CN104075364A - 风煤联合供暖装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的提供一种风煤联合供暖装置，该装置包括风力发电系统、燃煤锅炉供暖系统、电蓄热装置、电气控制柜和末端供暖系统；风力发电系统和电网均通过电气控制柜与电蓄热装置相连，燃煤锅炉供暖系统通过输热管道和换热装置与末端供暖系统相连。该风煤联合供暖系统在燃煤锅炉不能完全取缔的情况下，增加了风电、谷电供暖和电蓄热装置，并通过电气控制柜和温控器实现了自动化智能控制，使可再生能源、燃煤和谷电三者相结合，能源利用效率高，供暖效果和经济效益达到最优。

Description

风煤联合供暖装置
技术领域
本发明属于利用可再生能源技术进行供暖的技术领域，具体涉及风煤联合供暖系统。
背景技术
风能是一种干净的、储量极为丰富的可再生资源，它和存在于自然界的矿物燃料能源不同，它不会随着其本身的转化和利用而减少，而煤、石油、天然气等矿物燃料能源，其储量将随着时间的增长而日趋减少。矿物燃料在利用过程中排放的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等气体会严重的污染环境。近些年来，随着国家对环境保护的格外重视，以及科技的逐渐进步，风能的利用被越来越多的国家和地区关注，大力发展风资源，减少煤等燃料的使用成为了当今时代新的话题。
在中国北方地区，风能资源极其丰富，然而还有很多风资源没有加以利用。在秋季末期、整个冬季、春季初期，天气干燥寒冷，北方地区这个时期最需求的是热而不是电，供暖时期电力消费往往会陷入低谷，北方冬天风发出来的电送不出去，而自己又不能完全消耗，变成了资源无谓的浪费。而北方大多数的取暖方式就是煤和木柴的燃烧，尤其是北方农村，这种情况更加普遍，这种供暖方式不仅产生了大量的废气和废料大量堆积，而且还污染了环境。
发明内容
发明目的：本发明提供一种风煤联合供暖装置，其目的是解决以往的方式所存在的能源消耗和浪费大、成本高及污染严重的问题，提供一种最大限度利用可再生能源，减少传统能源的消耗，降低采暖的成本，实现供暖效果和经济效益最优的供暖系统。
技术方案： 
一种风煤联合供暖装置，其特征在于：该装置包括风力发电系统、燃煤锅炉供暖系统、电蓄热装置、电气控制柜和末端供暖系统；风力发电系统和电网均通过电气控制柜与电蓄热装置相连，燃煤锅炉供暖系统通过输热管道和换热装置与末端供暖系统相连。
风力发电系统由风力发电机组、整流器、逆变器和蓄电装置构成，风力发电机组连接逆变器，逆变器连接整流器，整流器与蓄电装置一起通过供电回路连接至电气控制柜； 燃煤锅炉供暖系统由燃煤锅炉、输热管道和换热装置构成，燃煤锅炉连接换热装置，换热装置通过温控器连接至末端供暖系统；电蓄热装置由蓄热体、保温层、支撑架、导风板、电阻丝、风机、热交换器、循环泵、水箱和补水箱构成，蓄热体设置在支撑架上，导风板和电阻丝设置在蓄热体内，保温层设置在蓄热体外，热交换器设置在蓄热体下方，所述热交换器的出风口通过风机与蓄热体的进风通道相连接，所述热交换器的进风口与所述蓄热体的出风通道相连接，进风通道连接导风板，电阻丝通过电热供电回路连接至电气控制柜，补水箱连接水箱，水箱一方面通过热交换器回流口连接至热交换器，另一方面与循环泵连接，循环泵通过热交换器注入口连接至热交换器；热交换器的热交换器热水流出口连接至温控器。
所述蓄热体中以及热交换器出风口处均设置温度传感器，所述传感器温度传感器通过数据线与电气控制柜连接。
在水箱中设置有水位传感器，水位传感器通过数据线连接至电气控制柜。
优点及效果：本发明的提供一种风煤联合供暖装置，该装置包括风力发电系统、燃煤锅炉供暖系统、电蓄热装置、电气控制柜和末端供暖系统；风力发电系统和电网均通过电气控制柜与电蓄热装置相连，燃煤锅炉供暖系统通过输热管道和换热装置与末端供暖系统相连。
该风煤联合供暖系统在燃煤锅炉不能完全取缔的情况下，增加了风电、谷电供暖和电蓄热装置，并通过电气控制柜和温控器实现了自动化智能控制，使可再生能源、燃煤和谷电三者相结合，能源利用效率高，供暖效果和经济效益达到最优。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1所示，本发明提供一种风煤联合供暖装置，该装置包括风力发电系统、燃煤锅炉供暖系统、电蓄热装置、电气控制柜9和末端供暖系统23；风力发电系统和电网均通过电气控制柜9与电蓄热装置相连，燃煤锅炉供暖系统通过输热管道和换热装置22与末端供暖系统23相连。
风力发电系统由风力发电机组18、整流器19、逆变器20和蓄电装置27构成，风力发电机组18连接逆变器20，逆变器20连接整流器19，整流器19与蓄电装置27一起通过供电回路15连接至电气控制柜9； 燃煤锅炉供暖系统由燃煤锅炉21、输热管道26和换热装置22构成，燃煤锅炉21连接换热装置22，换热装置22通过温控器28连接至末端供暖系统23；电蓄热装置由蓄热体1、保温层2、支撑架3、导风板4、电阻丝5、风机6、热交换器7、循环泵8、水箱14和补水箱24构成，蓄热体1设置在支撑架3上，导风板4和电阻丝5设置在蓄热体1内，保温层2设置在蓄热体1外，热交换器7设置在蓄热体1下方，所述热交换器7的出风口通过风机6与蓄热体1的进风通道10相连接，所述热交换器7的进风口与所述蓄热体1的出风通道11相连接，进风通道10连接导风板4，电阻丝5通过电热供电回路16连接至电气控制柜9，补水箱24连接水箱14，水箱14一方面通过热交换器回流口13连接至热交换器7，另一方面与循环泵8连接，循环泵8通过热交换器注入口12连接至热交换器7；热交换器7的热交换器热水流出口25连接至温控器28。
电气控制柜用于控制电阻丝功率、风机转速、电网谷电量和蓄电装置电量，所述电气控制柜与所述蓄热体电路、风机、电网、风力发电系统相连接。
所述温控器可以根据热交换器热水流出口和换热装置流出的热水水温，合理制定燃煤量。
蓄热体1、保温层2、支撑架3和导风板4为一体式设计
所述蓄热体中以及热交换器出风口处均设置温度传感器，所述传感器温度传感器通过数据线与电气控制柜连接。所述温度传感器传出的温度信号传输至电气控制柜。
在水箱中设置有水位传感器，水位传感器通过数据线连接至电气控制柜。所述水箱中的水位传感器把水位信号传输至电气控制柜，所述电气控制柜控制补水箱及时给水箱注水。
如图1所示为风电联合供暖的工作原理结构图，电气控制柜9中的中央控制器根据蓄热体1的额定功率以及当地风资源情况，合理制定电网谷电量。温控器28根据热交换器7热水流出口25和换热装置22流出的热水水温，合理制定燃煤量。风力发电系统通过电气控制柜9给所述蓄热体1中的电阻丝5加热，当蓄热体1的温度没有到达设定的温度时，利用电网谷电通过电气控制柜9给所述蓄热体1中的电阻丝5加热，当蓄热体1的温度到达设定的温度时，蓄热装置通过断路器与电网断开，风力发电系统多余的电储存在蓄电装置中。蓄热体1中的温度传感器把温度信号传至电气控制柜9，利用电气控制柜9中的变频器控制风机6的转速，风机6产生的气流从进风通道10进入蓄热体1，在蓄热体1内经过多个来回后，最终由蓄热体1的出风通道11进入热交换器7，水由热交换器注入口12注入后吸收热量，一部分由热交换器回流口13流至水箱进行循环，另一部分由热交换器热水流出口25流至末端供暖系统，水箱14中的水位传感器把水位信号传至电气控制柜9，电气控制柜9可以控制补水箱24给水箱14补水，热交换器7出口侧的温度传感器把温度信号传至电气控制柜9，继而电气控制柜9对风机6进行控制以防止温度过高损坏风机6。燃煤锅炉21中产生的水蒸汽通过输热管道26输送到换热装置22换热形成热水后流至末端供暖系统。当热交换器热水流出口25流出的热水水温低于或高于设定的水温时，换热装置22流出的热水水温必高于或低于设定的水温，继而燃煤锅炉增加或减少燃煤量。

