CN106972528A - 可再生能源绿色建筑系统 - Google Patents

可再生能源绿色建筑系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106972528A
CN106972528A CN201710247352.0A CN201710247352A CN106972528A CN 106972528 A CN106972528 A CN 106972528A CN 201710247352 A CN201710247352 A CN 201710247352A CN 106972528 A CN106972528 A CN 106972528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biogas
regenerative resource
water
green building
solar energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710247352.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘国欢
李俊超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710247352.0A priority Critical patent/CN106972528A/zh
Publication of CN106972528A publication Critical patent/CN106972528A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H02J3/383—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243—Collecting solar energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/002—Grey water, e.g. from clothes washers, showers or dishwashers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/001—Upstream control, i.e. monitoring for predictive control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/33—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using wind energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Abstract

本发明提供了一种可再生能源绿色建筑系统，包括：太阳能光伏系统、水处理系统、沼气生产系统、供热系统、智能监控系统和微农业生态系统，其中：太阳能光伏系统，设置在建筑物上；中水处理系统，用于将废水处理后进行再利用；沼气生产系统，用于将粪污、污泥处理后生产沼气；供热系统，与所述沼气生产系统并行建设，包括燃气锅炉和储水及循环设施；智能监控系统，用于监控可再生能源绿色建筑系统的各组成系统；微农业生态系统，用于种养绿植及农作物。本发明提供的可再生能源绿色建筑系统，解决了现有技术中缺少可再生能源综合利用有效集成的绿色建筑系统的问题，提供一种有机联系、多能互补、且达到最低成本获得综合利用效益的绿色建筑系统。

Description

可再生能源绿色建筑系统
技术领域
本发明涉及可再生能源综合利用技术领域，特别地，涉及一种可再生能源绿色建筑系统。
背景技术
可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能、地热能和海洋能等。可再生能源对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。相对于可能穷尽的化石能源来说，可再生能源在自然界中可以循环再生。若能充分利用起来可以很好地解决未来能源需求的问题。
太阳能是世界上资源最为丰富的可再生能源，是一种清洁、无污染的能源，其开发和利用被公认为世界能源战略的重要组成部分。太阳能发电技术主要有太阳能热发电技术和太阳能光伏发电技术，如今，这两种技术发展迅速，很多太阳能发电站已经建成。太阳能发电具有很好的发展前景。
