CN211952960U - 互补供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种互补供暖系统，涉及新能暖供暖装置技术领域。所述系统包括控制模块、联合发电装置、电气两用锅炉以及沼气池，所述联合发电装置的电源输出端与所述电气两用锅炉的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，所述沼气池的沼气出口与所述电气两用锅炉的燃气进口连接；所述锅炉的热水出口经管路与住房内的暖气片的进水口连接，所述暖气片的出水口经管路与所述沼气池中水保温层的进水口连接，所述沼气池中水保温层的出水口经管路与所述锅炉的回水口连接，所述控制模块的控制输出端与所述联合发电装置的控制输入端连接；所述沼气池的排气阀受控于所述控制模块，在所述控制阀的控制下打开或者关闭。所述系统能够充分利用自然资源，降低不可再生资源的消耗，节能环保。

Description

互补供暖系统

技术领域

本实用新型涉及新能暖供暖装置技术领域，尤其涉及一种风、光、气互补供暖系统。

背景技术

在西藏自治区那曲地区，由于冬季气温低、地温也低，导致产甲烷菌体内酶的活性降低，因而沼气池产气率随之降低。在冬季那曲地区的家用沼气池基本是荒废的，沼气池的建造并没有达到预期的效果，农户在很大程度上也不认可沼气技术的有效性，那曲地区冬季气温低甚至出现冻裂沼气池的现象，所以沼气池在冬季的保温措施十分的重要。目前所出现的针对用户沼气池的保温方法有很多种，但是在高原地区并没有实现对沼气池的保温，针对用户沼气池在严寒的高原地区如何很好的加热保温措施以保证沼气池的冬季使用率，目前尚且没有很好的方法。由此可见急需寻找一种切实可行的针对高原地区沼气池的增温方法，来满足沼气工程的发展要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种能够充分利用自然资源，降低不可再生资源的消耗，节能环保的互补供暖系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种互补供暖系统，其特征在于：包括控制模块、联合发电装置、电气两用锅炉以及沼气池，所述联合发电装置的电源输出端与所述电气两用锅炉的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，所述沼气池的沼气出口与所述电气两用锅炉的燃气进口连接，沼气池产生的沼气供给所述锅炉为其提供燃烧源；所述锅炉的热水出口经管路与住房内的暖气片的进水口连接，所述暖气片的出水口经管路与所述沼气池中水保温层的进水口连接，所述沼气池中水保温层的出水口经管路与所述锅炉的回水口连接，所述控制模块的控制输出端与所述联合发电装置的控制输入端连接，用于在所述控制模块的控制下进行发电、储存电量以及放电；所述沼气池的排气阀受控于所述控制模块，在所述控制阀的控制下打开或者关闭。

进一步的技术方案在于：所述联合发电装置包括风光互补控制器、风力发电机、太阳能电池装置、蓄电池以及逆变器，所述风力发电机的电源输出端与所述控制器的一个电源输入端连接，所述太阳能电池装置的电源输出端与所述控制器的另一个电源输入端连接，所述控制器的直流电源输出端与直流负载插头连接，所述控制器的蓄电池电源输出端与所述蓄电池的电源输入端连接，所述蓄电池的电源输出端经逆变器与交流负载插头连接，所述逆变器受控于所述控制器，用于在所述控制器的控制下进行逆变并输出电源。

进一步的技术方案在于：所述太阳能电池装置包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的动力输出端上固定有连接板，所述连接板上固定有第二驱动电机，所述第二驱动电机的动力输出端与所述太阳能电池组件固定连接，所述第一驱动电机以及第二驱动电机用于在所述控制器的控制下进行运动，驱动所述太阳能电池组件随太阳运动。

进一步的技术方案在于：所述锅炉包括储水箱，所述储水箱上设置有回水管，所述回水管与所述沼气池中水保温层的出水口连接，所述回水管进入的水被排到回水存储箱内，所述回水存储箱的出水口经管路与燃气热水器的冷却水进口连接，所述燃气热水器的热水出口与热水存储箱的进水口连接，所述热水存储箱的出水口经管路与热水增加泵的进水口连接，所述热水增加泵的出水口经管路与所述暖气片的进水口连接。

