CN204633669U - 一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，包括能源供给系统、能源回收系统、潮汐直驱动海水淡化系统、海水热源泵恒温恒湿系统和智能停车系统，其中，能源供给系统包括风力发电装置和太阳能发电装置，利用风能和太阳能进行发电，供给能源回收系统、潮汐直驱动海水淡化系统、海水热源泵恒温恒湿系统和智能停车系统用电，潮汐直接驱动海水淡化系统利用潮汐能将海水淡化，淡化后的海水流入海水热源泵恒温恒湿系统，被其进行能源利用以维持住宅的温度和湿度，能量回收系统连接有居民楼的排污管道，回收生活用水能源，同时保证住户生活环境恒温恒湿氧。

Description

一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统

技术领域

本发明涉及一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统。

背景技术

我国在今后的20-30年内正处于加速“城市化”的阶段，我国每年需要新建居民房在两亿平米以上。我国居民21世纪上半叶，我国居民的住房要求将是居高不下的，认真研究我国住房建设，使其不仅满足方便、舒适、同时也满足生态、环境、节能、和可持续发展的需要是十分重要的。

现在我国出现了一些小区，利用地热，通过热源泵进行热交换，可以达到室内的恒温、恒湿、恒氧。但是利用地热资源有着一定的弊端，一个是土壤虽然是一种比较理想的恒温介质，恒温系统的保证需要一直深入地下500米，很大程度上加大了成本。而且，地热源泵的热交换式在土壤中进行的，有研究表明地热绷的使用会造成土壤的逐年升高，不仅影响了之后得换热效率，大范围使用更会对当地的生态环境造成极大的伤害。而现在研究证明海洋热源泵以海洋作为恒温介质，有着更大的优越性。

我国拥有众多的沿海省份和沿海城市，海洋中拥有大量的资源，包括海洋中的潮汐能，热能等。而我国沿海城市居民生活对海洋能源的利用还很少。

随着城市居民生活水平的提高，城市居民的车辆拥有率十分的高，几乎是每个小区都面临着停车难的问题。并且现在小区公共停车场的面积都比较大，车位众多，在停车和取车的时候会需要很长的时间，缺少一个有效的系统来管理停车位。

现代生活城市居民每天需要用大量的生活用水，包括洗澡、洗菜、洗碗等等，而这些水尤其是对于高层用户来说这些水拥有很大的重力势能，如果能将这些能量进行有效的利用，可以节约很多能量的散失。

城市居民除了物质生活的需求之外，对于精神需求也越来越高，现在小区或是缺少相应的娱乐设施，或是拥有娱乐设施却需要大量的成本来维护运行。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，本发明借助沿海优势的能自供能源，进行能量回收，保证小区住户享受恒温恒湿氧和自动导航停车位。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，包括能源供给系统、能源回收系统、潮汐直驱动海水淡化系统、海水热源泵恒温恒湿系统和智能停车系统，其中，能源供给系统包括风力发电装置和太阳能发电装置，利用风能和太阳能进行发电，供给能源回收系统、潮汐直驱动海水淡化系统、海水热源泵恒温恒湿系统和智能停车系统用电，潮汐直接驱动海水淡化系统利用潮汐能将海水淡化，淡化后的海水流入海水热源泵恒温恒湿系统，被其进行能源利用以维持住宅的温度和湿度，能量回收系统连接有居民楼的排污管道，回收生活用水能源。

所述风力发电装置，包括风力发电机、风力发电机和发电机立柱，潮汐坝上留有道路，以供车辆通过，道路两旁设有高台，用以安装风力发电机立柱，风力发电机固定在风力发电机立柱上，并通过风力发电机转轴连接风力发电机叶。

所述太阳能发电装置，设置于风力发电装置上，太阳能发电装置包括太阳能电池板、太阳能电池板固定架和太阳能电池板转动轴，太阳能电池板固定架固定在风力发电机立柱上，太阳能电池板转动轴一端与风力发电机上太阳能电池板连接，一端与太阳能电池板固定架连接，太阳能电池板与太阳能电池板固定架之间的角度可调节。

