CN110030614A - 一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统 - Google Patents

一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统 Download PDF

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Abstract

一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，本发明涉及供暖技术领域；太阳能集热器的出水口通过太阳能集热器回水管与储热水箱上端的热水入水口贯通连接，储热水箱下端的排水口通过太阳能集热器供水管与太阳能集热器的进水口贯通连接，太阳能集热器供水管上串联有二号循环水泵；储热水箱上端的热水补水口通过管道与沼气壁挂炉的出水口贯通连接，该管道上串联有电磁阀，沼气壁挂炉的进水口与自来水管贯通连接，沼气壁挂炉的供气口通过管道与沼气池连接，其该管道上串联有沼气袋。其节能环保，无运行费用，且提高换热效率，其布置灵活，施工简单，实用性更强。

Description

一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统
技术领域
本发明涉及供暖技术领域，具体涉及一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统。
背景技术
随着国家经济的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，对于广大农村地区，冬季供暖是一种需求也是一种必要，目前北方的农村地区在冬季许多家庭没有供暖，有供暖的家庭也比较分散且形式不一，采用空气源热泵或采用煤炉及电暖气供暖，甚至采用火坑取暖，采用煤炉和火坑取暖会造成环境污染，采用空气源热泵在冬季工况恶劣条件下效率往往较低，采用电暖气则消耗大量电能造成不节能，而采用天然气供暖由于燃气走进农村的发展限制，目前只有少数农村地区得到了推广，这些都是制约农村供暖的发展。而毛细管网是理想的高效换热器，在冬季毛细管辐射供热工况，供水水温只需30℃-35℃即能达到室温20℃±2℃。基于此，提出一种广大农村地区使用的太阳能联合沼气毛细管供暖系统解决现有的一些农村供暖问题，利用清洁能源太阳能和沼气能来提供热源，并采用毛细管网高效换热器，不仅不浪费能源，还节能环保，并达到农村供暖的目的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其节能环保，无运行费用，且提高换热效率，其布置灵活，施工简单，实用性更强。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含太阳能集热器、太阳能集热器回水管、储热水箱、电磁阀、自来水管、沼气壁挂炉、沼气袋、沼气池、供暖房、供暖回水管、一号循环水泵、阀门、供暖进水管、二号循环水泵、太阳能集热器供水管；太阳能集热器的出水口通过太阳能集热器回水管与储热水箱上端的热水入水口贯通连接，储热水箱下端的排水口通过太阳能集热器供水管与太阳能集热器的进水口贯通连接，太阳能集热器供水管上串联有二号循环水泵；储热水箱上端的热水补水口通过管道与沼气壁挂炉的出水口贯通连接，该管道上串联有电磁阀，沼气壁挂炉的进水口与自来水管贯通连接，沼气壁挂炉的供气口通过管道与沼气池连接，其该管道上串联有沼气袋；储热水箱中部侧壁的热水出水口通过供暖进水管与供暖房内的毛细管网的进口端贯通连接，供暖进水管上串联有阀门和一号循环水泵，毛细管网的出口端通过供暖回水管与储热水箱侧壁的回水口贯通连接；所述的储热水箱的内壁固定有温度感测器，该温度感测器与沼气壁挂炉的电控端以及电磁阀电控连接；所述的毛细管网嵌设在位于供暖房的墙体内的侧墙腔体内，且位于毛细管网前侧上方的侧墙腔体体壁上嵌设有进风口，位于毛细管网前侧下方左右两侧的侧墙腔体体壁上均嵌设有出风口，出风口内设有贯流风机；上述电磁阀、沼气壁挂炉、二号循环水泵和贯流风机均与供电设备电连接。
