CN201508057U - 绿色多功能生活基站 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种绿色多功能生活基站，该基站包括能源转换及存储系统、能源利用系统、智能控制系统，能源转换系统包括风光互补发电系统和太阳能高温集热系统，分别负责把风能、电能等自然资源转化为电能，热能，供能源利用系统使用，能源利用系统主要包括开水系统、蒸饭系统、生活热水系统、采暖及制冷系统等，太阳能高温集热系统和能源转换系统通过换热器进行热量传递。本实用新型绿色多功能生活基站可以一年四季、长期、连续、稳定地提供照明、制冷、取暖、生活热水、饮用水(包括开水)、煮饭等基本生活条件，满足人们在资源匮乏的地区长期生活的需要。

Description

绿色多功能生活基站
技术领域
本发明涉及太阳能、风能等资源的利用领域，尤其涉及一种将太阳能、风能用于日常生活领域的绿色多功能生活基站。
背景技术
当人们需要在资源匮乏的地区长期生活的时候，比如说驻防部队、野外作业、岛屿生活，日常照明、制冷、取暖、生活热水、饮用水、煮饭等往往就会成为很难解决的问题，而目前，国内外尚无完全由“绿色”能源——即太阳能、风能等可再生能源为建筑提供冷、热、电，从而保障耗能建筑物正常的照明、采暖制冷以及相应的开水供应、蒸饭、生活热水等的技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能、风能作为能源来源、满足日常生活需要的绿色多功能生活基站。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型一种绿色多功能生活基站，包括能源转换及存储系统、能源利用系统、智能控制系统，所述的能源转换及存储系统包括风光互补发电系统、太阳能高温集热系统及储能系统，所述的储能系统包括蓄电池和换热器，所述的风光互补发电系统一方面和蓄电池相连，另一方面连接所述的能源利用系统和智能控制系统的各种用电负载，所述的太阳能高温集热系统连接到换热器，通过换热器将热能传递给能源利用系统，所述的智能控制系统控制所述的能源转换及存储系统、能源利用系统中的受控设备。
所述的风光互补发电系统包括风力发电机、太阳能电池板、控制器、以及逆变器，所述的风力发电机和太阳能电池板分别连接到控制器，控制器并行连接到所述的蓄电池、所述的能源利用系统和智能控制系统的直流负载、交流负载，其中在控制器和交流负载之间连接有逆变器。
所述的太阳能高温集热系统包括太阳能高温集热槽、换热装置、储油罐、循环泵，所述的太阳能高温集热槽由V型抛物面阳光反射槽和设置在槽底的集热管组成，所述的集热管、换热装置、储油罐、循环泵通过管路依次连接构成回路，所述的循环泵为所述的受控设备连接到智能控制系统，所述的换热装置安装在所述的换热器中。
所述的太阳能高温集热槽上还包括跟踪装置和传动电机，所述的跟踪装置安装在所述的V型抛物面阳光反射槽的反射面上，所述的传动电机安装在V型阳光反射槽底部轴承处，所述的跟踪装置和传动电机为所述的受控设备，分别连接到所述的智能控制系统。
所述的能源利用系统包括开水系统，所述的开水系统包括自控开水箱、储水箱，所述的自动控水箱和储水箱通过管道相连，在管道上设置有增压泵，所述的储水箱上留有冷水进口，所述的自动开水箱的内部为换热器，换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置，该换热装置直接和开水箱中的水相接触。
所述的能源利用系统包括蒸饭系统，所述的蒸饭系统包括蒸锅，所述的蒸锅分为上下两层，下层为换热器，换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置。
所述的能源利用系统包括生活热水系统，所述的生活热水系统包括储热水罐，所述的储热水罐通过两条管道和所述的换热器相连，构成回路，在所述的换热器到储热水罐的管道上安装有温控阀，在所述的储热水罐到换热器的管道上安装有循环泵，所述的换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置，所述的换热器上留还有冷水进水口，所述的换热器和储热水罐的侧壁上分别安装有温度传感器，所述的温度传感器和循环泵为所述的受控设备，分别连接到智能控制系统。
所述的能源利用系统包括采暖及制冷系统，所述的采暖及制冷系统包括吸收式制冷机，所述的吸收式制冷机的热媒水进出口通过管道和所述的换热器相连，构成回路；所述的吸收式制冷机是溴化锂制冷机，所述的换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型绿色多功能生活基站可以一年四季、长期、连续、稳定地提供照明、制冷、取暖、生活热水、饮用水(包括开水)、煮饭等基本生活条件。
功能齐全：采用高温太阳能集热系统配合淡化水设备与吸收式制冷机组实现生态能源供热、供冷、生活热水、饮用开水、炊事煮饭等；