所述太阳能电池板安装于居民楼上设置的凹槽中。

优选的，凹槽设置于住宅楼的西侧或南侧。

所述能量回收系统，包括排污管道发电机组、螺旋形管道、排污管道单向阀、排污管道电磁铁控制阀、排污管道压力传感器、污水存储箱、固体垃圾粉碎机和管内叶片固定机构，所述固体垃圾粉碎机直接安装在排水道入口，并由管内叶片固定机构固定，管内叶片固定机构连接在污水存储箱入口处，污水存储箱末端连接排污管道电磁铁控制阀，排污管道压力传感器设置在排污管道电磁铁控制阀前端，排污管道电磁铁控制阀末端连接排污管道单向阀，排污管道单向阀连接主排污管，在排污管道单向阀与主排污管道的接口下方设置有螺旋形管道，螺旋形管道连接排污管道发电机组。

所述潮汐直接驱动海水淡化系统，包括海水淡化进水阀门、海水淡化聚能增压装置叶片、海水淡化聚能装置支撑、海水淡化聚能增压泵和海水淡化出水装置，海水淡化进水阀门位于海水淡化水流通道靠近海一边的进口处，海水淡化聚能增压装置叶片位于海水淡化水流通道最窄的地方，设置于海水淡化聚能增压泵前端，海水聚能增压泵通过海水聚能增压装置支撑固定在海水淡化水流通道中，海水淡化水流通道靠水库部分装有海水淡化出水装置。

所述海水热源泵恒温恒湿系统，包括海水管换热器、恒温恒湿空调机和抽水泵，海水管换热器位于海水以下，抽水泵位于海岸上，抽水泵的输出管道分为两条管路，分别连接有蒸发器阀门和冷凝器阀门，蒸发器阀门连接蒸发器，冷凝器阀门连接冷凝器，两条管路再合并成一条管路与给水泵相连，水泵将管路中的水提供至恒温恒湿空调机，恒温恒湿空调机安装于住宅处。

所述智能停车系统，包括智能识别装置、停车位数据系统、GPS导航系统、人体感应开关、立体停车升降架和自动栏杆机，自动栏杆机安装在车库的入口，车库内的地面中嵌有指示灯，车库内设置有智能识别装置，当车辆被识别系统识别后，停车位数据系统计算出最优车位，并与GPS系统控制相应的指引灯，将车引导到指定的停车位，人体感应开关安装在立体停车升降架上，当感应到人下车后控制车库内电灯打开。

所述立体停车升降架上设置有导轨，导轨上放置有停车架吊车底座，停车架吊车底座下端设置有小轮，停车架吊车底座通过小轮在导轨上滑动，停车架吊车导轨安装在停车架吊车底座上，停车架吊车导轨与停车架吊车的运动齿轮相啮合，使停车架吊车相对于停车架吊车导轨移动；停车架吊车上安装有停车架吊车缆绳轮，且固定于其上的发动机轴上，停车架吊车缆绳缠绕在停车架吊车缆绳轮上；停车移动板安装在与地面同一高度的位置上，停车移动板下面安装停车移动板升降器，停车移动板升降器下设置停车移动板小轮，停车移动板的缺口位置与停车架吊车的吊板相吻合。