其中，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成。
从物理意义上讲，光伏是一种最理想的发电系统，光伏发电可以直接把光能转换成电能，没有传动部件没有噪声不经过任何中间步骤，所以发电过程中不会产生任何污染或者废弃物。光伏发电系统一般分为独立系统、并网系统和混合系统，白天用电量的区域可以采用独立系统或混合系统，即自发自用，余量上网，比如大型商场、工业厂区、学校等；白天用电少的区域可以采用并网系统，即发电上网，电网买电，比如生活小区等。
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。人类对生物质能的利用的方式主要有两种，一是直接将农作物的秸秆、薪柴等作为直接燃料燃烧，二是将农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，通过微生物作用生成可燃性气体间接使用。生物质能的特性使得其能大量使用，尤其是在缺乏煤炭的地域，生物质能的使用可以很好的缓解能源压力。
微型农业生态系统，是指由一定农业地域内相互作用的生物因素和非生物因素构成的功能整体，人类生产活动干预下形成的小型人工生态系统。建立合理的微型农业生态系统，对于农业资源的有效利用、农业生产的持续发展以及维护良好的人类生存环境都有重要作用。
1977年美国农业经济学家艾伦·尼斯明确提出了“城市农业”的概念。按照2003年联合国发展计划署(UNDP)的定义，城市农业是指满足城市消费者需求为主要目的，采用集约方式，利用自然资源和城市废弃物，在分散于城市或郊区各个角落的土地和水体里种养各种农产品，并进行加工和销售的产业。城市农业在超大城市也称都市农业，但不同国家强调的城市农业主体功能特征、实践经营模式存在很大差异。如：日本的城市间隙地农业，德国的“市民农园型农业”，荷兰的“外向型农业”等。
城市农业在中国的发展是具备相当大的潜力，尤其是在以家庭为单位的消费单元形成购买力方面比较显著，在阳光乔健康种植体系等一系列农业行为规范深度普及后，城乡的融合在自然的环境中得以完成。
我国当前发展城市农业最大的必要性在于：它可以为解决中小城市贫困和再就业问题提供一条新的思路。首先，在我国许多城市，尤其是中小城市，最低生活保障金标准较低，难以满足贫困人群的生活需求。引导贫困人群从事适当的城市农业生产，可以减少其购买食物的花费，使他们增加收入，提高生活水平，从而减轻政府财政负担，缓解社会矛盾。广州“城市自耕农”农业公司大力推广城市农业。
其次，发展城市农业还可以使我国宝贵的土地资源得到更加有效的利用。众所周知，我国人均可耕地资源稀缺，但同时，城市土地资源不能有效利用，浪费现象也是非常严重的。尤其是中小城市，由于开发资金不足，圈占的城市土地闲置抛荒现象普遍。而城市土地地理位置优越，基本上都是肥沃的可耕地，由于我国城乡土地所有制的差异，这些已经成为国有的土地退耕还农需要寻找新的方式，发展城市农业应该是一条很好的思路。在日本、荷兰这样的发达国家，长久以来就重视城市农业生产，一定程度上缓解了耕地的不足，提高了土地的利用率，值得借鉴。
再次，发展城市农业能够更好地满足城市居民不断增长的生活需求。随着我国人民生活水平的日益提高，城市居民对农产品的需求越来越多样化、精致化。在许多城市，特别是中小城市，市民所需的时新蔬菜、水果、食用菌类等精细农产品还要靠长途运输来满足，不但增加了运输成本，在质量上也受到影响。同时，与城市居民的精神生活需求、城市环境的美化相关的农产品，如花卉、园艺、宠物、观赏鸟类等；与城市居民生活水平提高相关的经济类农产品，如蚕桑、中草药、花茶、食用鸟类(鸽子、鹌鹑)、蚊净香草、薄荷、天竺葵等，都会给城市农业带来很大的需求空间。
城市农业是一种组合了各种先进技术，结合了城市生活与社会综合发展因素的复合型农业模式，不管是我国还是世界各国，都已把都市农业列为未来农业发展的主要方向，当前的美国、日本、德国、荷兰等农业发达国家已正在形成以城市农业为核心的农业发展阵形，许多国家的城市农业份额已达总量的30％以上，是未来农业的主流农业。
中水是指循环再利用的水。主要用于洗车、喷洒绿地、冲洗厕所、冷却用水等。中水处理是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水处理方法一般是按照生活污水中各种污染物的含量、中水用途及要求的水质，采用不同的处理单元，组成能够达到水处理要求的工艺流程。这样做充分利用了水资源、减少污水直接排放对环境造成的污染。对于淡水资源缺乏、供水严重不足的城市来说，中水系统是缓解水资源不足，防治水污染，保护环境的重要途径。
