CN205747101U - 一种太阳能与雨水发电联合供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能与雨水发电联合供暖系统，涉及供热采暖技术领域。该太阳能与雨水发电联合供暖系统包括太阳能集热回路、雨水发电模块和蓄热供暖模块，太阳能集热回路设置有集热器、上集管、换热器、下集管和第一驱动泵，雨水发电模块包括依次连接的蓄水箱、引水管、发电机和电热装置，蓄热供暖模块，包括蓄热水箱、与所述蓄热水箱分别连通的换热回路和供热回路。本实用新型的太阳能与雨水发电联合供暖系统，利用太阳能集热回路和雨水发电模块对蓄热供暖模块的水体进行加热，灵活地解决了各种不同天气状况下的居民供暖问题。

Description

一种太阳能与雨水发电联合供暖系统

技术领域

本实用新型涉及供热采暖技术领域，尤其涉及一种太阳能与雨水发电联合供暖系统。

背景技术

随着社会经济发展，生活水平逐步提高，人们对住宅舒适性的要求也日益提高，同时也更加注重节能减排等环保责任。

就居民楼的供热采暖而言，在大城市中，以集中燃煤锅炉或家庭式燃气炉作为供暖热源居多。而由于农村住宅相对分散、人口密度低，不宜采用一次性投资大、维护水平高的集中供暖方式，也很难推广，因此可再生能源的利用在农村住宅供暖中成为发展的重点。其中太阳能作为一种可再生的清洁能源，无需开采和运输，方便安全。而且太阳能低温热水地板辐射供暖系统也满足舒适性要求。

但是，由于太阳能资源有分散性、随机性和间歇性等特点，受天气情况制约严重，所以，采用单一的太阳能供热形式，在阴雨天时供热效果就不能体现出来，无法实现全天候供热。另外，雨水从天而降，会产生很大的势能，目前利用雨水势能的设备比较少，而将雨水用于供暖系统的也尚未发现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能与雨水发电联合供暖系统，以解决现有技术中的供热系统存在的能量来源单一、无法应对不 同天气情况下居民的采暖供热的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种太阳能与雨水发电联合供暖系统，包括：

(1)太阳能集热回路，设置有集热器、上集管、换热器、下集管和第一驱动泵，所述集热器、所述上集管、所述换热器和所述下集管依次连通形成闭合回路；所述第一驱动泵设置在太阳能集热回路中；

(2)雨水发电模块，包括依次连接的蓄水箱、引水管、发电机和电热装置，所述蓄水箱蓄水后通过所述引水管使所述发电机发电，所述电热装置利用电能产生热能；

(3)蓄热供暖模块，包括蓄热水箱、与所述蓄热水箱分别连通的换热回路和供热回路；所述换热回路和所述供热回路中分别设置有第二驱动泵和第三驱动泵。

所述换热回路连接所述换热器，所述电热装置连接所述蓄热水箱，所述供热回路使用所述蓄热水箱的热水对房屋供暖。

进一步，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括排空水箱，所述排空水箱与所述下集管连通。该技术方案的技术效果在于：在天气寒冷时，排空水箱能够收集太阳能集热回路中的水，防止水冷却后结冰，对管路造成损坏。

进一步，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器和中央控制模块；所述第一温度传感器设置于所述集热器，所述第二温度传感器设置于所述蓄热水箱；所述中央控制模块分别连接所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一驱动泵、所述第二驱动泵和所述第三驱动泵。该技术方案的技术效果在于：中央控制模块根据第一温度传感器和第二温度传感器的探测数值，分别控制第一驱动泵、第二驱动泵和第三驱动泵，实现不同回路 按照实际需要循环换热。

进一步，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括第三温度传感器和供水管路，所述第三温度传感器设置于所述供热回路外侧，所述供水管路连通所述蓄热水箱；所述第三温度传感器连接所述中央控制模块。该技术方案的技术效果在于：第三温度传感器用于探测供热回路中的环境温度，即室内气温；供水管路为生活用水管路。当第三温度传感器探测的数值大于预定的气温数值时，中央控制模块控制关闭第三驱动泵，并打开供水管路，利用蓄热水箱的热水为厨房、卫生间等居室提供热水。