进一步地，所述的储热水箱下端侧壁贯通连接有自来水补水管，储热水箱的底壁贯通连接有排水管；自来水补水管以及排水管上均串联有电控阀，储热水箱的内壁固定有水位感测器，水位感测器与上述两个电控阀电控连接。
进一步地，所述的太阳能集热器上设置的光伏组件与蓄电池连接，蓄电池与所述的电磁阀、沼气壁挂炉、二号循环水泵和贯流风机电连接。
进一步地，所述的毛细管网嵌设于柜体内，进风口嵌设在柜体的前壁上侧，且位于毛细管网的上边缘外侧，出风口嵌设在柜体的前壁下侧的凸台内，且位于毛细管网的下边缘外侧，所述的贯流风机设置在该凸台内，且位于出风口的内侧。
本发明的工作原理：太阳能集热器受太阳光线照射产生的热水，受重力影响通过太阳能集热器回水管流入到储热水箱中；储热水箱中的热水在阀门打开的状态下，一号循环水泵提供动力，通过供暖进水管流入到供暖房中的毛细管网内，进行供暖，供暖房中的空气流从进风口处流入，与毛细管网进行对流换热，换热后的热风从出风口再次流进到供暖房中进行采暖，采暖后的回水通过供暖回水管流入到储热水箱中，储热水箱底部的水在二号循环水泵提供的动力下，通过太阳能集热器供水管流入到太阳能集热器中，继续加热，如此循环，进行循环供暖；
沼气池在一年四季中产生的沼气均储存在沼气袋中，当储热水箱内的水温达不到温度感测器设定的供暖温度时，电磁阀打开，沼气壁挂炉开始运转，由自来水管想沼气壁挂炉内供水，水经过沼气壁挂炉加热后流入到储热水箱中；当储热水箱内的水温达到温度感测器设定的供暖温度时，电磁阀关闭，沼气壁挂炉停止运转，以此来保证稳定的供暖温度。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其节能环保，无运行费用，且提高换热效率，其布置灵活，施工简单，实用性更强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是实施例一中毛细管网位于供暖房中的位置示意图。
图3是实施例一中侧墙腔体的结构示意图。
图4是实施例二中毛细管网分布示意图。
图5是实施例二中毛细管网的分布侧面图。
附图标记说明：
太阳能集热器1、太阳能集热器回水管2、储热水箱3、电磁阀4、自来水管5、沼气壁挂炉6、沼气袋7、沼气池8、供暖房9、供暖回水管10、一号循环水泵11、阀门12、供暖进水管13、自来水补水管14、排水管15、二号循环水泵16、太阳能集热器供水管17、侧墙腔体18、毛细管网19、进风口20、出风口21、贯流风机22、柜体23。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1-图3所示，本具体实施方式（实施例一：侧墙腔体式毛细管供暖系统）采用的技术方案是：它包含太阳能集热器1、太阳能集热器回水管2、储热水箱3、电磁阀4、自来水管5、沼气壁挂炉6、沼气袋7、沼气池8、供暖房9、供暖回水管10、一号循环水泵11、阀门12、供暖进水管13、二号循环水泵16、太阳能集热器供水管17；太阳能集热器1的出水口通过太阳能集热器回水管2与储热水箱3上端的热水入水口贯通连接，储热水箱3下端的排水口通过太阳能集热器供水管17与太阳能集热器1的进水口贯通连接，太阳能集热器供水管17上串联有二号循环水泵16；储热水箱3下端侧壁贯通连接有自来水补水管14，储热水箱3的底壁贯通连接有排水管15；自来水补水管14以及排水管15上均串联有电控阀，储热水箱3的内壁固定有水位感测器，水位感测器与上述两个电控阀电控连接；储热水箱3上端的热水补水口通过管道与沼气壁挂炉6的出水口贯通连接，该管道上串联有电磁阀4，沼气壁挂炉6的进水口与自来水管5贯通连接，沼气壁挂炉6的供气口通过管道与沼气池8连接，其该管道上串联有沼气袋7；储热水箱3中部侧壁的热水出水口通过供暖进水管13与供暖房9内的毛细管网19的进口端贯通连接，供暖进水管13上串联有阀门12