Claims (4)

1.一种风煤联合供暖装置，其特征在于：该装置包括风力发电系统、燃煤锅炉供暖系统、电蓄热装置、电气控制柜（9）和末端供暖系统（23）；风力发电系统和电网均通过电气控制柜（9）与电蓄热装置相连，燃煤锅炉供暖系统通过输热管道和换热装置（22）与末端供暖系统（23）相连。
2.根据权利要求1所述的风煤联合供暖装置，其特征在于：风力发电系统由风力发电机组（18）、整流器（19）、逆变器（20）和蓄电装置（27）构成，风力发电机组（18）连接逆变器（20），逆变器（20）连接整流器（19），整流器（19）与蓄电装置（27）一起通过供电回路（15）连接至电气控制柜（9）； 燃煤锅炉供暖系统由燃煤锅炉（21）、输热管道（26）和换热装置（22）构成，燃煤锅炉（21）连接换热装置（22），换热装置（22）通过温控器（28）连接至末端供暖系统（23）；电蓄热装置由蓄热体（1）、保温层（2）、支撑架（3）、导风板（4）、电阻丝（5）、风机（6）、热交换器（7）、循环泵（8）、水箱（14）和补水箱（24）构成，蓄热体（1）设置在支撑架（3）上，导风板（4）和电阻丝（5）设置在蓄热体（1）内，保温层（2）设置在蓄热体（1）外，热交换器（7）设置在蓄热体（1）下方，所述热交换器（7）的出风口通过风机（6）与蓄热体（1）的进风通道（10）相连接，所述热交换器（7）的进风口与所述蓄热体（1）的出风通道（11）相连接，进风通道（10）连接导风板（4），电阻丝（5）通过电热供电回路（16）连接至电气控制柜（9），补水箱（24）连接水箱（14），水箱（14）一方面通过热交换器回流口（13）连接至热交换器（7），另一方面与循环泵（8）连接，循环泵（8）通过热交换器注入口（12）连接至热交换器（7）；热交换器（7）的热交换器热水流出口（25）连接至温控器（28）。
3.根据权利要求2所述的风煤联合供暖装置，其特征在于：所述蓄热体中以及热交换器出风口处均设置温度传感器，所述传感器温度传感器通过数据线与电气控制柜连接。
4.根据权利要求2所述的风煤联合供暖装置，其特征在于：在水箱中设置有水位传感器，水位传感器通过数据线连接至电气控制柜。
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