进一步，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括补给水箱，所述补给水箱设置在所述蓄热水箱的上侧且与所述蓄热水箱连通。该技术方案的技术效果在于：从蓄热水箱中流出的热水在换热回路和供热回路中循环，难免出现水量流失或者渗漏的情况。在蓄热水箱上侧设置补给水箱，能够及时补充供水，保障各回路的持续运行。

进一步，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括排水槽，所述排水槽设置于所述引水管的下端，用于承接所述蓄水箱的雨水。该技术方案的技术效果在于：排水槽用于收集发电机利用后的雨水，形成整体式的雨水收集发电模块。

本实用新型的有益效果是：设置太阳能集热回路和雨水发电模块两个模块，在阳光充足时，控制太阳能集热回路对蓄热供暖模块的水体进行加热；在阴雨天气中，收集雨水并使用雨水发电模块对蓄热供暖模块的水体进行加热；在阳光不足时，还可以同时启动两个模块对蓄热供暖模块的水体进行加热实现房屋供暖。灵活地解决了各种不同天气状况下的居民供暖问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的太阳能与雨水发电联合供暖系统的结构示意图。

附图标记：

1-集热器； 2-上集管； 3-换热器；

4-下集管； 5-第一驱动泵； 6-蓄水箱；

7-引水管； 8-发电机； 9-电热装置；

10-蓄热水箱； 11-换热回路； 12-供热回路；

13-第二驱动泵； 14-第三驱动泵； 15-排空水箱；

16-第一温度传感器； 17-第二温度传感器； 18-第三温度传感器；

19-供水管路； 20-补给水箱； 21-排水槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种太阳能与雨水发电联合供暖系统，其中：图1为本实用新型提供的太阳能与雨水发电联合供暖系统的结构示意图。如图1所示，太阳能与雨水发电联合供暖系统的主要结构包括以下三大模块：

(1)太阳能集热回路，该回路设置有集热器1、上集管2、换热器3、下集管4和第一驱动泵5。具体地，集热器1、上集管2、换热器3和下集管4依次连通，形成一个闭合的循环回路。且第一驱动泵5安装在太阳能集热回路中，用以驱动回路中的循环水流动。

(2)雨水发电模块，该模块包括依次连接的蓄水箱6、引水管7、发电机8和电热装置9。具体地，蓄水箱6蓄水后通过引水管7流向发电机8，发电机8利用雨水的势能产生电能，电热装置9利用发电机8的电能产生热能。

(3)蓄热供暖模块，该模块包括蓄热水箱10，以及与蓄热水箱10分别连通的换热回路11和供热回路12，且换热回路11和供热回路12中分别设置有第二驱动泵13和第三驱动泵14。

其中，换热回路11连接换热器3。在阳光充足时，太阳能集热回路的集热器1收集太阳光能转化为热能使回路中的水加热升温，在 第一驱动泵5的驱动下，热水循环到换热器3中将热量传递到换热回路11；供热回路12的水在第二驱动泵13的作用下循环流动，使蓄热水箱10中的水加热升温。此时，第三驱动泵14驱动蓄热水箱10的热水在供热回路12中循环，实现对房屋供暖。

同时，电热装置9连接蓄热水箱10。在阴雨天气时，雨水发电模块的蓄水箱6收集雨水，雨水通过引水管7流向发电机8，驱动发电机8产生电能，电热装置9利用该电能对蓄热供暖模块的水体进行加热。此时，第三驱动泵14驱动蓄热水箱10的热水在供热回路12中循环，实现对房屋供暖。

另外，在阳光不足的情况下，上述的太阳能集热回路和雨水发电模块能够同时工作，保证供热系统的有效运行。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括排空水箱15，排空水箱15与下集管4连通。在本实施例中，由于下集管4位于太阳能集热回路的下部，所以，关闭第一驱动泵5，排空水箱15能够收集太阳能集热回路中的水，防止水冷却后结冰，对管路造成损坏。这个结构在天气寒冷时尤为重要。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括第一温度传感器16、第二温度传感器17和中央控制模块，具体地，第一温度传感器16设置在集热器1水流下游，第二温度传感器17设置于蓄热水箱10中接触水体，而中央控制模块分别连接第一温度传感器16、第二温度传感器17、第一驱动泵5、第二驱动泵13和第三驱动泵14。在本实施例中，针对上述不同的三种供热方法，本供暖系统分别执行不同的操作：

