CN112577207A - 一种近零能耗建筑社区的储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种近零能耗建筑社区的储能装置，其包括太阳能热水器、光伏板、储热单元、储电单元以及聚焦镜，其中，所述太阳能热水器的顶部固定有储水箱，所述储水箱的下方设置有多组与之循环连通的真空集热管，所述真空集热管的背部空间固定有光伏板，所述光伏板采用转换电路与储电单元相连；所述储水箱采用进水水路以及出水水路分别与多组储热单元相连，以便通过所述太阳能热水器分别为多组储热单元提供热水；所述太阳能热水器上还采用角度调节组件可调角度的连接有聚焦镜；且在储能时，当光照在真空集热管上时，所述聚焦镜移动至能够为光伏板提供光照的位置处，且当光照在光伏板上时，所述聚焦镜移动至能够为真空集热管提供光照的位置处。

Description

一种近零能耗建筑社区的储能装置
技术领域
本发明涉及储能装置技术领域，具体是一种近零能耗建筑社区的储能装置。
背景技术
目前，较多的社区均设置有储能装置，而储能装置多以太阳能储热装置为主，在供暖季节，利用太阳能储热装置来代替煤炭的使用，能够有效的改善空气质量，以及较少安全事故的发生。
但是，现有的储能装置的储能方式单一，其仅能够利用太阳能进行存储热能，并且由于装置的体积较大不便移动，其不能够随着光照的角度变化而相应的进行变化，使得整体的收集效率较低，好在其所需储热热水的量不大，因此也能够保证其中热水的温度，当然这也就造成了由于热水的量的不足，在日常使用中出现热水不够用的情况。
因此，有必要提供一种近零能耗建筑社区的储能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种近零能耗建筑社区的储能装置，其包括太阳能热水器、光伏板、储热单元、储电单元以及聚焦镜，其中，所述太阳能热水器的顶部固定有储水箱，所述储水箱的下方设置有多组与之循环连通的真空集热管，所述真空集热管的背部空间固定有倾斜放置的光伏板，所述光伏板采用转换电路与储电单元相连；
所述储水箱采用进水水路以及出水水路分别与多组储热单元相连，以便通过所述太阳能热水器分别为多组储热单元提供热水；
且每组所述储热单元中均设置有一温度传感器以及一电加热器，所述温度传感器能够将其检测的温度数据发送至控制器，以便通过控制器根据温度数据控制储电单元为电加热器进行供能；
所述太阳能热水器上还采用角度调节组件可调角度的连接有聚焦镜，以便所述聚焦镜能够绕着储水箱的中心轴线进行转动；
且在储能时，当光照在真空集热管上时，所述聚焦镜移动至能够为光伏板提供光照的位置处，且当光照在光伏板上时，所述聚焦镜移动至能够为真空集热管提供光照的位置处。
进一步，作为优选，所述储水箱固定在两组基架上，且两组基架之间用于倾斜固定光伏板，且所述光伏板与水平面之间的夹角范围为45°～60°。
进一步，作为优选，所述聚焦镜固定在安装板上，所述安装板与至少一组连接架相连，所述连接架的另一端固定在角度调节组件的调节端。
进一步，作为优选，所述角度调节组件包括阶梯套筒、常态锁紧组件以及调节臂，其中，所述阶梯套筒采用锁紧螺钉固定于所述储水箱的一侧，所述阶梯套筒远离储水箱的一侧设置有转盘，所述转盘采用横截面为双T型的限位环转动设置在阶梯套筒上，且所述转盘的另一侧固定有调节臂，所述调节臂上连接有垂直于储水箱的连接架；
且所述转盘采用皮带与角度调节电机的输出端传动相连，所述角度调节电机固定于太阳能热水器上，所述角度调节电机由控制器电连；
且所述转盘靠近阶梯套筒的一侧同轴固定有台阶座，所述台阶座由常态锁紧组件进行常态锁紧。
进一步，作为优选，所述安装板靠近光伏板的一侧设置有太阳能强度检测传感器，所述太阳能强度检测传感器与控制器电连，以便所述控制器根据其检测数据控制角度调节组件进对光伏板进行角度调节。
进一步，作为优选，所述安装板与连接架之间还设置有角度微调组件，所述角度微调组件包括电机座、角度微调电机以及转动座，其中，电机座固定于所述连接架的端部，所述电机座中固定有角度微调电机，所述角度微调电机的输出端穿过电机座与转动座相连，所述转动座还转动设置在连接架上，所述转动座与安装板固定相连。