和一号循环水泵11，毛细管网19的出口端通过供暖回水管10与储热水箱3侧壁的回水口贯通连接；所述的储热水箱3的内壁固定有温度感测器，该温度感测器与沼气壁挂炉6的电控端以及电磁阀4电控连接；所述的毛细管网19嵌设在位于供暖房9墙体内的侧墙腔体18内，且位于毛细管网19前侧上方的侧墙腔体18体壁上嵌设有进风口20，位于毛细管网19前侧下方左右两侧的侧墙腔体18体壁上均嵌设有出风口21，出风口21内设有贯流风机22；太阳能集热器1上设置的光伏组件与蓄电池连接，蓄电池与所述的电磁阀4、沼气壁挂炉6、二号循环水泵16和贯流风机22电连接。
本具体实施方式的工作原理：太阳能集热器1受太阳光线照射产生的热水，受重力影响通过太阳能集热器回水管2流入到储热水箱3中；储热水箱3中的热水在阀门12打开的状态下，一号循环水泵11提供动力，通过供暖进水管13流入到供暖房9中的毛细管网19内，进行供暖，供暖房9中的空气流从进风口20处流入，与毛细管网19进行对流换热，换热后的热风从出风口21再次流进到供暖房9中进行采暖，采暖后的回水通过供暖回水管10流入到储热水箱3中，储热水箱3底部的水在二号循环水泵16提供的动力下，通过太阳能集热器供水管17流入到太阳能集热器1中，继续加热，如此循环，进行循环供暖；
沼气池8在一年四季中产生的沼气均储存在沼气袋7中，当储热水箱3内的水温达不到温度感测器设定的供暖温度时，电磁阀4打开，沼气壁挂炉6开始运转，由自来水管5想沼气壁挂炉6内供水，水经过沼气壁挂炉6加热后流入到储热水箱3中；当储热水箱3内的水温达到温度感测器设定的供暖温度时，电磁阀4关闭，沼气壁挂炉6停止运转，以此来保证稳定的供暖温度；
在供暖系统运行过程中，水位感测器实时感测储热水箱3中的水量，当水量不足时，通过自来水补水管14进行补水，相反，储热水箱3中的水量过量时，通过排水管15排掉多余的水；
在采暖过程中，采暖热水流入到供暖房9中，进而流入到侧墙腔体18中的毛细管网19中，供暖房9中的空气流通过进风口20流进侧墙腔体18中，与毛细管网18进行对流换热，换热后从出风口21流出，房间空气流的流动依次循环，从而达到采暖的目的。
本具体实施方式有益效果为：
1、利用太阳能光伏发电，产生的电能储存在蓄电池中，提供两个循环水泵及贯流风22等电气设备所需要的电量，不需要外加的耗电量，且非供暖季光伏发电的电量可用于照明；
2、利用可再生能源即太阳能和沼气能，节能环保，且无运行费用；
3、安装有贯流风机22，贯流风机噪音小，且带动空气流与毛细管网19进行换热，将以辐射换热为主的传统毛细管供暖方式转换为以对流换热为主的供暖方式，极大提高了换热效率；
4、该系统采用毛细管网19，换热效率高，且仅仅需要温度较低热水即可满足供暖，极大节省能源；
5、不需要把毛细管网铺埋在地板下或侧墙内，这样有利于更换毛细管网及维修，且施工简单；
实施例二：
参看图4和图5，本实施例（立柜式毛细管供暖系统）中的毛细管网19嵌设于柜体23内，进风口20嵌设在柜体23的前壁上侧，且位于毛细管网19的上边缘外侧，出风口21嵌设在柜体23的前壁下侧的凸台内，且位于毛细管网19的下边缘外侧，所述的贯流风机22设置在该凸台内，且位于出风口21的内侧。
本实施例中的供暖热水流入柜体23内的毛细管网19中，在贯流风机22提供动力的作用下，供暖房9中的空气流从进风口20处流入，与毛细管网19进行对流换热，换热后的热风从出风口21处再次流进到供暖房9中进行采暖；由于柜体23与墙体是独立分开设计的，其较灵活，可根据情况，布置在房间的不同位置，即可进行整个房间的采暖，也可以根据需要进行局部采暖，进而更加节能；根据供暖房间大小的需要，末端可以单独采用侧墙腔体式毛细管供暖系统，也可以配备立柜式毛细管供暖系统加以辅助。