CN206890628U - 一种风力供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种风力供暖系统，包括：风力发电设备、能源转换设备和供暖设备；其中，风力发电设备与能源转换设备连接，将风能转换为电能后传输给能源转换设备；能源转换设备与供暖设备连接，将电能转换为热能，输出给供暖设备。本实用新型技术方案利用清洁能源风能进行发电，将风能转换为电能后，通过电能对水箱的水加热，实现供暖；该系统可以大大降低资源消耗，以及有效降低污染排放，并且安装使用之后，不再需要烧煤供暖，后期使用费用非常低，维护成本低，无论从节能减排，还是从经济利益上，都有着重要意义。

Description

一种风力供暖系统
技术领域
本实用新型涉及供暖设备技术领域，特别是涉及一种风力供暖系统。
背景技术
我国北方天气寒冷，居民需要依靠供暖设备才能过冬。目前，农村家庭房屋冬季取暖普遍采用煤或者木材秸秆，污染排放大，造成北方一到冬季就雾霾频发，人们也饱受恶劣空气的煎熬，而且用煤取暖资源消耗大，不环保。我国北方大部分地区相对来说风力资源较为丰富，因此设计一款风力直供取暖设备，在满足北方农村取暖需求的同时，降低排放污染，减少资源消耗成为一种设计需求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种风力供暖系统，用以解决现有技术中采用燃煤或者秸秆取暖造成排放污染的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风力供暖系统，包括：风力发电设备、能源转换设备和供暖设备；其中，风力发电设备与能源转换设备连接，将风能转换为电能后传输给能源转换设备；能源转换设备与供暖设备连接，将电能转换为热能，输出给供暖设备。
进一步，所述风力发电设备为一台或多台风力发电机；当包括多台风力发电机时，多台风力发电机并联运行发电。
进一步，能源转换设备包括主加热水箱，以及设置在主加热水箱内的电加热器，风力发电机输出的电能通过电缆与电加热器连接。
进一步，能源转换设备还包括：
风电电源传感器，设置在风力发电机的输出电缆上；
水温传感器，设置在主加热水箱内；
辅助加热装置，通过切换装置与主加热水箱内的电加热器连接；
控制器，分别与风电电源传感器、水温传感器、辅助加热装置和切换装置连接。
进一步，能源转换设备还包括：一个或者多个储能热水箱；储能热水箱与主加热水箱之间设置有电磁阀，储能热水箱外安装有保温材料。
进一步，能源转换设备还包括：一个或者多个储能热水箱；储能热水箱内安装电加热器；风力发电设备的输电线缆通过切换开关分别与主加热水箱内的电加热器、储能热水箱内的电加热器连接。
本实用新型有益效果如下：
本实用新型技术方案利用清洁能源风能进行发电，将风能转换为电能后，通过电能对水箱的水加热，实现供暖；该系统可以大大降低资源消耗，以及有效降低污染排放，并且安装使用之后，不再需要烧煤供暖，后期使用费用非常低，维护成本低，无论从节能减排，还是从经济利益上，都有着重要意义。
附图说明
图1是本实用新型实施例中风力供暖系统的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。
本实施例的风力供暖系统包括风力发电设备、能源转换设备和供暖设备；其中，风力发电设备将风能转换为电能，传输给能源转换设备；能源转换设备将风力发电设备传送来的电能转换为热能，输出给供暖设备；供暖设备将热能辐射到供暖区域内，进行供暖。
下面给出具体实施例，对上述方案进行详细描述。
实施例一
如图1所示，风力发电设备为一台或多台风力发电机，根据家庭或者单位现场供暖负荷选取风力发电机的数量及容量大小。并可以选择一家一户多机并联供电方案。这种设计可以最大化的利用风能，包括小风力的天气情况。比如用800W的风机，可以采用4个风力发电机并联运行发电，这样发出的电能就比较可观，同时小风力的天气下也可以使得风机发电，供安装者使用。另外，风力发电机的输出端也可以连接蓄电池，风力发电机发电时对蓄电池进行充电，在风力不足时，风力发电机发电不足时，通过蓄电池放电输出电能。
能源转换设备包括主加热水箱，以及设置在主加热水箱内的电加热器，风力发电机输出的电能通过电缆传输给电加热器，电加热器供电后发热，对主加热水箱内的水进行加热。
另外，由于风力存在不恒定性，考虑到无风或风力不足天气情况下，仍需供暖的需求，所以为了冬季取暖安全，能源转换设备还包括：
风电电源传感器，设置在风力发电机的输出电缆上，对风力发电机输出电能的电压、电流等参数进行采集；
水温传感器，设置在主加热水箱内，对主加热水箱内的水温进行采集；
辅助加热装置，通过切换装置与主加热水箱内的电加热器；辅助加热装置可以为市电电源。
控制器(电源智能控制模块)，分别与风电电源传感器、水温传感器、辅助加热装置和切换装置连接，用于控制风电和市电供电的切换。
该控制系统逻辑是：可以在风机发电情况下首先利用风机电能进行对水箱中的电加热器件供电，用于水加热。并可以对多风机进行电能匹配，防止设备电源短路；当在水温低于设定温度，而又需要供暖时，在3-5分钟(时间可调) 内没有检测到风机电源供给的情况下，则自动切换为市电电源供电；而当采集到风机发电的相关参数后，判定风机启动发电，则自动切换到风机供电，该切换设备采用可控硅或者电子固态继电器，可以满足设备电源频繁切换。
当上述系统不采用蓄电池储能时，直接给加热器件加热，所以无后续更换蓄电池的费用，但是同时也没有储能原件，所以对于风能较为丰富的地区，为了储能或者利用好风机发出的电能，可以增加水箱的办法储能，可以设计1个或者多个储能热水箱。储能热水箱与主加热水箱之间设置有电磁阀，储能热水箱外安装有保温材料。在主加热水箱及暖气管道中水温达到设定标准后，开启主加热水箱与储能热水箱之间的电磁阀，使热水不在暖气管道之间流动，而主要在储能热水箱之间流动，这样就可以完成对储能热水箱内的水的加热，进而在风力下降需要取暖时，利用储能热水箱内的热水在取暖管道之间循环，供暖用。
储能热水箱也可以利用电加热器加热储能。在储能热水箱内安装电加热器件，在主加热水箱及暖气管道中水温达到设定标准后，风机电源通过切换开关切换到给储能热水箱内安装的电加热器件供电，用于储能热水箱内水加热。在风力下降需要取暖时，利用储能热水箱内的热水在取暖管道之间循环，供暖用。
供暖设备采用现有通常的水暖供暖设备即可，例如现有的水暖散热器和供暖管道、控制器，利用水温间压差水的自然流动完成热量在房间散热器间的传递，利用散热器将热量辐射出去，完成房屋采暖。例如，如果是一间房屋就可以不用敷设取暖管道，直接由控制器、加热水箱、1件散热器构成就可以了。
本实施例的风力供暖系统直接将风力发电机发出的电能供给设备取暖用，由于风力直供取暖设备没有蓄电池储能原件，也不采用上网方式，所以造价便宜，无蓄电池更换的后期费用，由于该加热设备主要采用清洁的风力能源，无论从节能减排或者经济利益上都有着较为现实的意义。另外，该设备可用于边防哨所、野外观测站、远离城市的变配电所或者其他一些远离集体供暖的房屋冬季取暖。
尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本实用新型的范围应当不限于上述实施例。

