CN112769213A - 一种风能太阳能互补型热水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风能太阳能互补型热水装置，涉及风能技术领域。本发明包括储水箱、金属框架、太阳能板、风轮、蓄电池和控制器。本发明通过置太阳能板、风轮、蓄电池，充分利用了太阳能和风能，二者可以进行相互补充，不额外消耗太阳能，更加绿色环保，提高了热水装置的适应性；将太阳能和风力产生的电能并联接入蓄电装置。即使在风力不足的情况下，蓄电装置仍然可以通过太阳能持续充电，保障了蓄电装置中电能的储备，极大改善了热水器使用的稳定性。此外在水箱中设置了热传感器，通过控制器控制加热装置的开启关闭，更加节能环保。

Description

一种风能太阳能互补型热水装置
技术领域
本发明属于风能技术领域，特别是涉及一种风能太阳能互补型热水装置。
背景技术
当前，各大能源缺乏的时代。开发新能源、利用新能源已经迫在眉急。太阳能已经渐渐进入大众家庭。目前使用的热水装置，有电加热、燃料加热、太阳能加热和风能加热，其中电与燃料加热的成本高。太阳能热水装置是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水装置按结构形式分为真空管式太阳能热水装置和平板式太阳能热水装置，主要以真空管式太阳能热水装置为主，占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水装置是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水，但太阳能加热，到晚上或阴雨天，热水效果不好。
风能热水装置是广泛应用于海岛和高层建筑的环保型制热设备，传统的风能热水装置原理是利用风力带动扇叶转动，并驱动发电机运转而产生电能，再把产生的电能充至蓄电池内。而蓄电池的输出端则连接在水箱中的发热片上，以此加热水箱内的水。但是，由于风能的稳定性极差，风力产生的电能不足，导致蓄电池内的电量不能处于稳定水平，发热片工作负载极不稳定，因而传统的风能热水装置不能满足热水装置需要长时间使用的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风能太阳能互补型热水装置，通过太阳能板、风轮、蓄电池，解决了现有的太阳能热水装置在夜晚或者阴雨天加热效果不好；风能热水装置的风能的稳定性极差，风力产生的电能不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种风能太阳能互补型热水装置，包括储水箱、金属框架、太阳能板、风轮、蓄电池和控制器；所述储水箱内设置有电能加热装置；所述电能加热装置固定设置在储水箱内侧壁上；所述储水箱顶部呈半球形；所述储水箱的外侧壁下部设置有出水管；所述储水箱顶部设置有进水管；所述储水箱上部设置有金属框架；所述金属框架包括环形板、第一连接柱和第一平板；所述环形板与第一平板之间通过第一连接柱固定连接；所述环形板采用套接的方式套设在储水箱上；所述第一平板的下表面设置有第二平板；所述第二平板与第一平板之间通过第二连接柱连接；所述第二平板上设置有储电池和控制器；所述第一平板的上表面设置有第三连接柱；所述第三连接柱的上部周侧面设置有风轮；所述风轮呈环形均布设置；所述第三连接柱的顶部设置有第四连接柱；所述第四连接柱的顶部设置有太阳能板；所述太阳能板获取的太阳能、风轮获取的风能均通过转换装置转换为电能储存在蓄电池内；所述控制器用于控制电能加热装置的开启和关闭；所述加热装置与控制器、控制器与蓄电池均通过电连接。
进一步地，所述电能加热装置为电加热阻丝；所述电加热阻丝呈螺旋状，并延伸至储水箱顶部外侧。
进一步地，所述储水箱内还设置有热传感器；所述热传感器与控制器通过无线连接。
进一步地，所述风轮的个数为3-6个。
进一步地，所述进水管和出水管上均设置有控制阀门。
进一步地，所述储水箱底部还设置有支撑腿。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明针对现有在夜晚或者阴雨天加热效果不好；风能热水装置的风能的稳定性极差，风力产生的电能不足的问题，设置了太阳能板、风轮、蓄电池，充分利用了太阳能和风能，二者可以进行相互补充，不额外消耗太阳能，更加绿色环保，提高了热水装置的适应性。
2、本发明将太阳能和风力产生的电能并联接入蓄电装置。即使在风力不足的情况下，蓄电装置仍然可以通过太阳能持续充电，保障了蓄电装置中电能的储备，极大改善了热水器使用的稳定性。此外在水箱中设置了热传感器，通过控制器控制加热装置的开启关闭，更加节能环保。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种一种风能太阳能互补型热水装置的结构示意图；
