CN101839519A - 太阳能风能空气能互补热水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能风能空气能互补热水系统，包括市电、风力发电机、信息管理中心、空气压缩机、集热管、集成储水箱和热水需求终端，风力发电机通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，市电也通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，信息管理中心通过信号线连接空气压缩机、集成储水箱、热水需求终端，集成储水箱通过水管连接空气压缩机、集热管、热水需求终端。本太阳能风能空气能互补热水系统，太阳能、空气能、风能互补加热，克服了使用电辅助加热耗电高、漏电风险大的不足。

Description

太阳能风能空气能互补热水系统
技术领域
本发明属于利用新能源技术来供应热水的技术领域，具体涉及一种太阳能风能空气能互补热水系统。
背景技术
如图1所示，目前的热水系统是采用电辅助加热的方式来弥补太阳日照不足时热水需求，其主要问题是电加热耗电量大，并且漏电风险大。另外，其储水箱为单舱体结构，不能区分热水和加热水。
发明内容
本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种太阳能风能空气能互补热水系统，太阳能、空气能、风能互补加热，克服了使用电辅助加热耗电高、漏电风险大的不足。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：本太阳能风能空气能互补热水系统，其特征在于：包括市电、风力发电机、信息管理中心、空气压缩机、集热管、集成储水箱和热水需求终端，风力发电机通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，市电也通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，信息管理中心通过信号线连接空气压缩机、集成储水箱、热水需求终端，集成储水箱通过水管连接空气压缩机、集热管、热水需求终端；
热水需求终端：用户与信息管理中心的人机互动单元；
风力发电机：依据自然界的风能来发电，并进行储存，为信息管理中心、空气压缩机供应电能的单元，主要供电对象为空气压缩机，因为其耗电量较大；
市电：在风力发电机电量不足的情况下使用；
集热管：采集太阳能并转化为热能的热量产生单元，具体大小可以依据用户的多少和水量的大小来设置，放置在建筑物的楼顶，或者放置在建筑物的侧面，节省空间；
空气压缩机：采用空气能的原理，将制冷剂汽化吸收空气中的热量，经压缩机压缩成高温高压制冷剂后，与水进行换热的单元；在太阳日照不足的阴雨天气，信息管理中心会自动启动空气压缩机热交换来供应热水；
信息管理中心：是系统的信息综合收集处理中心，即中心服务器；所有硬件的需求信息及控制指令信息都将汇聚到信息管理中心或由信息管理中心发出。
所述集热管的安装位置比集成储水箱低，集热管与集成储水箱之间的水流为自然循环：热水上升、冷水下沉。
所述集成储水箱为间隔式结构，分成两个舱体：一个舱体为热水舱，一个舱体为加热舱；两个舱体的体积可以自动调整，但总体积不变；加热舱的水达到一定温度时进入热水舱，加热舱启动进入冷水。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
1、本发明提供了能源的综合利用和多客户供应热水的管理平台，即满足了多客户自动化的热水供应需求，又可以依据气象的不同选择性使用太阳能、风能和空气能，对太阳能、风能、空气能进行统一协调控制和管理，最大程度的利用可再生能源，达到低成本、高效率、经济环保的目的。
2、太阳能作为可再生能源的一种，越来越受到人们的青睐，太阳能热水作为较为成熟的技术受到广泛的推广。利用空气压缩机加热可以从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器工作时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能工作等缺点，具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等诸多优点，符合我国能源、社会、环境可持续发展的战略方针，因而必将成为我国最具竞争力的新一代热水器产品。风能也是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源，随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对可再生能源和节约型能源的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。因而，太阳能风能空气能新能源互补热水系统将获得更好的发展。