(1)阳光充足时，中央控制模块收集第一温度传感器16(假设温度值为T1)和第二温度传感器17(假设温度值为T2)的探测数值， 当T1-T2大于8摄氏度时，中央控制模块控制打开第一驱动泵5和第二驱动泵13，实现太阳能的集热供暖；当T1-T2小于5摄氏度时，中央控制模块控制关闭第一驱动泵5，太阳能集热回路中的水在重力的作用下流入排空水箱15，防止水冷却对管路造成损坏。

(2)在阴雨天气时，T1数值不满足供暖条件，中央控制模块控制控制关闭第一驱动泵5，打开第二驱动泵13和第三驱动泵14。同时，雨水发电模块开启工作，对蓄热水箱10进行加热，实现雨水发电供暖。

(3)在阳光不足时，中央控制模块同时开启太阳能集热回路和雨水发电模块，两套系统同时对蓄热供暖模块。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括第三温度传感器18和供水管路19。具体地，第三温度传感器18设置于供热回路12外侧，供水管路19连通蓄热水箱10，第三温度传感器18连接中央控制模块。在本实施例中，第三温度传感器18用于探测供热回路12中的环境温度，即室内气温；供水管路19为生活用水管路。当第三温度传感器18探测的数值大于预定的气温数值时，中央控制模块控制关闭第三驱动泵14，并打开供水管路19，利用蓄热水箱10的热水为厨房、卫生间等居室提供热水。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，太阳能与雨水发电联合供暖系统还包括补给水箱20。具体地，补给水箱20设置在蓄热水箱10的上侧且与蓄热水箱10连通。在本实施例中，从蓄热水箱10中流出的热水在换热回路11和供热回路12中循环，难免出现水量流失或者渗漏的情况。在蓄热水箱10上侧设置补给水箱20，能够及时补充供水，保障各回路的持续运行。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，进一步地，太阳能与雨 水发电联合供暖系统还包括排水槽21。具体地，排水槽21设置于引水管7的下端，用于承接所述蓄水箱6的雨水。在本实施例中，排水槽21用于收集发电机8利用后的雨水，形成整体式的雨水收集发电模块。使整个供热系统的三个模块独立成型，可移植式模块化组装。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种太阳能与雨水发电联合供暖系统，其特征在于，包括：

太阳能集热回路，设置有集热器、上集管、换热器、下集管和第一驱动泵，所述集热器、所述上集管、所述换热器和所述下集管依次连通形成闭合回路；所述第一驱动泵设置在太阳能集热回路中；

雨水发电模块，包括依次连接的蓄水箱、引水管、发电机和电热装置，所述蓄水箱蓄水后通过所述引水管使所述发电机发电，所述电热装置利用电能产生热能；

蓄热供暖模块，包括蓄热水箱、与所述蓄热水箱分别连通的换热回路和供热回路；所述换热回路和所述供热回路中分别设置有第二驱动泵和第三驱动泵；

所述换热回路连接所述换热器，所述电热装置连接所述蓄热水箱，所述供热回路使用所述蓄热水箱的热水对房屋供暖。

2.根据权利要求1所述的太阳能与雨水发电联合供暖系统，其特征在于，还包括排空水箱，所述排空水箱与所述下集管连通。

3.根据权利要求1所述的太阳能与雨水发电联合供暖系统，其特征在于，还包括第一温度传感器、第二温度传感器和中央控制模块；所述第一温度传感器设置于所述集热器，所述第二温度传感器设置于所述蓄热水箱；所述中央控制模块分别连接所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一驱动泵、所述第二驱动泵和所述第三驱动泵。

4.根据权利要求3所述的太阳能与雨水发电联合供暖系统，其特征在于，还包括第三温度传感器和供水管路，所述第三温度传感器设置于所述供热回路外侧，所述供水管路连通所述蓄热水箱；所述第三温度传感器连接所述中央控制模块。

5.根据权利要求1～4任一项所述的太阳能与雨水发电联合供暖系统，其特征在于，还包括补给水箱，所述补给水箱设置在所述蓄热水箱的上侧且与所述蓄热水箱连通。

6.根据权利要求1～4任一项所述的太阳能与雨水发电联合供暖系统，其特征在于，还包括排水槽，所述排水槽设置于所述引水管的下端，用于承接所述蓄水箱的雨水。