本发明的有益效果为：

(1)设置有风力发电装置和太阳能装置，综合、合理利用风能和太阳能等自然生态资源，有效解决能源紧缺，生态环保；

(2)设置有能源回收系统，可以回收生活用水，对其进行有效利用，节约能量，防止能源散失；

(3)改变现有住宅利用热源泵进行地热交换，改变为利用海洋为恒温介质，避免了对生态环境造成极大的伤害，提高换热效率；

(4)设有潮汐直接驱动海水淡化系统，合理利用自然资源，淡化后的海水可作为用于洗衣服、洗菜等非饮用水；

(5)设置有智能停车系统，解决了现在小区公共停车场的面积都比较大，车位众多，在停车和取车的时候会需要很长的时间的问题。

附图说明

图1为本发明的系统轴二侧图；

图2为本发明的海水淡化系统流水通道内部结构轴二侧图；

图3为本发明的海水淡化聚能增压装置叶片倾角图

图4为本发明的风力发电装置及风力风力发电装置上太阳能发电装置的轴二侧图。

图5为本发明的风力太阳能发电系统太阳能电池板旋转范围图；

图6为本发明的居民楼太阳能发电装置的轴二侧图；

图7为本发明的污水能量回收系统轴二侧剖视图；

图8为本发明的污水能量回收系统管道分布示意图；

图9为本发明的污水能量回收系统压力传感器电路原理图；

图10为本发明的海水热源泵原理图；

图11为本发明的停车系统整体轴二侧图；

图12为本发明的停车移动板升起示意图；

图13为本发明的停车系统停车移动板落下示意图；

图14为本发明的停车移动板与停车架吊车吊板示意图；

图15为本发明的停车系统整体轴二侧图；

图16为本发明的停车架吊车吊板与立体停车升降架示意图；

其中；1-风力发电装置、2-潮汐直驱海水淡化系统、3-智能停车系统、4-海水热源泵恒温恒湿系统、5-居民楼太阳能发电系统、6-风力发电机上太阳能发电装置、7-风力发电机、8-风力发电机固定基座、9-风力发电机立柱、10-太阳能电池板固定架、11-太阳能电池板转动轴、12-风力发电机上太阳能电池板、13-太阳能电池板、14-矩阵分布式太阳能电池板安装轴、15-居民楼、16-排污管道发电机组、17-螺旋形管道、18-主排污管、19-排污管道单向阀、20-排污管道电磁铁控制阀、21-排污管道压力传感器、22-污水存储箱、23-固体垃圾粉碎机、24-管内叶片固定机构、25-海水淡化水流通道、26-海水淡化进水阀门、27-海水淡化聚能增压装置叶片、28-海水淡化聚能增压装置支撑、29-海水淡化聚能增压泵、30-海水淡化出水阀门、31-水库、32-潮汐坝、33-海水换热器、34-抽水泵、35-蒸发器阀门、36-冷凝器阀门、37-蒸发器、38-冷凝器、39-给水泵、40-恒温恒湿空调机组、41-风力发电机叶片、42-立体停车升降架、43-人体感应器、44-引导灯、45-自动栏杆机、46-车辆识别器、47-停车架吊车、48-停车架吊车底座、51-停车架吊车底座导轨、50-停车架吊车导轨、51-停车架吊车运动齿轮、52-停车架吊车底座小轮、53-停车架吊车缆绳轮、54-停车架吊车缆绳、55-停车移动板、56- 停车移动板升降器、57-停车移动板小轮、58-停车架吊车吊板、59-小车、60-排污管道压力传感器信号接受端，61-排污管道压力传感器信号输出端。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，能源由风力发电装置1，居民楼太阳能发电统5，风力发电机上太阳能发电装置6风力发电装置1可进行风力发电，居民楼太阳能发电统5是利用安装在居民楼外墙壁的太阳能电池板来发电，风力发电机上太阳能发电装置6是理利用安装在风力发电装置1上的风力发电机上太阳能电池板发电。潮汐直驱海水淡化系统2，利用潮汐能供动力，使低压海水变成高压海水，从而逆渗透，使海水淡化。海水热源泵恒温恒湿系统4，是利用浅海恒温海水，利用此区域的海水温度作为基础温度，再经过冷凝器,38和蒸发器37，达到给保持用户室内恒温恒湿的目的的同时，还能减少能量的消耗。智能停车系统5是利用西方先进的立体车库技术设计的车库，智能停车系统3使得车无法进入小区，保证小区内居民的安全。