3、本发明是综合分析天气的阳光日照、风力大小和多用户的使用习惯，进行太阳能、空气能、风能互补使用。本发明克服了使用电加热耗电高，漏电风险大的不足。使用空气压缩机进行加热，比直接电加热耗电量降低约75％，使得用风能来对空气压缩机供电成为可能，同时使用风能的发电为空气压缩机和信息管理中心进行供电。
4、目前电加热互补的太阳能热水器采用整箱加热，其储水箱为单舱体结构，不能做到随时随地出热水，当局部水加热时则水吸热效率降低，资源浪费严重。本发明采用间隔式集成储水箱，可以做到随时随地出热水。该集成储水箱是将水箱自然分成两个舱体，一部分为热水区，一部分为自然加热区，两者的水箱体积可以自动调整，但总体积不变。自然加热区的水达到一定温度时进入热水区，同时启动上水，进入一部分冷水到自然加热区。
附图说明
图1是现有的太阳能电辅助热水系统的结构示意图。
图2是本发明的太阳能风能空气能互补热水系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示的太阳能风能空气能互补热水系统，包括市电、风力发电机、信息管理中心、空气压缩机、集热管、集成储水箱和热水需求终端，风力发电机通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，市电也通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，信息管理中心通过信号线连接空气压缩机、集成储水箱、热水需求终端，集成储水箱通过水管连接空气压缩机、集热管、热水需求终端；
热水需求终端：用户与信息管理中心的人机互动单元；
风力发电机：依据自然界的风能来发电，并进行储存，为信息管理中心、空气压缩机供应电能的单元，主要供电对象为空气压缩机，因为其耗电量较大；
市电：在风力发电机电量不足的情况下使用；
集热管：采集太阳能并转化为热能的热量产生单元，具体大小可以依据用户的多少和水量的大小来设置，放置在建筑物的楼顶，或者放置在建筑物的侧面，节省空间；
空气压缩机：采用空气能的原理，将制冷剂汽化吸收空气中的热量，经压缩机压缩成高温高压制冷剂后，与水进行换热的单元；在太阳日照不足的阴雨天气，信息管理中心会自动启动空气压缩机热交换来供应热水；
信息管理中心：是系统的信息综合收集处理中心，即中心服务器；所有硬件的需求信息及控制指令信息都将汇聚到信息管理中心或由信息管理中心发出。
所述集热管的安装位置比集成储水箱低，集热管与集成储水箱之间的水流为自然循环：热水上升、冷水下沉。
所述集成储水箱为间隔式结构，分成两个舱体：一个舱体为热水舱，一个舱体为加热舱；两个舱体的体积可以自动调整，但总体积不变；加热舱的水达到一定温度时进入热水舱，加热舱启动进入冷水。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.太阳能风能空气能互补热水系统，其特征在于：包括市电、风力发电机、信息管理中心、空气压缩机、集热管、集成储水箱和热水需求终端，风力发电机通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，市电也通过电线连接信息管理中心、空气压缩机，信息管理中心通过信号线连接空气压缩机、集成储水箱、热水需求终端，集成储水箱通过水管连接空气压缩机、集热管、热水需求终端；
热水需求终端：用户与信息管理中心的人机互动单元；
风力发电机：依据自然界的风能来发电，并进行储存，为信息管理中心、空气压缩机供应电能的单元，主要供电对象为空气压缩机，因为其耗电量较大；
市电：在风力发电机电量不足的情况下使用；
集热管：采集太阳能并转化为热能的热量产生单元，放置在建筑物的楼顶，或者放置在建筑物的侧面；
空气压缩机：采用空气能的原理，将制冷剂汽化吸收空气中的热量，经压缩机压缩成高温高压制冷剂后，与水进行换热的单元；在太阳日照不足的阴雨天气，信息管理中心会自动启动空气压缩机热交换来供应热水；
信息管理中心：是系统的信息综合收集处理中心，即中心服务器；所有硬件的需求信息及控制指令信息都将汇聚到信息管理中心或由信息管理中心发出。
2.根据权利要求1所述的太阳能风能空气能互补热水系统，其特征在于：所述集热管的安装位置比集成储水箱低，集热管与集成储水箱之间的水流为自然循环：热水上升、冷水下沉。
3.根据权利要求1所述的太阳能风能空气能互补热水系统，其特征在于：所述集成储水箱为间隔式结构，分成两个舱体：一个舱体为热水舱，一个舱体为加热舱；两个舱体的体积可以自动调整，但总体积不变；加热舱的水达到一定温度时进入热水舱，加热舱启动进入冷水。
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