CN102748896B - 互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统包括一互补式发电装置，该互补式发电装置利用风能、光能、太阳能发电；一制冷系统，该制冷系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；一供热系统，该供热系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；一控制装置，该控制装置分别与互补式发电装置连接和制冷系统、供热系统连接，分别控制互补式发电装置、控制制冷系统、供热系统的工作状态。采用上述的方案后，整个系统可集中监控，通过自动化手段使得能源综合利用，给用户带来实际的经济效益。

Description

互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统

技术领域

本发明涉及一种居民楼利用风、光、电、热能的装置，尤其涉及的是家庭将上述清洁能源利用后进行发电、供热、制冷的一体化系统。

背景技术

现在人们的日常生活以传统能源为主，传统能源（如：煤，石油，天然气等）大多属于不可再生能源，虽然储量丰富，由于其不可再生性，这些能源总有消耗完的一天。

传统能源在利用时，大多是通过燃烧，在燃烧的过程中，产生各种不同的气体、烟尘微粒，污染的空气、水源，特别是排放的温室气体，使全球气候变暖，对人类的生活环境和生态环境影响较大，导致了人的多种疾病和多种生物的减少和灭绝。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种风光互补发电系统，将太阳能和风能转化为电能的装置；并利用该装置进行供热和制冷的工作，该系统无空气污染、无噪音、不产生废弃物。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统，其特征在于：包括；

一互补式发电装置，该互补式发电装置利用风能、光能、太阳能发电；

一制冷系统，该制冷系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；

一供热系统，该供热系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；

一控制装置，该控制装置分别与互补式发电装置连接和制冷系统、供热系统连接，分别控制互补式发电装置、控制制冷系统、供热系统的工作状态。

互补式发电装置由太阳能发电板、风力发电机组、发电控制器、蓄电池组和逆变器，太阳能发电板，风力发电机组产生的直流电流，经过直流中心的收集，流经蓄电池储存后输送到逆变器后输出供电。

供热系统由压缩机，冷凝器，蒸发器组成；空气进入蒸发器，热量被蒸发器中的传热剂吸收，变成冷气排出，蒸发器中的传热剂，吸收了热空气中的热量，经压缩机压缩，温度和压力升高，变成高温蒸气，在冷凝器内，把热量传给冷水，冷水被加热后变成热水排出，同时传热剂温度降低，然后在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒介，进入蒸发器，进行再循环。

所述的制冷系统包括一循环制冰器和压缩机，蒸发器排出的冷气，连同常温水一起抽入制冷系统的循环制冰器，经过压缩机循环压缩，制成冰水混合物，进入冰水储存器储存起来备用。压缩机产生的剩余热空气，回抽至供热系统的蒸发器。

采用上述的方案后，整个系统为微电脑智能化控制，可设置时间、温度，自动加冷水，供热水，制冰，蓄冰，供冷，故障，报警等所有过程的显示和自动控制，程序控制。也可通过中央计算机集中监控，实现设备管理自动化及能量管理自动化。当用于居民小区时，可以采用磁卡式自动分配的方式，由用户自主使用，自动计量；通过自动化手段结合起来，使之产生综合的节能效果和实际的经济效益。

附图说明

图1是本发明的工作原理图；

图2是互补式发电装置的工作原理图；

图3是供热系统的工作原理图；

图4是制冷系统的工作原理图。

具体实施方式

下面依据附图对本发明做进一步的详细说明：

如图1和图2所示的互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统，包括互补式发电装置，该互补式发电装置集合风能、光能、太阳能发电；制冷系统，该制冷系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；供热系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；控制装置分别与互补式发电装置连接和制冷系统、供热系统连接，分别控制互补式发电装置、制冷系统、供热系统的工作状态。

其中互补式发电装置由太阳能发电板、风力发电机组、控制器、蓄电池组和逆变器组成。太阳能发电板，风力发电机组产生的直流电流，经过直流中心的收集，经蓄电池储存后，首先输送到逆变器，转换成需要稳定的220V或380V交流电，经电路控制系统输出，给供热系统和制冷系统的压缩机等用；如果电流在极端情况下仍然不够用，可以用外加备用补充电力来替代供给。太阳能热水器则将太阳能直接产生的热水输出使用。该系统在工作时，除了考虑防止温度，湿度引起的设备耐用度外，还要考虑雷击，以及狂风导致的极端危害，因此可靠性问题不可忽视。另外，风力发电机组为保证效率更高，采用磁悬浮轴承的技术，使的转动部分只与空气发生摩擦，阻力大大降低，发电效率更高。

在实际工作时，还要考虑并网发电问题，即发电机组的输电线路与输电网接通(开始向外输电)。如果不并网，即离网，会造成发电效率低，且发电质量下降，而并网后，多发出的可以上电网给电网上的其他用户，发的少了可以利用电网的电做补充，电能质量也较稳定。该系统只要有风和光就可以自行工作。