进一步，作为优选，多组所述储热单元为从上向下依次按A、B、C···G编号的储热罐，所述储热罐固定于储热机体中，且每组所述储热罐中均连通有一出水管，所述出水管上设置有电磁阀，且多组所述出水管共同汇入总出水管中，所述总出水管采用泵体以及进水水路向出水箱中泵入待加热水体；
所述出水箱采用出水水路与总进水管相连通，所述总进水管上分别采用多组进水管对应与多组所述储热罐相连通。
进一步，作为优选，通过所述太阳能热水器从上向下依次为A、B、C···G编号的储热罐，提供热水；
且在使用储热罐中的热水的次序为从下向上依次进行。
进一步，作为优选，所述常态锁紧组件包括卡爪、支撑套筒、外置套筒以及伸缩杆，其中，外置套筒同轴固定于所述阶梯套筒远离储水箱的一侧，所述外置套筒中转动设置有支撑套筒，所述支撑套筒的一侧伸出所述外置套筒且与卡爪固定相连，所述支撑套筒的另一侧与顶紧盘固定相连；
且所述卡爪的形状与台阶座相对应；
所述外置套筒的内部开设有阶梯槽，所述阶梯槽中固定嵌入有环形弹性件，所述弹性件套设在支撑套筒的外部且与顶紧盘固定相连，所述顶紧盘的另一端与伸缩杆的输出端转动相连，所述伸缩杆固定于阶梯套筒的内部，且所述伸缩杆与控制器电连；
且在常态时，所述弹性件驱动所述卡爪顶紧台阶座；
且所述弹性件能够允许所述顶紧盘相当于外置套筒转动一定角度。
进一步，作为优选，所述储水箱中设置有温度检测器，所述温度检测器与控制器电连；
所述储能机体上铰接有观察门，所述观察门上设置有观察窗；
所述储电单元至少包括多组蓄电池。
与现有技术相比，本发明提供了一种近零能耗建筑社区的储能装置，具备以下有益效果：
1.本装置中，利用太阳能热水器对储水箱中的水进行加热，与此同时利用光伏板进行电能储存，且在储能时，当光照在真空集热管上时，聚焦镜移动至能够为光伏板提供光照的位置处，且当光照在光伏板上时，所述聚焦镜移动至能够为真空集热管提供光照的位置处，从而实现全方位且持续的蓄热、蓄电。
2.本装置中设置有角度调节组件以及角度微调组件，二者均与控制器电连，且由储电单元进行供电，且通过角度调节电机与角度微调电机的配合，能够实现聚光镜的多角度调节，从而更好的适应光照角度。
3.本装置中，通过太阳能热水器从上向下依次为A、B、C···G编号的储热罐提供热水；且在使用储热罐中的热水的次序为从下向上依次进行，当储热罐中的热水温度不足，则利用电加热器进行辅助加热，从而节省较多的能源，并且该能源也是由储电单元进行提供，因此整体储能装置接近零能耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中太阳能热水器以及聚光镜的结构示意图；
图3为本发明中角度调节组件的结构示意图；
图4为图3的部分放大结构示意图
图5为本发明中角度微调组件的结构示意图；
图6为本发明中储能机体的结构示意图；
图7为本发明中储能机体的立体结构示意图；
图中：1、太阳能热水器；2、光伏板；3、进水水路；4、出水水路；5、储热单元；6、泵体；7、储电单元；8、聚焦镜；9、真空集热管；10、储水箱；11、角度调节组件；12、连接架；13、角度微调组件；14、安装板；15、基架；16、阶梯套筒；17、常态锁紧组件；18、调节臂；19、电机座；20、角度微调电机；21、转动座；22、储热罐；23、出水管；24、总出水管；25、进水管；26、总进水管；27、储能机体；28、观察门；29、观察窗；30、角度调节电机；31、转盘；32、限位环；33、台阶座；171、卡爪；172、支撑套筒；173、外置套筒；174、弹性件；175、顶紧盘；176、伸缩杆。
具体实施方式
请参阅图1～7，本发明实施例中，一种近零能耗建筑社区的储能装置，其包括太阳能热水器1、光伏板2、储热单元5、储电单元7以及聚焦镜8，其中，所述太阳能热水器1的顶部固定有储水箱10，所述储水箱10的下方设置有多组与之循环连通的真空集热管9，所述真空集热管9的背部空间固定有倾斜放置的光伏板2，所述光伏板2采用转换电路与储电单元7相连；
所述储水箱10采用进水水路3以及出水水路4分别与多组储热单元5相连，以便通过所述太阳能热水器1分别为多组储热单元5提供热水；
且每组所述储热单元5中均设置有一温度传感器以及一电加热器，所述温度传感器能够将其检测的温度数据发送至控制器，以便通过控制器根据温度数据控制储电单元7为电加热器进行供能；
所述太阳能热水器1上还采用角度调节组件11可调角度的连接有聚焦镜8，以便所述聚焦镜8能够绕着储水箱10的中心轴线进行转动；