风光互补：采用风光互补储能系统解决辅助能源问题，实现系统365天正常运行；
灵活方便：基站各系统组合灵活、拆装方便，可以视用户具体需求为用户量身定做最合理的组合方案，缩短投资回报期。
安全环保：基站动力源以太阳能、风能为主要能源，零污染、零排放、安全环保；
附图说明
图1为风光互补发电系统示意图；
图2为太阳能高温集热系统示意图；
图3为开水系统示意图；
图4为蒸饭系统示意图；
图5为生活热水系统示意图；
图6为采暖及制冷系统示意图。
具体实施方式
参见附图1，风光互补发电系统包括风力发电机1、太阳能电池板2、控制器3、以及逆变器7，风力发电机1和太阳能电池板2分别连接到控制器3，控制器3并行连接到蓄电池4、所述的能源利用系统和智能控制系统的直流负载5、交流负载6，其中在控制器3和交流负载6之间连接有逆变器7。
风光互补发电系统在有光照的时候通过太阳能电池板将光能转换为电能；有风的时候利用风机将风能转换为电能；二者均无的时候，可以利用蓄电池储备的能源为负载提供电力；由智能控制系统对发电系统进行控制，并对风能和太阳能做到‘无缝对接’，连续、稳定提供基站所需的电力能源。
参见附图2，太阳能高温集热系统包括太阳能高温集热槽8、换热装置10、储油罐11、循环泵12，太阳能高温集热槽由V型阳光反射槽和设置在槽底的集热管组成，所述的集热管、换热装置10、储油罐11、循环泵12通过管路依次连接构成回路，循环泵12为连接到智能控制系统，换热装置10安装在换热器9中，换热器9上有热水出水口13，冷水回流口14。
太阳能高温集热槽上还包括跟踪装置15和传动电机16，跟踪装置15安装在所述的V型阳光反射槽的顶部，传动电机16安装在V型阳光反射槽的顶部，跟踪装置15和传动电机16分别连接到所述的智能控制系统。
太阳能高温集热系统利用聚光跟踪原理实现光热转换。系统中的跟踪装置全天候跟踪阳光，并依靠传动装置转动集热槽，使其始终保持在高集热效率。系统使用前，需要在集热管、换热装置10、储油罐11、循环泵12形成的循环系统中装入用于传热的工质。系统工作时，平行太阳光经反射照射在接收元件即集热管上，并加热其内部的传热工质，被加热的工质在循环泵12的作用下被带至换热装置10，工质在换热装置10中将热量传递给换热器9中的冷水，冷水被加热成热水(或开水)从换热器送出供用户使用，工质失去热量后温度降低，温度降低后的工质沿管路进入储油罐11，由循环泵12加压进入集热槽集热管，继续吸收太阳能并转化成热能，吸热后的工质再次进入换热器9传热降温，如此反复，不断循环，从而实现了将太阳能转化成热能并使冷水加热成热水(或开水)，满足用户的不同使用要求。
参见附图3，开水系统包括自控开水箱17、储水箱18，自动控水箱17和储水箱18通过管道相连，在管道上设置有增压泵19，储水箱18上留有冷水进口21，自动开水箱17的内部为换热器，换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置10，该换热装置10直接和开水箱中的水相接触。开水系统工作时，设置在自动开水箱17内部的换热装置10直接利用高温的工质将冷水加热，以供饮用。
参见附图4，蒸饭系统包括蒸锅23，分为上下两层，下层为换热器，换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置10。蒸饭系统工作室，太阳能高温集热器收集太阳能并转化为工质热能，工质热能通过换热装置10使蒸锅23内产生高温蒸汽用以食物蒸煮。
参见附图5，生活热水系统包括储热水罐24，储热水罐24通过两条管道和换热器9相连，组成回路，在换热器9到储热水罐24的管道上安装有温控阀25，储热水罐24到换热器9的管道上安装有循环泵26，换热器9中安装所述的高温集热系统的换热装置10，换热器9上留有冷水进水口27，换热器9和储热水罐24的侧壁上分别安装有温度传感器28，温度传感器和循环泵分别连接到智能控制系统。
生活热水系统工作时，太阳能高温集热槽8接受太阳辐射，将收集的太阳辐射能转化为热能，将集热管内的工质加热，送到换热器9把热量传递给水，使水温升高，放热后的工质在循环泵12的作用下回到集热管再次吸热如此反复。设置在换热器9和储热水罐24侧壁上的温度传感器28可以随时检测两个容器中的水温。当换热器中的热水达到设定的温度时，温控阀25开启，换热器9中被加热的高温水通过管道被输入到具有保温功能的储热水罐28存储起来，同时换热器自动补进冷水；当温度传感器28检测到储热水罐中的水温定于设定温度时，开启循环泵26，将水重新泵入换热器9中加热。储热水罐28通过增压泵将热水送至淋浴间29提供生活用热水。
参见附图6，采暖及制冷系统包括吸收式制冷机30，吸收式制冷机30的热媒水进出口通过管道和换热器9相连，构成回路；吸收式制冷机30是溴化锂制冷机，换热器9中安装所述的高温集热系统的换热装置10，在吸收式制冷机30上还连接有电制冷机31，冷却塔32，当太阳能不够用时可以辅助使用。
