保溫?zé)崴苓B接至保溫?zé)崴臒崴M(jìn)口，在其中一個太陽能集熱器的出水口設(shè)有第一溫度傳感器；所述每個太陽能集熱器的進(jìn)水口由支路水管匯接后通過熱循環(huán)水泵連接至保溫?zé)崴乃垂┙o口 ；所述保溫?zé)崴臒崴隹谕ㄟ^供水管連接至用水終端，保溫?zé)崴?nèi)部底側(cè)設(shè)有電加熱器；所述保溫?zé)崴?nèi)還設(shè)有第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，第二溫度傳感器設(shè)置保溫?zé)崴闹胁總?cè)壁上，第三溫度傳感器設(shè)置電加熱器一側(cè)上方；所述保溫?zé)崴难a水口連接有補水管，補水管上設(shè)有自動補水器；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、電加熱器和熱循環(huán)水泵分別與控制柜電連接；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、電加熱器、熱循環(huán)水泵和控制柜分別由光伏發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)單獨供電，或由光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)共同供電。
[0007]所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電組件、光伏發(fā)電控制器、光伏發(fā)電蓄能電池和光伏發(fā)電逆變器，所述光伏發(fā)電組件、光伏發(fā)電蓄能電池和光伏發(fā)電逆變器分別與光伏發(fā)電控制器電連接。
[0008]所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電控制器、風(fēng)力發(fā)電蓄能電池和風(fēng)力發(fā)電逆變器，所述風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電蓄能電池和風(fēng)力發(fā)電逆變器分別與風(fēng)力發(fā)電控制器電連接。
[0009]所述每個太陽能集熱器的出水口連接的保溫?zé)崴苌弦佬蛟O(shè)有排氣閥和單向閥。排氣閥可以將管道和太陽能集熱器所產(chǎn)生的空氣和水蒸汽氣體及時排入大氣，保證了系統(tǒng)熱水的順暢運行，有效降低系統(tǒng)產(chǎn)生故障的幾率。單向閥可以有效防止在真空管太陽能集熱器的真空管破裂時帶壓力的高溫?zé)崴罅苛魇А?br> [0010]所述保溫?zé)崴軓耐庵晾镆佬虬ㄍ夤?、中間保溫層和PP-R熱水管，所述外管由耐老化電纜材質(zhì)成型。采用這種保溫?zé)崴芙o施工帶來方便，比起現(xiàn)有太陽能采熱工程使用普通水管或金屬管施工，再在水管外層進(jìn)行保溫處理的工藝來說更為有效地降低了工程造價。
[0011]所述每個太陽能集熱器進(jìn)水口連接的支路水管上分別設(shè)有流量顯示器和流量控制閥。采用這樣的結(jié)構(gòu)是為了使每個太陽能集熱器的進(jìn)水流量一致，保證各太陽能集熱器單元采熱的高效平穩(wěn)運行；流量控制閥的設(shè)置也可在設(shè)備維修時起到管道截止的作用，為設(shè)備維修提供方便。
[0012]所述供水管上設(shè)有增壓泵；所述供水管的出水端還連接有回水管，回水管連接至保溫?zé)崴幕厮?，回水管上設(shè)有電磁閥；所述增壓泵和電磁閥分別與控制柜電連接，增壓泵和電磁閥分別由光伏發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)單獨供電，或由光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)共同供電。設(shè)置回水管目的是當(dāng)用水終端長時間停止用水時將供水管內(nèi)自然冷卻后的熱水經(jīng)保溫?zé)崴幕厮诨亓鞯奖責(zé)崴?nèi)，以此來達(dá)到熱水在保溫?zé)崴?、增壓泵、供水管、用水終端、回水管、回水口構(gòu)成的回水系統(tǒng)中不斷循環(huán)，方便用戶隨機使用熱水；為了控制這一循環(huán)在一定時間段、水溫進(jìn)行，在回水管上設(shè)置了一個電磁閥，電磁閥開閉由控制柜按用戶要求的時間段、水溫等參數(shù)來控制。