且在储能时，当光照在真空集热管9上时，所述聚焦镜8移动至能够为光伏板2提供光照的位置处，且当光照在光伏板上时，所述聚焦镜8移动至能够为真空集热管9提供光照的位置处，从而实现全方位且持续的蓄热，蓄电。
本实施例中，如图1和2，所述储水箱10固定在两组基架15上，且两组基架15之间用于倾斜固定光伏板2，且所述光伏板2与水平面之间的夹角范围为45°～60°较佳的，光伏板2采用螺栓固定在两组基架15之间，一方面，螺栓的成本低，安装难度不大，另一方面，使得光伏板2可拆卸且可调角度的设置在两组基架15之间。
本实施例中，所述聚焦镜8固定在安装板14上，所述安装板14与至少一组连接架12相连，所述连接架12的另一端固定在角度调节组件11的调节端，当然，为了提高聚焦镜8的稳定性，可将安装板14与两组连接架13相连，也即，安装板14的两端侧均连接有一连接架12。
本实施例中，如图2和图3，所述角度调节组件11包括阶梯套筒16、常态锁紧组件17以及调节臂18，其中，所述阶梯套筒16采用锁紧螺钉固定于所述储水箱10的一侧，所述阶梯套筒16远离储水箱10的一侧设置有转盘31，所述转盘31采用横截面为双T型的限位环32转动设置在阶梯套筒16上，且所述转盘31的另一侧固定有调节臂18，所述调节臂18上连接有垂直于储水箱10的连接架12；
且所述转盘31采用皮带与角度调节电机30的输出端传动相连，所述角度调节电机30固定于太阳能热水器上，所述角度调节电机由控制器电连；
且所述转盘31靠近阶梯套筒16的一侧同轴固定有台阶座33，所述台阶座33由常态锁紧组件17进行常态锁紧。
作为较佳的实施例，所述安装板14靠近光伏板12的一侧设置有太阳能强度检测传感器，所述太阳能强度检测传感器与控制器电连，以便所述控制器根据其检测数据控制角度调节组件11进对光伏板12进行角度调节。
作为较佳的实施例，所述安装板14与连接架12之间还设置有角度微调组件13，所述角度微调组件13包括电机座19、角度微调电机20以及转动座21，其中，电机座19固定于所述连接架12的端部，所述电机座19中固定有角度微调电机20，所述角度微调电机20的输出端穿过电机座19与转动座21相连，所述转动座21还转动设置在连接架12上，所述转动座21与安装板14固定相连，同样的，角度微调电机20与控制器电连，且由储电单元7进行供电，通过角度调节电机17与角度微调电机20的配合，能够实现聚光镜8的多角度调节，从而更好的适应光照角度。
另外，如图6和图7，多组所述储热单元5为从上向下依次按A、B、C···G编号的储热罐22，所述储热罐22固定于储热机体27中，且每组所述储热罐22中均连通有一出水管23，所述出水管23上设置有电磁阀，且多组所述出水管23共同汇入总出水管24中，所述总出水管24采用泵体6以及进水水路3向出水箱10中泵入待加热水体；
所述出水箱10采用出水水路4与总进水管26相连通，所述总进水管26上分别采用多组进水管25对应与多组所述储热罐22相连通。
进一步的，通过所述太阳能热水器1从上向下依次为A、B、C···G编号的储热罐22，提供热水；
且在使用储热罐22中的热水的次序为从下向上依次进行，因此，在利用储热罐22进行储热时，先开启A储热罐22上的电磁阀，保持其他储热罐22上的电磁阀为关闭状，通过泵体6将A储热罐22中待加热的水体抽送至储水箱10中，并将储水箱10中的已加热好的水体送至A储热罐22中进行保温，当储水箱10中的水体加热完成后再将其中的水体送至B储热罐22中进行保温，以此类推，该储热方式，不仅能够实现对于储水箱10的扩展，并且能够将热水送至不同的储热罐22中进行保温，在使用时，可以先使用最近一次送至储热罐22中的热水，也即，在使用储热罐22中的热水的次序为从下向上依次进行，当使用到A储热罐22中的热水时，可能其中的热水温度不足，此时则利用电加热器进行辅助加热，当然在日常生活中，这种情况也并非每天存在，因此能够节省较多的能源，并且该能源也是由储电单元7进行提供，因此整体储能装置接近零能耗。
作为较佳的实施例，如图4，所述常态锁紧组件17包括卡爪171、支撑套筒172、外置套筒173以及伸缩杆176，其中，所述外置套筒173同轴固定于所述阶梯套筒16远离储水箱10的一侧，所述外置套筒173中转动设置有支撑套筒172，所述支撑套筒172的一侧伸出所述外置套筒173且与卡爪171固定相连，所述支撑套筒172的另一侧与顶紧盘175固定相连；