沼气是多种有机质在一定温度、湿度、酸碱度及厌氧条件下，经微生物分解代谢所产生的一种可燃性混合气体。沼气的产生过程称为沼气发酵，国际上统称厌氧消化。地球上每年由光合作用生成4×1011吨有机物，其中约5％以不同形式在厌氧条件下被微生物分解成沼气。沼气工程最初是指以粪便、秸秆等农业废弃物为原料，以沼气生产为目标的系统工程。单纯追求能源生产。目前已拓展为以各种有机废弃物厌氧发酵为手段，以追求能源为目标，最终实现沼气、沼液、沼渣的综合利用。
全球能源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代，再到油气时代、电气时代的演变过程。目前，世界能源供应以化石能源为主，有力支撑了经济社会的快速发展。适应未来能源发展需要，水能、风能、太阳能等可再生清洁能源正在加快开发和利用，在保障世界能源供应、促进能源清洁发展中，将发挥越来越重要的作用。
可再生能源因其可持续性、清洁、环保，是未来能源的发展方向，世界许多国家制定了可再生能源发展规划和战略目标。在此环境下，我们亟需对可再生能源加以综合利用，可再生能源的综合利用绝不是把各种可利用的再生能源简单相加，而是需要考虑建立一个综合利用各种可再生能源的集成系统。
发明内容
本发明提供了一种可再生能源绿色建筑系统，解决了现有技术中缺少可再生能源综合利用有效集成的绿色建筑系统的问题，提供一种有机联系、多能互补、且达到最低成本获得综合利用效益的绿色建筑系统。
为实现上述目的，本发明提出了一种可再生能源绿色建筑系统，包括：太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统、供热系统、智能监控系统和微农业生态系统，其中：
太阳能光伏系统，设置在建筑物上，用于将太阳能转换为电能来进行发电，采用并网系统，包括光伏电池和逆变器，所述逆变器接入电网；
中水处理系统，用于将废水处理后进行再利用，包括废水管道，与废水管道出口连接的第一调节池，设置在第一调节池前去除固体杂质的格栅，与第一调节池出口连接的生化池，用于对废水进行生化处理，与生化池出口连接的后处理池，用于对废水进行深度处理和消毒处理，与后处理池出口连接的清水池，用于储备处理达标的再生水；
沼气生产系统，用于将粪污、污泥处理后生产沼气，包括污水管道，与污水管道出口连接的第二调节池，与第二调节池出口连接的厌氧反应器，用于厌氧处理生产沼气，与厌氧反应器固液出口连接的固液分离池，用于将厌氧处理后生成的沼渣沼液进行固液分离，与固液分离池液体出口连接的沼液存储池，用于存储沼液，与厌氧反应器气体出口连接的净化装置，用于对生产出的沼气进行脱硫脱碳处理，与所述净化装置出口连接的高压气罐，用于储存精净化后的沼气，沼渣外运作为有机肥生产基肥，经检验合格的沼渣作为区域绿化用肥，以及微农业生态系统有机基肥；
供热系统，与所述沼气生产系统并行建设，包括燃气锅炉和储水及循环设施；
智能监控系统，用于监控可再生能源绿色建筑系统的各组成系统，包括图像采集装置、信号传输装置和控制与监视装置；
微农业生态系统，用于种养绿植及农作物，与太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统及智能监控系统相连，利用太阳能光伏系统供电，使用中水处理系统处理的再生水进行浇灌，使用沼气生产系统产生的沼液经检验合格后作为营养液的补充，利用智能监控系统实时监控种植物的生长状态及控制和调节其生长环境状态。
优选的，所述太阳能光伏系统设置在建筑物的部分外部结构中，包括屋顶模块和外墙模块。
优选的，所述太阳能光伏系统安装在建筑物的屋顶和外墙表面。
优选的，所述中水处理系统还包括供水支管，与市政管网相连。
优选的，所述沼气生产系统的高压气罐通过输气管线连接到供热系统的燃气锅炉。
优选的，所述沼气生产系统还包括智能生产管控系统，用于沼气生产的全自动化闭环运行、能源效率评估以及安全管理。
优选的，所述供热系统还设置有电锅炉，所述电锅炉和燃气锅炉分别连接储水及循环设施。
优选的，所述微农业生态系统采用光伏温室大棚形式，在大棚内设置多层骨架，与沼气生产系统的沼液储池连通，与中水处理系统的清水池连通。
优选的，所述智能监控系统还包括温湿度检测仪和气体检测仪。
有益效果：
本发明提供了一种可再生能源绿色建筑系统，在区域建筑中耦合了包括太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统、供热系统、智能监控系统和微农业生态系统，联合利用太阳能和生物质能为区域建筑供热、供电，利用区域建筑内的再生能源利用到配套为农业生态系统中，各系统之间围绕区域建筑优化连接，最大限度节约资源、利用资源、且降低污染及废弃物。