作为为居民区供电的系统，可以充分利用楼顶，阳台和幕墙的区域，不但有利于顶层的居民隔热，而且面积闲置，开阔，无遮挡，空气流动性好，非常有利于太阳能或风力发电。

如图3，供热系统由压缩机，冷凝器，蒸发器等部分组成；热空气进入蒸发器，热量被蒸发器中的传热剂吸收，变成冷气排出（可供夏天室内降温用），蒸发器中的传热剂，吸收了热空气中的热量，经压缩机压缩，温度和压力升高，变成高温蒸气，在冷凝器内，把热量传给冷水，冷水被加热后变成热水排出（可供洗澡或其它用），同时传热剂（高温蒸气）温度降低，然后在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒介进入蒸发器，进行再循环。

如果把进入冷凝器的待加热冷水换成冷气，可以变成可供冬天取暖用的暖气，太阳能热水器的热水单独输出，可以实现可供冬天取暖用的暖气和洗澡用的热水同时供给。

加热出来的热水和暖气最高可到55℃，可以通过温控系统，达到需要温度的热水和暖气。

该系统主要由风光互补发电系统供电，只要有电和水, 该系统就可以自行工作。

同时，由太阳能热水器直接产生的热水也输送到该系统的热水输出管道，一起输出使用。

如图4，制冷系统首先将供热系统中的蒸发器中的排出的冷气，连同常温水一起抽入的循环制冰器，经过压缩机循环压缩，制成冰水混合物，进入冰水储存器储存起来备用。同时产生的剩余热空气也一起输送到该系统的空气热量输入端，一起进入蒸发器。

该系统主要由风光互补发电系统供电；该系统制冰的目的是为了充分利用用电低谷时的优惠电价工作，而需要避开用电高峰时期。在用电高峰时期，冷气储存器储存起来的冰水将开始逐渐吸收环境热量融化供冷气，而不参与制冰过程。

本发明中全部设备可以安装于楼顶或地面，同时，还可以做保温水箱，可以保证意外情况下，即使该系统2-4天不工作也有热水供应。

采用智能化控制装置，整个系统为微电脑智能化控制，可设置时间、温度，自动加冷水，供热水，制冰，蓄冰，供冷，故障，报警等所有过程的显示和自动控制，程序控制。也可通过中央计算机集中监控，实现设备管理自动化及能量管理自动化。当用于居民小区时，可以采用磁卡式自动分配的方式，由用户自主使用，自动计量。

综上所述，本发明是一种综合了风光互补发电技术，太阳能热水器技术，空气能热泵技术，和冰水蓄冷空调技术的优点和用途的新的应用技术；把上述技术通过自动控制技术综合起来，充分发挥各自的优势，使的居民小区集团式供应热水（暖气），冷气时，更加廉价，节能，环保，高效，自动化，长期稳定，而且不受天气变化。是一种取代传统空调和电热水器的优秀选择。

Claims (2)

1.互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统，其特征在于：其包括；一互补式发电装置，该互补式发电装置集合风能、光能、太阳能发电；一制冷系统，该制冷系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；一供热系统，该供热系统与互补式发电装置连接由互补式发电装置供电工作；一控制装置，该控制装置分别与互补式发电装置连接和制冷系统、供热系统连接，分别控制互补式发电装置、控制制冷系统、供热系统的工作状态，所述的互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统，供热系统由压缩机，冷凝器，蒸发器组成；空气进入蒸发器，热量被蒸发器中的传热剂吸收，变成冷气排出，蒸发器中的传热剂，吸收了热空气中的热量，经压缩机压缩，温度和压力升高，变成高温蒸气，在冷凝器内，把热量传给冷水，冷水被加热后变成热水排出，同时传热剂温度降低，然后在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒介，进入蒸发器，进行再循环，所述的制冷系统包括一循环制冰器和压缩机，蒸发器排出的冷气，连同常温水一起抽入制冷系统的循环制冰器，经过压缩机循环压缩，制成冰水混合物，进入冰水储存器储存起来备用，所述的互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统，压缩机产生的剩余热空气，回抽至供热系统的蒸发器。

2.根据权利要求1 所述的互补式供电装置实现供热、制冷的一体化系统，其特征在于：互补式发电装置由太阳能发电板、风力发电机组、发电控制器、蓄电池组和逆变器，太阳能发电板，风力发电机组产生的直流电流，经过直流中心的收集，流经蓄电池储存后输送到逆变器后输出供电，其中，所述风力发电机组，转动部分采用磁悬浮轴承结构；所述互补式发电装置输电线路与输电网实现并网接通。