且所述卡爪171的形状与台阶座33相对应；
所述外置套筒173的内部开设有阶梯槽，所述阶梯槽中固定嵌入有环形弹性件174，且该弹性件可以是弹性橡胶件，所述弹性件174套设在支撑套筒172的外部且与顶紧盘175固定相连，所述顶紧盘175的另一端与伸缩杆176的输出端转动相连，伸缩杆176可以是电动伸缩杆，所述伸缩杆176固定于阶梯套筒16的内部，且所述伸缩杆与控制器电连；
且在常态时，所述弹性件174驱动所述卡爪171顶紧台阶座33，具体的，常态时，弹性件174驱动顶紧盘175靠向左侧，从而通过支撑套筒172驱动卡爪171卡紧台阶座33，从而保证调节臂18保持现有状态，而在调节聚焦镜的角度时，则利用伸缩杆176向右驱动顶紧盘175进行移动，解除卡爪对于台阶座33的锁紧状态；
且所述弹性件174能够允许所述顶紧盘175相当于外置套筒173转动一定角度，从而为卡爪对于台阶座33的锁紧提供一定的缓冲。
作为较佳的实施例，所述储水箱10中设置有温度检测器，所述温度检测器与控制器电连，所述储能机体27上铰接有观察门28，所述观察门28上设置有观察窗29；
所述储电单元至少包括多组蓄电池。
在具体实施时，利用太阳能热水器1对储水箱10中的水进行加热，与此同时利用光伏板2进行电能储存，且在储能时，当光照在真空集热管9上时，聚焦镜8移动至能够为光伏板2提供光照的位置处，且当光照在光伏板上时，所述聚焦镜8移动至能够为真空集热管9提供光照的位置处，从而实现全方位且持续的蓄热，蓄电，并且在利用储热罐22进行储热时，先开启A储热罐22上的电磁阀，保持其他储热罐22上的电磁阀为关闭状，通过泵体6将A储热罐22中待加热的水体抽送至储水箱10中，并将储水箱10中的已加热好的水体送至A储热罐22中进行保温，当储水箱10中的水体加热完成后再将其中的水体送至B储热罐22中进行保温，以此类推，该储热方式，不仅能够实现对于储水箱10的扩展，并且能够将热水送至不同的储热罐22中进行保温以及后续的使用。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：其包括太阳能热水器(1)、光伏板(2)、储热单元(5)、储电单元(7)以及聚焦镜(8)，其中，所述太阳能热水器(1)的顶部固定有储水箱(10)，所述储水箱(10)的下方设置有多组与之循环连通的真空集热管(9)，所述真空集热管(9)的背部空间固定有倾斜放置的光伏板(2)，所述光伏板(2)采用转换电路与储电单元(7)相连；
所述储水箱(10)采用进水水路(3)以及出水水路(4)分别与多组储热单元(5)相连，以便通过所述太阳能热水器(1)分别为多组储热单元(5)提供热水；
且每组所述储热单元(5)中均设置有一温度传感器以及一电加热器，所述温度传感器能够将其检测的温度数据发送至控制器，以便通过控制器根据温度数据控制储电单元(7)为电加热器进行供能；
所述太阳能热水器(1)上还采用角度调节组件(11)可调角度的连接有聚焦镜(8)，以便所述聚焦镜(8)能够绕着储水箱(10)的中心轴线进行转动；
且在储能时，当光照在真空集热管(9)上时，所述聚焦镜(8)移动至能够为光伏板(2)提供光照的位置处，且当光照在光伏板上时，所述聚焦镜(8)移动至能够为真空集热管(9)提供光照的位置处。
2.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述储水箱(10)固定在两组基架(15)上，且两组基架(15)之间用于倾斜固定光伏板(2)，且所述光伏板(2)与水平面之间的夹角范围为45°～60°。
3.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述聚焦镜(8)固定在安装板(14)上，所述安装板(14)与至少一组连接架(12)相连，所述连接架(12)的另一端固定在角度调节组件(11)的调节端。
4.根据权利要求3所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述角度调节组件(11)包括阶梯套筒(16)、常态锁紧组件(17)以及调节臂(18)，其中，所述阶梯套筒(16)采用锁紧螺钉固定于所述储水箱(10)的一侧，所述阶梯套筒(16)远离储水箱(10)的一侧设置有转盘(31)，所述转盘(31)采用横截面为双T型的限位环(32)转动设置在阶梯套筒(16)上，且所述转盘(31)的另一侧固定有调节臂(18)，所述调节臂(18)上连接有垂直于储水箱(10)的连接架(12)；