附图说明
图1是本发明可再生能源绿色建筑系统的示意图。
1-光伏电池，2-逆变器，3-光伏系统线路，4-电网，5-负载线路，6-建筑物，7-凉亭和/或车棚等，8-立体大棚，9-路灯等公共用电设施，10-废水管道，11-第一调节池，12-生化池，13-后处理池，14-清水池，15-中水回用管网，16-污水管网，17-杂质输送管，18-第二调节池，19-厌氧反应器，20-固液分离池，21-沼液储池，22-沼液管，23-沼渣，24-净化装置，25-高压气罐，26-输气管线，27-燃气锅炉，28-电锅炉，29-锅炉热水管，30-锅炉回水管，31-储水及循环设施，32-供热管，33-回水管。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
参看图1所示，一种可再生能源绿色建筑系统，包括：太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统、供热系统、智能监控系统和微农业生态系统，其中：太阳能光伏系统，设置在建筑物6上，用于将太阳能转换为电能来进行发电，采用并网系统，包括光伏电池1和逆变器2，所述逆变器2接入电网4，区域内各建筑之间的光伏电池1通过光伏系统线路3连接，并通过负载线路5接入电网4；中水处理系统，用于将废水处理后进行再利用，包括废水管道10，与废水管道10出口连接的第一调节池11，设置在第一调节池11前去除固体杂质的格栅，与第一调节池11出口连接的生化池12，用于对废水进行生化处理，与生化池12出口连接的后处理池13，用于对废水进行深度处理和消毒处理，与后处理池13出口连接的清水池14，用于储备处理达标的再生水；沼气生产系统，用于将粪污、污泥等处理后生产沼气，包括污水管道16，与污水管道16出口连接的第二调节池18，与第二调节池18出口连接的厌氧反应器19，用于厌氧处理生产沼气，与厌氧反应器19固液出口连接的固液分离池20，用于将厌氧处理后生成的沼渣沼液进行固液分离，与固液分离池20液体出口连接的沼液存储池21，用于存储沼液，与厌氧反应器19气体出口连接的净化装置24，用于对生产出的沼气进行脱硫脱碳处理，与所述净化装置24出口连接的高压气罐25，用于储存精净化后的沼气，沼渣外运作为有机肥生产基肥，经检验合格的沼渣作为区域绿化用肥，以及微农业生态系统有机基肥；供热系统，与所述沼气生产系统并行建设，用于作为供热媒介，包括燃气锅炉27和储水及循环设施31；智能监控系统，用于监控可再生能源绿色建筑系统的各组成系统，包括图像采集装置、信号传输装置和控制与监视装置；微农业生态系统，用于种养绿植及农作物，与太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统及智能监控系统相连，利用太阳能光伏系统供电，使用中水处理系统处理的再生水进行浇灌，使用沼气生产系统产生的沼液作为营养液的补充，利用智能监控系统实时监控种植物的生长状态及控制和调节其生长环境状态。
太阳能光伏系统，是一种最理想的发电系统，太阳能光伏发电可以直接把光能转换成电能，不需要传动部件，没有噪声，不经过任何中间步骤，所以发电过程中不会产生任何污染或者废弃物。一般分为独立系统、并网系统和混合系统，白天用电量的区域可以采用独立系统或混合系统，即自发自用，余量上网，比如大型商场、工业厂区、学校等；白天用电少的区域可以采用并网系统，即发电上网，电网买电，比如生活小区等。本实施例针对生活小区，采用并网系统，可节省蓄电池和控制器，大大节省投资成本。
其中，对于新建小区或新建建筑，采用光伏建筑(BIPV)一体化设计，即在设计建筑的同时考虑太阳能光伏系统的嵌入，所述太阳能光伏系统设置在建筑物的部分外部结构中，包括屋顶模块和外墙模块，形成一体化设计。光伏材料可部分代替建筑材料，将屋顶的建筑结构中加入部分光伏材料设置为屋顶模块，外墙根据光伏材料及采光需求，部分幕墙或窗下划分区域设置为外墙模块。
对于老旧小区或老旧建筑，根据实际情况单独设计太阳能光伏系统。将所述太阳能光伏系统安装在建筑物的屋顶和外墙表面。例如，坡屋顶建筑的屋顶可以直接作为安装太阳能光伏系统的安装平台，而平屋顶则需要特殊的安装结构来为太阳能光伏系统提供所需的角度。另外，与建筑围护系统中的屋顶比起来，外墙系统能为太阳能光伏系统提供更多的装配面积，这一点在城市高层建筑中尤主明显。但由于系统的高能见度，外墙上安装太阳能光伏系统的安装要求较高，因此，太阳能光伏系统的优化设计是首先要面对的问题，其中包括：太阳能光伏系统最大效率的接受太阳辐射强度、室内良好的光环境及舒适的热环境、室内外通透的视线交流、相关电线及连接盒的隐藏等。