如图2所示，潮汐坝32其建造在容易涨潮的海边，潮汐坝上留有道路，以供车辆通过，道路两旁设有高台，用以安装风力发电机立柱9，风力发电机7通过螺栓固定在风力发电机立柱9上，并通过风力发电机转轴连接风力发电机叶片41，潮汐坝浸没在海水中的部分开有海水淡化水流通道25，海水淡化聚能装置叶片27位于海水淡化水流通道25最窄的地方，连接在海水淡化聚能增压泵29前端，而海水淡化聚能增压泵29，通过海水聚能增压装置支撑,28在海水淡化水流通道25中，海水淡化水流通道25靠水库部分装有海水淡化出水阀门30。闭潮汐发电水流通道出水闸门15和潮汐发电水流通道进水闸门12，并为下一次涨潮做准备。海水涨潮时，海水淡化进水阀门26开启，此时海水的液面高于水库31液面，在海水的冲击下，海水淡化聚能装置叶片27转动，海水淡化聚能装置叶片27的转动带动海水淡化聚能增压泵29，海水淡化聚能增压泵29将经过预处理的海水聚能加压，同时将高压海水通到反渗透组件，从而使海水淡化。

如图3所示，海水淡化聚能装置叶片15的叶片倾角γ，经过流体力学的计算，可以得出γ的取值范围为时，水流的动能转化成电能的效果最好。

如图4所示，海风吹过时，吹动风力发电机叶片8转动，并在转动的同时通过连接轴将风力产生的机械能传递给固定在风力发电机立柱10的风力发电机9，使其转动进行发电。太阳能电池板转动轴11一端与风力发电机上太阳能电池板12，一端与太阳能电池板固定架10 连接，使风力发电机上太阳能电池板13能够与太阳能电池板固定架10相对转动。

如图5所示，根据季节和地区的不同，可以调整风力发电机上太阳能电池板13与风力发电机立柱9的夹角β，β的范围是0∽90°。为了在风力发电机立柱10的承载能力内，太阳能发电率最高风力发电机上太阳能电池板长度为L,L为20--80cm。

如图6所示，矩阵分布式太阳能电池板安装轴14是直径2到5cm的圆柱形金属铁棒，太阳能电池板13四角开有与矩阵分布式太阳能电池板安装轴14相配合的孔，一块太阳能电池板13与四根矩阵分布式太阳能电池板安装轴14相配合，并固定在矩阵分布式太阳能电池板安装轴14，因此可以根据用户的需求，按照合适的图案，将太阳能电池板13通过配合拼装在矩阵分布式太阳能电池板安装轴14固定在居民楼15的墙壁上

如图7所示，生活污水通过固体垃圾粉碎机23，水中的固态废物被粉碎，并储存在污水存储箱22中，因为水的液面高度与液体底部的压强的关系为,其中表示水的密度，g是重力加速度，h是液面高度，当液面高度达到一定值时，排污管道压力传感器21检测到相应压力值，当该压力值大于设定压力值时，排污管道电磁铁控制阀20便从闭合状态变成导通状态，将污水排出，当污水从螺旋形管道17通过时，水在螺旋形管道17的作用下会产生涡流，产生涡流之后，水的能量转化效率可以提高并且使水与沉积了的浆化物混合，混合了的浆化物通过排污管道发电机组16，动能转化成电能，进行发电。

如图8所示，排污管道发电机组16位于主排污管18中，因此这层楼的污水发完电之后在下层楼继续发电，而污水存储箱22是并接的，因此一户人家的污水存储箱22出现问题后，并不会影响别的用户的不方便。

如图9所示，排污管道压力传感器信号接受端60是测量水的压力的部分，当污水存储箱里的水位到达一定值后，从污管道压力传感器信号输出端61处将信号输出，该信号控制排污管道电磁铁控制阀开启，从而实现将污水排出的目的。