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其特征在于：它包含太阳能集热器(1)、太阳能集热器回水管(2)、储热水箱(3)、电磁阀(4)、自来水管(5)、沼气壁挂炉(6)、沼气袋(7)、沼气池(8)、供暖房(9)、供暖回水管(10)、一号循环水泵(11)、阀门(12)、供暖进水管(13)、二号循环水泵(16)、太阳能集热器供水管(17)；太阳能集热器(1)的出水口通过太阳能集热器回水管(2)与储热水箱(3)上端的热水入水口贯通连接，储热水箱(3)下端的排水口通过太阳能集热器供水管(17)与太阳能集热器(1)的进水口贯通连接，太阳能集热器供水管(17)上串联有二号循环水泵(16)；储热水箱(3)上端的热水补水口通过管道与沼气壁挂炉(6)的出水口贯通连接，该管道上串联有电磁阀(4)，沼气壁挂炉(6)的进水口与自来水管(5)贯通连接，沼气壁挂炉(6)的供气口通过管道与沼气池(8)连接，其该管道上串联有沼气袋(7)；储热水箱(3)中部侧壁的热水出水口通过供暖进水管(13)与供暖房(9)内的毛细管网(19)的进口端贯通连接，供暖进水管(13)上串联有阀门(12)和一号循环水泵(11)，毛细管网(19)的出口端通过供暖回水管(10)与储热水箱(3)侧壁的回水口贯通连接；所述的储热水箱(3)的内壁固定有温度感测器，该温度感测器与沼气壁挂炉(6)的电控端以及电磁阀(4)电控连接；所述的毛细管网(19)嵌设在位于供暖房(9)的墙体内的侧墙腔体(18)内，且位于毛细管网(19)前侧上方的侧墙腔体(18)体壁上嵌设有进风口(20)，位于毛细管网(19)前侧下方左右两侧的侧墙腔体(18)体壁上均嵌设有出风口(21)，出风口(21)内设有贯流风机(22)；上述电磁阀(4)、沼气壁挂炉(6)、二号循环水泵(16)和贯流风机(22)均与供电设备电连接。
2.根据权利要求1所述的一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其特征在于：所述的储热水箱(3)下端侧壁贯通连接有自来水补水管(14)，储热水箱(3)的底壁贯通连接有排水管(15)；自来水补水管(14)以及排水管(15)上均串联有电控阀，储热水箱(3)的内壁固定有水位感测器，水位感测器与上述两个电控阀电控连接。
3.根据权利要求1所述的一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其特征在于：所述的太阳能集热器(1)上设置的光伏组件与蓄电池连接，蓄电池与所述的电磁阀(4)、沼气壁挂炉(6)、二号循环水泵(16)和贯流风机(22)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其特征在于：所述的毛细管网(19)嵌设于柜体(23)内，进风口(20)嵌设在柜体(23)的前壁上侧，且位于毛细管网(19)的上边缘外侧，出风口(21)嵌设在柜体(23)的前壁下侧的凸台内，且位于毛细管网(19)的下边缘外侧，所述的贯流风机(22)设置在该凸台内，且位于出风口(21)的内侧。
5.一种农村家用太阳能联合沼气的毛细管供暖系统，其特征在于：它的工作原理：太阳能集热器受太阳光线照射产生的热水，受重力影响通过太阳能集热器回水管流入到储热水箱中；储热水箱中的热水在阀门打开的状态下，一号循环水泵提供动力，通过供暖进水管流入到供暖房中的毛细管网内，进行供暖，供暖房中的空气流从进风口处流入，与毛细管网进行对流换热，换热后的热风从出风口再次流进到供暖房中进行采暖，采暖后的回水通过供暖回水管流入到储热水箱中，储热水箱底部的水在二号循环水泵提供的动力下，通过太阳能集热器供水管流入到太阳能集热器中，继续加热，如此循环，进行循环供暖；
沼气池在一年四季中产生的沼气均储存在沼气袋中，当储热水箱内的水温达不到温度感测器设定的供暖温度时，电磁阀打开，沼气壁挂炉开始运转，由自来水管想沼气壁挂炉内供水，水经过沼气壁挂炉加热后流入到储热水箱中；当储热水箱内的水温达到温度感测器设定的供暖温度时，电磁阀关闭，沼气壁挂炉停止运转，以此来保证稳定的供暖温度。
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