进一步，小区内还建设有凉亭和/或车棚等7遮阳系统，光伏电池的高适应性和灵活性为模块化太阳能光伏系统的设计提供了很多可能，为充分利用太阳能和区域内的遮挡结构，在凉亭和/或车棚、以及微农业生态系统建筑结构的顶盖或其他遮阳结构顶铺设光伏电池，与建筑屋顶及墙面形成统一的太阳能光伏发电系统。
本实施例中还包括与负载线路3连接的路灯等公共用电设施9。
中水处理系统，将废水作为中水处理的水源，经中水处理系统处理后得到达到水质标准的再生水，在可再生能源绿色建筑系统中进行再利用。其中，废水，指因废弃而外排的水，强调废弃的一面，一般还是较为清洁的，容易被二次利用。如建筑排水中的洗浴、盥洗、洗衣、厨房、泳池等排水及其组合；工业排水中的冷却循环水、后期的雨水等。再生水是指废水或雨水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。从经济的角度看，再生水的成本最低，从环保的角度看，废水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。我国是水资源匮乏的国家，人均占有量仅为0.22-0.27万方，列世界第88位。中水利用对我国的环境保护、水资源保护、水污染防治、经济可持续发展能起到重要作用。区域性建设中水处理设施，实现非饮用水传统水源的替代，可节省大量水资源，实现区域性水生态循环系统。中水利用范围较广，如厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等。
本实施例中，区域内建筑物6中由洗浴、盥洗、洗衣及厨房排水等通过单独设置的废水管道10排放，经收集排放到第一调节池11中，通过第一调节池11前设置的格栅去除废水中的固体杂质，杂质另作为沼气生产原料。经第一调节池11均质后，将废水排入生化池12进行生化处理，去除溶解性有机物，生化处理后，将废水排入后处理池13，对废水进行深度处理和消毒处理，使水质达到中水出水标准。处理达标的中水排入清水池14存储备用，清水池14出口接通中水回用管网15，区域内各建筑物6和微农业生态系统的立体大棚8连通。在区域内中水将作为区域绿化灌溉和冲厕水源。为防止中水不足或设施维修导致的无法供水，从市政管网(中水管网或市政给水)引入供水支管作为备用，当清水池14内水位低于一定水位时冲厕水源切换到市政管网，单独设置水表。
沼气生产系统，将区域内产生的污水等作为原料，经处理后产生沼气，在可再生能源绿色建筑系统中进行再利用。其中，污水指被污染了的水，强调其脏的一面，一般指污染较为严重，具有一定的危害性。如建筑排水中的便器排水、工业生产污水、初期雨水等。大量的实验表明，人类粪便可以作为生产沼气的原料。本实施例中，将区域内排放的污水(主要为便器排水)通过污水管道16排出，经收集排放到沼气生产系统的第二调节池18内，经均质后经物料排入厌氧反应器19，在厌氧反应器19中，物料经发酵后产生沼气，并且有机物含量得到进一步降解，病菌杀灭率达到99％以上。厌氧处理后的物料排入固液分离池20对沼渣沼液进行固液分离，排出的沼渣23作为有机肥料可供区域绿化或微农业生态系统的肥料使用，同样排入到沼液储池21中的沼液也可以作为微农业生态系统的灌溉使用，通过设置的沼液管22将沼液储池21中的沼液输送到微农业生态系统的立体大棚8中；若沼液经检测若符合中水处理接收标准，则排入中水处理设施。经厌氧反应器19处理后生产的沼气经净化装置21进行脱硫脱碳处理后，高压储存在高压气罐25内，并通过竖起管线26连接至供热系统的燃气锅炉27，作为区域供热站燃料使用。
进一步，中水处理工艺较为成熟，可选择工艺较多并且市场上具有成型的中水一体化处理装置。根据不同区域情况对工艺定型或装置选型。由于沼气生产系统有一定的安全距离要求，在区域内划分一定区域，专门用于中水处理系统与沼气生产系统，设置成全地下式，顶部设置成绿化园区或作为太阳能光伏系统用地。
优选的，所述沼气生产系统还包括智能生产管控系统，用于沼气生产的全自动化闭环运行、能源效率评估以及安全管理。可选的，包括气体泄漏报警系统，用于实时监测沼气泄漏情况。保证生产安全。
可选的，中水处理系统及沼气生产系统可进一步利用自动化控制系统，实现无人值守自动化运行。
供热系统，作为供热媒介，为区域内建筑物6供热，沼气生产系统中产生的沼气作为燃气锅炉27的燃料，燃气锅炉27加热后的水进入到与之连通的储水与循环设施31内，在通过连接到建筑物6的供热管32输送到建筑物6内供热。通过建筑物6与储水及循环设施31之间的回水管33将回水输送到储水及循环设施31内，再输送会至燃气锅炉27内再加热，如此循环。