如图10所示，海水管换热器33内经过特殊处理的水在抽水泵34和给水泵39提供的动力下，在该闭合系统内循环，夏季时，蒸发器阀门35闭合，冷凝器阀门36打开，从海水管换热器33换热之后的低温水，经过冷凝器38后制冷效果进一步加强，经过冷凝器38之后的水通过给水泵39提供到各个用户家中的恒温恒湿空调机组40中，维持各个用户室内的温度和湿度，在室内经过了热量交换的水，再回到海水管换热器33中，与低温海水换热，使本身的温度下降；冬季时，蒸发器阀门35打开，冷凝器阀门36闭合，从海水管换热器33换热之后，比环境温度高的水，经过蒸发器37后使之具有供暖效果，经过蒸发器37之后的水 通过给水泵39提供到各个用户家中的恒温恒湿空调机组40中，维持各个用户室内的温度和湿度，在室内经过了热量交换的水，再回到海水换热器33中，与相对高温海水换热，使本身的温度上升。

如图11所示，当小车到车库门口会被自动栏杆机45挡住，车辆识别器46会对车辆进行识别，若识别通过识别器控制系统打开自动栏杆机45放行车辆。此时系统内置的车位管理系统会算出最优车位并通过GPS定位系统控制相应的引导灯44打开，将车辆引导指定的停车升降架42处，车主下车被安装在停车升降架的人体感应器43识别，控制打开车库电灯为下车的人提供照明。

如图12所示，控制系统控制停车移动板小轮57转动，带动停车移动板55向前移动直到到停车移动板55的U行槽与停车架吊车吊板58相接触，停车架吊车吊板58的高度为H2，停车移动板55的高度为H1，要求H2-H1大于汽车的地盘高度，所以H2-H1的数值在20cm到60cm之间，此时移动停车板下的停车移动板升降器56向下降到如图12所示。

如图13所述，停车移动板升降器56下降到高度此时，停车架吊车吊板58与小车59接触，小车59与停车移动板55相分离，此时移动停车板运动到初始位置。此时H2-H3要小于汽车地盘的高度。所以H2-H3应该取在10cm到50cm之间。

如图14所示，停车移动板55的U行槽的宽度是H,停车架吊车吊板58凸台的高度是Ha，H略大于H1，使，停车移动板55凹槽与停车架吊车吊板58凸台可以相结合。其中H与Ha根据车辆的大小及停车架吊车吊板58的运动速度选择1m-2m之间。

如图15所示，当小车与停车架吊车吊板58接触后，停车架吊车47上的发动机带动停车架吊车缆绳轮53拉动停车架吊车缆绳54拉动停车架吊车吊板58向上运动到指定的高度，前后运动由停车架吊车底座48与停车架吊车底座导轨49的相对运动完成，所有运动由停车架吊车47与停车架吊车导轨50的相对运动来完成。

如图16所示，立体停车升降架42的每层之间有个间隙k,停车架吊车吊板58的凸起与立体停车升降架42的空隙相吻合，当停车架吊车吊板58到达合适的位置后，停车架吊车吊板58向下移动到与小车，这是立体停车升降架42与小车接触，此时停车架吊车吊板58撤出回到初始位置。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：包括能源供给系统、能源回收系统、潮汐直驱动海水淡化系统、海水热源泵恒温恒湿系统和智能停车系统，其中，能源供给系统包括风力发电装置和太阳能发电装置，利用风能和太阳能进行发电，供给能源回收系统、潮汐直驱动海水淡化系统、海水热源泵恒温恒湿系统和智能停车系统用电，潮汐直接驱动海水淡化系统利用潮汐能将海水淡化，淡化后的海水流入海水热源泵恒温恒湿系统，被其进行能源利用以维持住宅的温度和湿度，能量回收系统连接有居民楼的排污管道，回收生活用水能源。