[0013]為了實現(xiàn)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的用電要求，本實用新型采取光伏組件發(fā)電系統(tǒng)來實現(xiàn)自主供電，同時為了能夠?qū)h(huán)境氣候?qū)μ柲懿蔁岬挠绊懗潭冉档阶畹?，解決多陰雨天的熱水供應(yīng)問題，本實用新型另增設(shè)了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型充分利用太陽能和風(fēng)能來為用戶提供熱量，為二氧化碳零排放及環(huán)境保護(hù)做出了巨大貢獻(xiàn)。另外，本實用新型也為熱水工程除保溫?zé)崴钅苤馓峁┝送ㄟ^大容量蓄能電池來儲存能量的另一種蓄能方法。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0015]圖1為本實用新型整體的示意圖；
[0016]圖2為本實用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)的框圖；
[0017]圖3為本實用新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的框圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2或圖3所示，本實用新型包括太陽能集熱器1、保溫?zé)崴?、光伏發(fā)電系統(tǒng)3、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4和控制柜5 ;所太陽能集熱器I為至少兩個以上，太陽能集熱器I可以采用真空管集熱器，每個太陽能集熱器I的出水口通過保溫?zé)崴?連接至保溫?zé)崴?的熱水進(jìn)口，在其中一個太陽能集熱器I的出水口設(shè)有第一溫度傳感器6，這個一個太陽能集熱器I應(yīng)選最能表征系統(tǒng)最高水溫；所述每個太陽能集熱器I的進(jìn)水口由支路水管7匯接后通過熱循環(huán)水泵8連接至保溫?zé)崴?的水源供給口 ；所述保溫?zé)崴?的熱水出口通過供水管9連接至用水終端10，保溫?zé)崴?內(nèi)部底側(cè)設(shè)有電加熱器11，電加熱器11可以采用電加熱棒；所述保溫?zé)崴?內(nèi)還設(shè)有第二溫度傳感器12和第三溫度傳感器13，第二溫度傳感器12設(shè)置保溫?zé)崴?的中部側(cè)壁上，第三溫度傳感器13設(shè)置電加熱器11 一側(cè)上方；所述保溫?zé)崴?的補水口連接有補水管14，補水管14上設(shè)有自動補水器15 ;所述第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器12、第三溫度傳感器13、電加熱器11和熱循環(huán)水泵8分別與控制柜5電連接；所述第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器12、第三溫度傳感器13、電加熱器11、熱循環(huán)水泵8和控制柜5分別由光伏發(fā)電系統(tǒng)3或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4單獨供電，或由光伏發(fā)電系統(tǒng)3和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4共同供電。
[0019]太陽光照射太陽能集熱器1，通過太陽能集熱器I的吸熱作用，使得太陽能集熱器I內(nèi)的水具有一定的溫度，通過保溫?zé)崴?輸送到保溫?zé)崴?內(nèi)，保溫?zé)崴?是一種帶一定保溫層厚度的304食品級不銹鋼保溫?zé)崴?。保溫?zé)崴?設(shè)置的熱水出口與浴室、廚房等用水終端相連，為用戶提供熱水。在最能表征系統(tǒng)最高水溫的某一臺集熱器的熱水出口設(shè)置第一溫度傳感器6，第一溫度控制器采集的溫度相對較高，而保溫?zé)崴?側(cè)壁上的第二溫度傳感器12測得保溫?zé)崴?內(nèi)的熱水溫度相對較低，第一溫度傳感器6和第二溫度傳感器12測得數(shù)據(jù)形成溫度差，控制柜5根據(jù)溫差控制原理控制熱循環(huán)水泵8的運行，以實現(xiàn)熱水的及時、有效采集。
[0020]在夜間或多陰雨天的情況下可以用保溫?zé)崴?內(nèi)的電加熱器11對水進(jìn)行加熱，實現(xiàn)全天候不間斷供應(yīng)熱水，為了控制電加熱器的加熱過程，通過第三溫度傳感器13監(jiān)測電加熱器11附近的水溫，并由控制柜5來控制電加熱器11的加熱工作。