本实施例中，供热系统还包括配合燃气锅炉27且与储水及循环设施31相连的电锅炉28，当沼气燃料不足时，可通过电锅炉28辅助供热。
本实施例中，微农业生态系统采用光伏温室大棚形式，在大棚内设置多层骨架，与沼气生产系统的沼液储池21连通，与中水处理系统的清水池14连通。利用无土栽培模式，在大棚内设置三层骨架，可等同于三倍平面土地面积。白天采用普通大棚光照方式，若光照不足，则采用植物照明灯补充光照，所用电能由太阳能光伏系统提供。另外，沼气生产系统所产生的沼液可作为无土栽培营养液的补充，提纯排出的二氧化碳可补充作为植物生长所需的碳源。
本实施例中，智能监控系统，供管理人员和社区居民选择查看，还包括温湿度检测仪和气体检测仪，实时监测大棚内环境，并控制调节至满足植物生长的最佳环境状态，但不限于温湿度检测仪和气体检测仪，还可包括其他检测仪器，用于更好的检测、调节以满足植物生长所需环境。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，包括：太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统、供热系统、智能监控系统和微农业生态系统，其中：
太阳能光伏系统，设置在建筑物上，用于将太阳能转换为电能来进行发电，采用并网系统，包括光伏电池和逆变器，所述逆变器接入电网；
中水处理系统，用于将废水处理后进行再利用，包括废水管道，与废水管道出口连接的第一调节池，设置在第一调节池前去除固体杂质的格栅，与第一调节池出口连接的生化池，用于对废水进行生化处理，与生化池出口连接的后处理池，用于对废水进行深度处理和消毒处理，与后处理池出口连接的清水池，用于储备处理达标的再生水；
沼气生产系统，用于将粪污、污泥处理后生产沼气，包括污水管道，与污水管道出口连接的第二调节池，与第二调节池出口连接的厌氧反应器，用于厌氧处理生产沼气，与厌氧反应器固液出口连接的固液分离池，用于将厌氧处理后生成的沼渣沼液进行固液分离，与固液分离池液体出口连接的沼液存储池，用于存储沼液，与厌氧反应器气体出口连接的净化装置，用于对生产出的沼气进行脱硫脱碳处理，与所述净化装置出口连接的高压气罐，用于储存精净化后的沼气，沼渣外运作为有机肥生产基肥，经检验合格的沼渣作为区域绿化用肥，以及微农业生态系统有机基肥；
供热系统，与所述沼气生产系统并行建设，包括燃气锅炉和储水及循环设施；
智能监控系统，用于监控可再生能源绿色建筑系统的各组成系统，包括图像采集装置、信号传输装置和控制与监视装置；
微农业生态系统，用于种养绿植及农作物，与太阳能光伏系统、中水处理系统、沼气生产系统及智能监控系统相连，利用太阳能光伏系统供电，使用中水处理系统处理的再生水进行浇灌，使用沼气生产系统产生的沼液经检验合格后作为营养液的补充，利用智能监控系统实时监控种植物的生长状态及控制和调节其生长环境状态。
2.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述太阳能光伏系统设置在建筑物的部分外部结构中，包括屋顶模块和外墙模块。
3.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述太阳能光伏系统安装在建筑物的屋顶和外墙表面。
4.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述中水处理系统还包括供水支管，与市政管网相连。
5.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述沼气生产系统的高压气罐通过输气管线连接到供热系统的燃气锅炉。
6.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述沼气生产系统还包括智能生产管控系统，用于沼气生产的全自动化闭环运行、能源效率评估以及安全管理。
7.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述供热系统还设置有电锅炉，所述电锅炉和燃气锅炉分别连接储水及循环设施。
8.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述微农业生态系统采用光伏温室大棚形式，在大棚内设置多层骨架，与沼气生产系统的沼液储池连通，与中水处理系统的清水池连通。
9.根据权利要求1所述的可再生能源绿色建筑系统，其特征在于，所述智能监控系统还包括温湿度检测仪和气体检测仪。