夏季，采暖及制冷系统工作时，换热器9中的冷水被集热管中的热的工质加热，当热水温度达到一定值时，由换热器9向制冷机提供热媒水；从制冷机流出并已降温的热水流回换热器9，再由集热系统加热成高温热水；制冷机产生的冷媒水通向空调箱，以达到空调制冷的目的。当太阳能不足以提供高温热媒水时，可由辅助锅炉补充热量或由辅助制冷机补充冷量。
冬季，同样先将换热器9中的冷水由集热器加热的热的工质加热，当热水温度达到一定值时，由换热器直接向空调箱提供热水，以达到供热采暖的目的。当太阳能不能够满足要求时，也可由辅助锅炉或其它辅助供热系统补充热量。
利用太阳能高温集热系统产生的高温热水配合末端散热设备，实现冬季采暖。

Claims (8)

1.一种绿色多功能生活基站，其特征在于：包括能源转换储存系统、能源利用系统、智能控制系统，所述的能源转换及存储系统包括风光互补发电系统、太阳能高温集热系统及储能系统，所述的储能系统包括蓄电池和换热器，所述的风光互补发电系统一方面和蓄电池相连，另一方面连接所述的能源利用系统和智能控制系统的各种用电负载，所述的太阳能高温集热系统连接到换热器，通过换热器将热能传递给能源利用系统，所述的智能控制系统控制所述的能源转换存储系统、能源利用系统中的受控设备。
2.权利要求1所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的风光互补发电系统包括风力发电机(1)、太阳能电池板(2)、控制器(3)、以及逆变器(7)，所述的风力发电机(1)和太阳能电池板(2)分别连接到控制器(3)，控制器(3)并行连接到所述的蓄电池(4)、所述的能源利用系统和智能控制系统的直流负载(5)、交流负载(6)，其中在控制器(3)和交流负载(6)之间连接有逆变器(7)。
3.权利要求1所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的太阳能高温集热系统包括太阳能高温集热槽(8)、换热装置(10)、储油罐(11)、循环泵(12)，所述的太阳能高温集热槽(8)由V型抛物面阳光反射槽和设置在槽底的集热管组成，所述的集热管、换热装置(10)、储油罐(11)、循环泵(12)通过管路依次连接构成回路，所述的循环泵(12)为所述的受控设备连接到智能控制系统，所述的换热装置(10)安装在所述的换热器(9)中。
4.权利要求3所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的太阳能高温集热槽(8)上还包括跟踪装置(15)和传动电机(16)，所述的跟踪装置(15)安装在所述的V型抛物面阳光反射槽的反射面上，所述的传动电机(16)安装在V型阳光反射槽底部轴承处，所述的跟踪装置(15)和传动电机(16)为所述的受控设备，分别连接到所述的智能控制系统。
5.权利要求1所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的能源利用系统包括开水系统，所述的开水系统包括自控开水箱(17)、储水箱(18)，所述的自动控水箱(17)和储水箱(18)通过管道相连，在管道上设置有增压泵(19)，所述的储水箱(18)上留有冷水进口(21)，所述的自动开水箱(17)的内部为换热器，换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置(10)，该换热装置(10)直接和开水箱中的水相接触。
6.权利要求1所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的能源利用系统包括蒸饭系统，所述的蒸饭系统包括蒸锅(23)，所述的蒸锅分为上下两层，下层为换热器，换热器中安装所述的高温集热系统的换热装置(10)。
7.权利要求1所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的能源利用系统包括生活热水系统，所述的生活热水系统包括储热水罐(24)，所述的储热水罐(24)通过两条管道和所述的换热器(9)相连，构成回路，在所述的换热器(9)到储热水罐(24)的管道上安装有温控阀(25)，在所述的储热水罐(24)到换热器(9)的管道上安装有循环泵(26)，所述的换热器(9)中安装所述的高温集热系统的换热装置(10)，所述的换热器(9)上留还有冷水进水口(27)，所述的换热器(9)和储热水罐(24)的侧壁上分别安装有温度传感器(28)，所述的温度传感器和循环泵为所述的受控设备，分别连接到智能控制系统。
8.权利要求1所述的绿色多功能生活基站，其特征在于：所述的能源利用系统包括采暖及制冷系统，所述的采暖及制冷系统包括吸收式制冷机(30)，所述的吸收式制冷机(30)的热媒水进、出口通过管道和所述的换热器相连，构成回路；所述的吸收式制冷机是溴化锂制冷机，所述的换热器(9)中安装所述的高温集热系统的换热装置(10)。
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