且所述转盘(31)采用皮带与角度调节电机(30)的输出端传动相连，所述角度调节电机由控制器电连，所述角度调节电机(30)固定于太阳能热水器上；
且所述转盘(31)靠近阶梯套筒(16)的一侧同轴固定有台阶座(33)，所述台阶座(33)由常态锁紧组件(17)进行常态锁紧。
5.根据权利要求3所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述安装板(14)靠近光伏板(12)的一侧设置有太阳能强度检测传感器，所述太阳能强度检测传感器与控制器电连，以便所述控制器根据其检测数据控制角度调节组件(11)进对光伏板(12)进行角度调节。
6.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述安装板(14)与连接架(12)之间还设置有角度微调组件(13)，所述角度微调组件(13)包括电机座(19)、角度微调电机(20)以及转动座(21)，其中，电机座(19)固定于所述连接架(12)的端部，所述电机座(19)中固定有角度微调电机(20)，所述角度微调电机(20)的输出端穿过电机座(19)与转动座(21)相连，所述转动座(21)还转动设置在连接架(12)上，所述转动座(21)与安装板(14)固定相连。
7.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：多组所述储热单元(5)为从上向下依次按A、B、C···G编号的储热罐(22)，所述储热罐(22)固定于储热机体(27)中，且每组所述储热罐(22)中均连通有一出水管(23)，所述出水管(23)上设置有电磁阀，且多组所述出水管(23)共同汇入总出水管(24)中，所述总出水管(24)采用泵体(6)以及进水水路(3)向出水箱(10)中泵入待加热水体；
所述出水箱(10)采用出水水路(4)与总进水管(26)相连通，所述总进水管(26)上分别采用多组进水管(25)对应与多组所述储热罐(22)相连通。
8.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：通过所述太阳能热水器(1)从上向下依次为A、B、C···G编号的储热罐(22)，提供热水；
且在使用储热罐(22)中的热水的次序为从下向上依次进行。
9.根据权利要求4所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述常态锁紧组件(17)包括卡爪(171)、支撑套筒(172)、外置套筒(173)以及伸缩杆(176)，其中，所述外置套筒(173)同轴固定于所述阶梯套筒(16)远离储水箱(10)的一侧，所述外置套筒(173)中转动设置有支撑套筒(172)，所述支撑套筒(172)的一侧伸出所述外置套筒(173)且与卡爪(171)固定相连，所述支撑套筒(172)的另一侧与顶紧盘(175)固定相连；
且所述卡爪(171)的形状与台阶座(33)相对应；
所述外置套筒(173)的内部开设有阶梯槽，所述阶梯槽中固定嵌入有环形弹性件(174)，所述弹性件(174)套设在支撑套筒(172)的外部且与顶紧盘(175)固定相连，所述顶紧盘(175)的另一端与伸缩杆(176)的输出端转动相连，所述伸缩杆(176)固定于阶梯套筒(16)的内部，且所述伸缩杆与控制器电连；
且在常态时，所述弹性件(174)驱动所述卡爪(171)顶紧台阶座(33)；
且所述弹性件(174)能够允许所述顶紧盘(175)相当于外置套筒(173)转动一定角度。
10.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑社区的储能装置，其特征在于：所述储水箱(10)中设置有温度检测器，所述温度检测器与控制器电连；
所述储能机体(27)上铰接有观察门(28)，所述观察门(28)上设置有观察窗(29)；
所述储电单元至少包括多组蓄电池。
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