2.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述风力发电装置，包括风力发电机、风力发电机和发电机立柱，潮汐坝上留有道路，以供车辆通过，道路两旁设有高台，用以安装风力发电机立柱，风力发电机固定在风力发电机立柱上，并通过风力发电机转轴连接风力发电机叶。

3.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述太阳能发电装置，设置于风力发电装置上，太阳能发电装置包括太阳能电池板、太阳能电池板固定架和太阳能电池板转动轴，太阳能电池板固定架固定在风力发电机立柱上，太阳能电池板转动轴一端与风力发电机上太阳能电池板连接，一端与太阳能电池板固定架连接，太阳能电池板与太阳能电池板固定架之间的角度可调节。

4.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述太阳能电池板安装于居民楼上设置的凹槽中。

5.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述能量回收系统，包括排污管道发电机组、螺旋形管道、排污管道单向阀、排污管道电磁铁控制阀、排污管道压力传感器、污水存储箱、固体垃圾粉碎机和管内叶片固定机构，所述固体垃圾粉碎机直接安装在排水道入口，并由管内叶片固定机构固定，管内叶片固定机构连接在污水存储箱入口处，污水存储箱末端连接排污管道电磁铁控制阀，排污管道压力传感器设置在排污管道电磁铁控制阀前端，排污管道电磁铁控制阀末端连接排污管道单向阀，排污管道单向阀连接主排污管，在排污管道单向阀与主排污管道的接口下方设置有螺旋形管道，螺旋形管道连接排污管道发电机组。

6.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述潮汐直接驱动海水淡化系统，包括海水淡化进水阀门、海水淡化聚能增压装置叶片、海水淡化聚能装置支撑、海水淡化聚能增压泵和海水淡化出水装置，海水淡化进水阀门位于海 水淡化水流通道靠近海一边的进口处，海水淡化聚能增压装置叶片位于海水淡化水流通道最窄的地方，设置于海水淡化聚能增压泵前端，海水聚能增压泵通过海水聚能增压装置支撑固定在海水淡化水流通道中，海水淡化水流通道靠水库部分装有海水淡化出水装置。

7.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述海水热源泵恒温恒湿系统，包括海水管换热器、恒温恒湿空调机和抽水泵，海水管换热器位于海水以下，抽水泵位于海岸上，抽水泵的输出管道分为两条管路，分别连接有蒸发器阀门和冷凝器阀门，蒸发器阀门连接蒸发器，冷凝器阀门连接冷凝器，两条管路再合并成一条管路与给水泵相连，水泵将管路中的水提供至恒温恒湿空调机，恒温恒湿空调机安装于住宅处。

8.如权利要求1所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述智能停车系统，包括智能识别装置、停车位数据系统、GPS导航系统、人体感应开关、立体停车升降架和自动栏杆机，自动栏杆机安装在车库的入口，车库内的地面中嵌有指示灯，车库内设置有智能识别装置，当车辆被识别系统识别后，停车位数据系统计算出最优车位，并与GPS系统控制相应的指引灯，将车引导到指定的停车位，人体感应开关安装在立体停车升降架上，当感应到人下车后控制车库内电灯打开。

9.如权利要求8所述的一种多能源联合发电的海水热源恒温恒湿小区系统，其特征在于：所述立体停车升降架上设置有导轨，导轨上放置有停车架吊车底座，停车架吊车底座下端设置有小轮，停车架吊车底座通过小轮在导轨上滑动，停车架吊车导轨安装在停车架吊车底座上，停车架吊车导轨与停车架吊车的运动齿轮相啮合，使停车架吊车相对于停车架吊车导轨移动；停车架吊车上安装有停车架吊车缆绳轮，且固定于其上的发动机轴上，停车架吊车缆绳缠绕在停车架吊车缆绳轮上；停车移动板安装在与地面同一高度的位置上，停车移动板下面安装停车移动板升降器，停车移动板升降器下设置停车移动板小轮，停车移动板的缺口位置与停车架吊车的吊板相吻合。