CN201710247352.0A 2017-04-14 2017-04-14 可再生能源绿色建筑系统 Pending CN106972528A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710247352.0A CN106972528A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 可再生能源绿色建筑系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710247352.0A CN106972528A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 可再生能源绿色建筑系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106972528A true CN106972528A (zh) 2017-07-21

Family

ID=59333432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710247352.0A Pending CN106972528A (zh) 2017-04-14 2017-04-14 可再生能源绿色建筑系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106972528A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107974897A (zh) * 2017-11-14 2018-05-01 四川建筑职业技术学院 一种基于市政建设的绿色建筑系统
CN108179804A (zh) * 2018-01-24 2018-06-19 东莞市粤惠建筑工程技术咨询有限公司 一种可再生能源绿色建筑系统
CN108738866A (zh) * 2018-08-03 2018-11-06 刘刚 一种绿色生态农业建筑
CN109156365A (zh) * 2018-09-09 2019-01-08 高节义 楼房畜禽养殖业与楼房无土栽培有机蔬菜结合的基地
CN109430097A (zh) * 2018-12-14 2019-03-08 莱西市产业技术研究院 一种规模化养鸡场用多能协同供应系统
CN109537979A (zh) * 2018-12-25 2019-03-29 北京四汇建筑工程有限责任公司 一种可再生能源绿色建筑系统
CN109812052A (zh) * 2019-02-01 2019-05-28 周斌 一种六合一创新绿色建筑技术集成体系
WO2020200144A1 (zh) * 2019-04-02 2020-10-08 宋志远 一种高效节水资源循环利用系统
CN113603224A (zh) * 2021-07-14 2021-11-05 上海大学 一种多系统的城市自循环系统
CN113800631A (zh) * 2021-09-10 2021-12-17 中国华能集团有限公司河北雄安分公司 一种太阳能用于污水处理厂的综合能源利用系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789460A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 深圳市龙汇源环保工程有限公司 一种人群密集区的综合新能源环保系统
CN105314737A (zh) * 2015-12-03 2016-02-10 深圳盖雅环境科技有限公司 人工湿地污水处理系统及其净化污水的方法
CN205530571U (zh) * 2016-04-25 2016-08-31 季超 海绵厕所
CN106088705A (zh) * 2016-07-13 2016-11-09 北京大成豪第货运代理有限公司 一种节能减排的智慧农业循环系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789460A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 深圳市龙汇源环保工程有限公司 一种人群密集区的综合新能源环保系统
CN105314737A (zh) * 2015-12-03 2016-02-10 深圳盖雅环境科技有限公司 人工湿地污水处理系统及其净化污水的方法