[0021]保溫?zé)崴?的補充水源由補水管14通過自動補水器15提供，補水管14連接至自來水管網(wǎng)。
[0022]所述光伏發(fā)電系統(tǒng)3包括光伏發(fā)電組件31、光伏發(fā)電控制器32、光伏發(fā)電蓄能電池33和光伏發(fā)電逆變器34，所述光伏發(fā)電組件31、光伏發(fā)電蓄能電池33和光伏發(fā)電逆變器34分別與光伏發(fā)電控制器32電連接。光伏發(fā)電組件31可以為晶體硅發(fā)電組件或非晶體硅發(fā)電組件，光伏發(fā)電蓄能電池33可以為膠體蓄能電池、鉛酸蓄能電池或鋰蓄能電池等；設(shè)置光伏發(fā)電蓄能電池33的目的是為了解決風(fēng)能、太陽能采熱不足時，可以通過大容量蓄能電池為本實用新型的熱采集提供能量。
[0023]所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4包括風(fēng)力發(fā)電機41、風(fēng)力發(fā)電控制器42、風(fēng)力發(fā)電蓄能電池43和風(fēng)力發(fā)電逆變器44，所述風(fēng)力發(fā)電機41、風(fēng)力發(fā)電蓄能電池43和風(fēng)力發(fā)電逆變器44分別與風(fēng)力發(fā)電控制器42電連接。風(fēng)力發(fā)電機41可以為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機或水平軸風(fēng)力發(fā)電機等，風(fēng)力發(fā)電蓄能電池43可以為膠體蓄能電池、鉛酸蓄能電池或鋰蓄能電池等；設(shè)置風(fēng)力發(fā)電蓄能電池43的目的是為了解決風(fēng)能、太陽能采熱不足時，可以通過大容量蓄能電池為本實用新型的熱采集提供能量。
[0024]所述每個太陽能集熱器I的出水口連接的保溫?zé)崴?上依序設(shè)有排氣閥16和單向閥17。排氣閥16可以將管道和太陽能集熱器I所產(chǎn)生的空氣和水蒸汽氣體及時排入大氣，保證了系統(tǒng)熱水的順暢運行，有效降低系統(tǒng)產(chǎn)生故障的幾率。單向閥17可以有效防止在太陽能集熱器I的破裂時帶壓力的高溫?zé)崴罅苛魇А?br> [0025]所述保溫?zé)崴?從外至里依序包括外管、中間保溫層和PP-R熱水管，所述外管由耐老化電纜材質(zhì)成型。采用這種保溫?zé)崴?給施工帶來方便，比起現(xiàn)有太陽能采熱工程使用普通水管或金屬管施工，再在水管外層進(jìn)行保溫處理的工藝來說更為有效地降低了工程造價。
[0026]所述每個太陽能集熱器I進(jìn)水口連接的支路水管7上分別設(shè)有流量顯示器18和流量控制閥19。采用這樣的結(jié)構(gòu)是為了使每個太陽能集熱器I的進(jìn)水流量一致，保證各太陽能集熱器I單元采熱的高效平穩(wěn)運行；流量控制閥19的設(shè)置也可在設(shè)備維修時起到管道截止的作用，為設(shè)備維修提供方便。
[0027]所述供水管9上設(shè)有增壓泵20 ;所述供水管9的出水端還連接有回水管22，回水管22連接至保溫?zé)崴?的回水口，回水管22上設(shè)有電磁閥21 ;所述增壓泵20和電磁閥21分別與控制柜5電連接，增壓泵20和電磁閥21分別由光伏發(fā)電系統(tǒng)3或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4單獨供電，或由光伏發(fā)電系統(tǒng)3和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4共同供電。設(shè)置回水管22目的是當(dāng)用水終端10長時間停止用水時將供水管9內(nèi)自然冷卻后的熱水經(jīng)保溫?zé)崴?的回水口回流到保溫?zé)崴?內(nèi)，以此來達(dá)到熱水在保溫?zé)崴?、增壓泵20、供水管9、用水終端10、回水管22、回水口構(gòu)成的回水系統(tǒng)中不斷循環(huán)，方便用戶隨機使用熱水；為了控制這一循環(huán)在一定時間段、水溫等參數(shù)進(jìn)行，在回水管22上設(shè)置了一個電磁閥21，電磁閥21開閉由控制柜5按用戶要求的時間段、水溫等參數(shù)來控制。