图2为图1的左视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-储水箱，2-金属框架，3-风轮，4-太阳能板，5-第四连接柱，6-第三连接柱，7-第二平板，8-第二连接柱，9-蓄电池，10-控制器，101-支撑腿，102-出水管，201-环形板，202-第一连接柱，203-第一平板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“上部”、“下表面”、“周侧面”、“外侧”、“内”、“底部”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-2所示，本发明为一种风能太阳能互补型热水装置，包括储水箱1、金属框架2、太阳能板4、风轮3、蓄电池9和控制器10；储水箱1内设置有电能加热装置；电能加热装置固定设置在储水箱1内侧壁上；电能加热装置为电加热阻丝；电加热阻丝呈螺旋状，并延伸至储水箱1顶部外侧；储水箱1内还设置有热传感器；热传感器与控制器10通过无线连接；储水箱1顶部呈半球形；储水箱1的外侧壁下部设置有出水管102；储水箱1顶部设置有进水管；储水箱1上部设置有金属框架2；金属框架2包括环形板201、第一连接柱202和第一平板203；环形板201与第一平板203之间通过第一连接柱202固定连接；环形板201采用套接的方式套设在储水箱1上；第一平板203的下表面设置有第二平板7；第二平板7与第一平板203之间通过第二连接柱8连接；第二平板7上设置有储电池和控制器10；第一平板203的上表面设置有第三连接柱6；第三连接柱6的上部周侧面设置有风轮3；风轮3呈环形均布设置；风轮3的个数为3-6个；第三连接柱6的顶部设置有第四连接柱5；第四连接柱5的顶部设置有太阳能板4；太阳能板4获取的太阳能、风轮3获取的风能均通过转换装置转换为电能储存在蓄电池9内；控制器10用于控制电能加热装置的开启和关闭；加热装置与控制器10、控制器10与蓄电池9均通过电连接；进水管和出水管102上均设置有控制阀门；储水箱1底部还设置有支撑腿101。
本实施例的一个具体应用为：
将金属框架2上的环形板201套设在储水箱1内，将电热阻丝与控制器10电连接；将风轮3安装在第三连接柱6上；将太阳能板4安装在第四连接柱5上；当晴天时，太阳能板4吸收太阳能通过转换装置，将太阳能转换为电能储存在蓄电池9内；当起风时，风轮3转动，通过转换装置将风能转换为电能储存在蓄电池9内；当用户需要使用热水时，控制器10控制储水箱1内的电加热装置开始加热，当加热到适宜温度时，热传感器将温度数据传输至控制器10，达到预定数据时，控制器10控制电加热装置停止运作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种风能太阳能互补型热水装置，包括储水箱(1)、金属框架(2)、风轮(3)、太阳能板(4)、蓄电池(9)和控制器(10)；
其特征在于：
所述储水箱(1)内设置有电能加热装置；所述电能加热装置固定设置在储水箱(1)内侧壁上；
所述储水箱(1)顶部呈半球形；所述储水箱(1)的外侧壁下部设置有出水管(102)；所述储水箱(1)顶部设置有进水管；所述储水箱(1)上部设置有金属框架(2)；
所述金属框架(2)包括环形板(201)、第一连接柱(202)和第一平板(203)；所述环形板(201)与第一平板(203)之间通过第一连接柱(202)固定连接；所述环形板(201)采用套接的方式套设在储水箱(1)上；所述第一平板(203)的下表面设置有第二平板(7)；所述第二平板(7)与第一平板(203)之间通过第二连接柱(8)连接；
所述第二平板(7)上设置有储电池和控制器(10)；所述第一平板(203)的上表面设置有第三连接柱(6)；所述第三连接柱(6)的上部周侧面设置有风轮(3)；
所述风轮(3)呈环形均布设置；所述第三连接柱(6)的顶部设置有第四连接柱(5)；所述第四连接柱(5)的顶部设置有太阳能板(4)；
所述太阳能板(4)获取的太阳能、风轮(3)获取的风能均通过转换装置转换为电能储存在蓄电池(9)内；所述控制器(10)用于控制电能加热装置的开启和关闭；所述加热装置与控制器(10)、控制器(10)与蓄电池(9)均通过电连接。
2.根据权利要求1所述的一种风能太阳能互补型热水装置，其特征在于，所述电能加热装置为电加热阻丝；所述电加热阻丝呈螺旋状，并延伸至储水箱(1)顶部外侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种风能太阳能互补型热水装置，其特征在于，所述储水箱(1)内还设置有热传感器；所述热传感器与控制器(10)通过无线连接。
4.根据权利要求3所述的一种风能太阳能互补型热水装置，其特征在于，所述风轮(3)的个数为3-6个。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种风能太阳能互补型热水装置，其特征在于，所述进水管和出水管(102)上均设置有控制阀门。
6.根据权利要求5所述的一种风能太阳能互补型热水装置，其特征在于，所述储水箱(1)底部还设置有支撑腿(101)。
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