CN205530571U (zh) * 2016-04-25 2016-08-31 季超 海绵厕所
CN106088705A (zh) * 2016-07-13 2016-11-09 北京大成豪第货运代理有限公司 一种节能减排的智慧农业循环系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107974897A (zh) * 2017-11-14 2018-05-01 四川建筑职业技术学院 一种基于市政建设的绿色建筑系统
CN108179804A (zh) * 2018-01-24 2018-06-19 东莞市粤惠建筑工程技术咨询有限公司 一种可再生能源绿色建筑系统
CN108738866A (zh) * 2018-08-03 2018-11-06 刘刚 一种绿色生态农业建筑
CN108738866B (zh) * 2018-08-03 2023-10-31 刘刚 一种绿色生态农业建筑
CN109156365A (zh) * 2018-09-09 2019-01-08 高节义 楼房畜禽养殖业与楼房无土栽培有机蔬菜结合的基地
CN109430097A (zh) * 2018-12-14 2019-03-08 莱西市产业技术研究院 一种规模化养鸡场用多能协同供应系统
CN109430097B (zh) * 2018-12-14 2024-01-23 莱西市产业技术研究院 一种规模化养鸡场用多能协同供应系统
CN109537979A (zh) * 2018-12-25 2019-03-29 北京四汇建筑工程有限责任公司 一种可再生能源绿色建筑系统
CN109812052A (zh) * 2019-02-01 2019-05-28 周斌 一种六合一创新绿色建筑技术集成体系
WO2020200144A1 (zh) * 2019-04-02 2020-10-08 宋志远 一种高效节水资源循环利用系统
CN113603224A (zh) * 2021-07-14 2021-11-05 上海大学 一种多系统的城市自循环系统
CN113800631A (zh) * 2021-09-10 2021-12-17 中国华能集团有限公司河北雄安分公司 一种太阳能用于污水处理厂的综合能源利用系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106972528A (zh) 可再生能源绿色建筑系统
KR101408175B1 (ko) 융복합 축산시스템
CN104532939B (zh) 一种生态、节能雨水回用系统
KR102360525B1 (ko) 유기농 수경재배 기능 및 내부 순환 처리 기능을 가진 생태 빌딩
CN105731656B (zh) 一种用于农田尾水处理的富藻沟系统及处理方法
CN104082070A (zh) 动植物温室养殖种植方法及装置
CN102630515A (zh) 屋顶生物质循环种植系统
CN102674651A (zh) 一种以沼气工程为纽带的粪便处理系统及方法
CN104956951A (zh) 一种全天候全地域循环生态农业系统
CN107060383A (zh) 一种建造生态化多功能城市卫生间系统的方法
CN201360466Y (zh) 生态节能兔舍
CN208577605U (zh) 一种一体化污水处理系统
CN101519264A (zh) 城市黑臭河涌生态治理及综合利用方法
CN101525208A (zh) 村镇污水与垃圾集约处理与资源化绿色工程
CN108191168A (zh) 一种风能太阳能互补模块化污水处理装备
JP3680106B2 (ja) エネルギー変換システムを有する家屋
CN105724117A (zh) 一种循环立体农业装备系统
CN103782855B (zh) 生态还原环保自去水系统
CN205663257U (zh) 光伏生态经济建筑
CN205740511U (zh) 太阳能和led光源强化沉水植物净化污水装置
CN102398991B (zh) 潜流式园林滤池污水处理系统
CN205511117U (zh) 一种环保有机种植设施
CN212982578U (zh) 一种一体化村镇污水处理系统
CN113982201A (zh) 一种基于雨水净化利用的栖息生境绿色屋顶设计系统
CN103061571B (zh) 一种可实现能源循环利用的多功能楼宇及其使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170721