Claims (4)

1.一种风力供暖系统，其特征在于，包括：风力发电设备、能源转换设备和供暖设备；其中，风力发电设备与能源转换设备连接，将风能转换为电能后传输给能源转换设备；能源转换设备与供暖设备连接，将电能转换为热能，输出给供暖设备；其中，
能源转换设备包括主加热水箱，以及设置在主加热水箱内的电加热器，风力发电机输出的电能通过电缆与电加热器连接；能源转换设备还包括：
风电电源传感器，设置在风力发电机的输出电缆上；
水温传感器，设置在主加热水箱内；
辅助加热装置，通过切换装置与主加热水箱内的电加热器连接；
控制器，分别与风电电源传感器、水温传感器、辅助加热装置和切换装置连接。
2.如权利要求1所述的风力供暖系统，其特征在于，所述风力发电设备为一台或多台风力发电机；当包括多台风力发电机时，多台风力发电机并联运行发电。
3.如权利要求1所述的风力供暖系统，其特征在于，能源转换设备还包括：一个或者多个储能热水箱；储能热水箱与主加热水箱之间设置有电磁阀，储能热水箱外安装有保温材料。
4.如权利要求1所述的风力供暖系统，其特征在于，能源转换设备还包括：一个或者多个储能热水箱；储能热水箱内安装电加热器；风力发电设备的输电线缆通过切换开关分别与主加热水箱内的电加热器、储能热水箱内的电加热器连接。
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