[0028]在本實施例中，熱循環(huán)水泵8、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器12和增壓泵20均由光伏發(fā)電系統(tǒng)3供電，第三溫度傳感器13、電磁閥21和電加熱器11均由風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4供電；控制柜5由光伏發(fā)電系統(tǒng)3和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4共同供電。
【權(quán)利要求】
1.無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:其包括太陽能集熱器、保溫?zé)崴?、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和控制柜；所述太陽能集熱器為至少兩個以上，每個太陽能集熱器的出水口通過保溫?zé)崴苓B接至保溫?zé)崴臒崴M(jìn)口，在其中一個太陽能集熱器的出水口設(shè)有第一溫度傳感器；所述每個太陽能集熱器的進(jìn)水口由支路水管匯接后通過熱循環(huán)水泵連接至保溫?zé)崴乃垂┙o口 ；所述保溫?zé)崴臒崴隹谕ㄟ^供水管連接至用水終端，保溫?zé)崴?nèi)部底側(cè)設(shè)有電加熱器；所述保溫?zé)崴?nèi)還設(shè)有第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，第二溫度傳感器設(shè)置保溫?zé)崴闹胁總?cè)壁上，第三溫度傳感器設(shè)置電加熱器一側(cè)上方；所述保溫?zé)崴难a水口連接有補水管，補水管上設(shè)有自動補水器；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、電加熱器和熱循環(huán)水泵分別與控制柜電連接；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、電加熱器、熱循環(huán)水泵和控制柜分別由光伏發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)單獨供電，或由光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)共同供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電組件、光伏發(fā)電控制器、光伏發(fā)電蓄能電池和光伏發(fā)電逆變器，所述光伏發(fā)電組件、光伏發(fā)電蓄能電池和光伏發(fā)電逆變器分別與光伏發(fā)電控制器電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電控制器、風(fēng)力發(fā)電蓄能電池和風(fēng)力發(fā)電逆變器，所述風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電蓄能電池和風(fēng)力發(fā)電逆變器分別與風(fēng)力發(fā)電控制器電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:所述每個太陽能集熱器的出水口連接的保溫?zé)崴苌弦佬蛟O(shè)有排氣閥和單向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:所述保溫?zé)崴軓耐庵晾镆佬虬ㄍ夤堋⒅虚g保溫層和PP-R熱水管，所述外管由耐老化電纜材質(zhì)成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:所述每個太陽能集熱器進(jìn)水口連接的支路水管上分別設(shè)有流量顯示器和流量控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需電網(wǎng)供電的光風(fēng)熱采集系統(tǒng)，其特征在于:所述供水管上設(shè)有增壓泵；所述供水管的出水端還連接有回水管，回水管連接至保溫?zé)崴幕厮?，回水管上設(shè)有電磁閥；所述增壓泵和電磁閥分別與控制柜電連接，增壓泵和電磁閥分別由光伏發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)單獨供電，或由光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)共同供電。
【文檔編號】H02S10/12GK203928433SQ201420350358
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】楊志成 申請人:莆田市華曄貿(mào)易有限公司