进一步的技术方案在于：所述燃气热水器的点火开关的信号输出端与燃气热水器控制器的信号输入端连接，用于发送点火信号；所述燃气热水器的燃烧室内设置有空气压力开关，所述空气压力开关的信号输出端与所述燃气热水器控制器的信号输入端连接，用于感应所述燃烧内的压力信息；燃气比例阀的控制端与所述燃气热水器控制器的控制信号输出端连接，烟气感应开关的信号输出端与所述燃气热水器控制器的信号输入端连接，当烟气感应开关在一段时间内检测不到废气排放时，将燃气体比例阀关闭，停止气体供应。

进一步的技术方案在于：所述沼气池包括沼气池主体，所述沼气池主体的外周设置有保温墙，保温内墙与保温外墙之间形成隔层，所述隔层内设置有循环水，所述保温外墙上设置有进水管和出水管，所述沼气主体上还设置有出气管，所述出气管与电气两用锅炉的进气口连接，所述进气口上设置有排气阀。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请所述系统通过热传递对沼气池进行保温并对住房的供暖，实现了太阳能/风能-电能/沼气能-热能的转换，通过换热管道实现沼气池的保温和住房的供暖；采用太阳能电板追日装置：通过使用步进电机控制太阳能电板绕着太阳转并使太阳能电板始终处于正对太阳的状态，提高了发电效率；本申请所述系统充分利用了自然资源，减少了不可再生资源的效率，节能环保。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型所述系统的原理框图；

图2是本实用新型所述系统中联合发电装置的原理框图；

图3是本实用新型所述系统中太阳能电池装置的结构示意图；

图4是本实用新型所述系统中燃气热水器的结构示意图；

图5是本实用新型所述系统中水循环的示意图；

图6是本实用新型所述系统中沼气池的结构示意图；

其中：1、第一驱动电机；2、连接板；3、第二驱动电机；4、太阳能电池组件；5、储水箱；6、回水管；7、燃气热水器；8、热水增加泵；9、沼气池主体；10、隔层。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型一种互补供暖系统，包括控制模块、联合发电装置、电气两用锅炉以及沼气池，所述联合发电装置的电源输出端与所述电气两用锅炉的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，所述沼气池的沼气出口与所述电气两用锅炉的燃气进口连接，沼气池产生的沼气供给所述锅炉为其提供燃烧源；所述锅炉的热水出口经管路与住房内的暖气片的进水口连接，所述暖气片的出水口经管路与所述沼气池中水保温层的进水口连接，所述沼气池中水保温层的出水口经管路与所述锅炉的回水口连接，所述控制模块的控制输出端与所述联合发电装置的控制输入端连接，用于在所述控制模块的控制下进行发电、储存电量以及放电；所述沼气池的排气阀受控于所述控制模块，在所述控制阀的控制下打开或者关闭。

本申请所述系统通过热传递对沼气池进行保温并对住房的供暖，实现了太阳能/风能-电能/沼气能-热能的转换，通过换热管道实现沼气池的保温和住房的供暖；采用太阳能电板追日装置：通过使用步进电机控制太阳能电板绕着太阳转并使太阳能电板始终处于正对太阳的状态，提高了发电效率；本申请所述系统充分利用了自然资源，减少了不可再生资源的效率，节能环保。

如图2所示，所述联合发电装置包括风光互补控制器、风力发电机、太阳能电池装置、蓄电池以及逆变器，所述风力发电机的电源输出端与所述控制器的一个电源输入端连接，所述太阳能电池装置的电源输出端与所述控制器的另一个电源输入端连接，所述控制器的直流电源输出端与直流负载插头连接，所述控制器的蓄电池电源输出端与所述蓄电池的电源输入端连接，所述蓄电池的电源输出端经逆变器与交流负载插头连接，所述逆变器受控于所述控制器，用于在所述控制器的控制下进行逆变并输出电源。

风光联合发电装置发电供给电气两用锅炉和生活用电，电气两用锅炉烧的水通过传送管道先经过住房中的暖气片，再经过沼气池的保温层，最后又回到锅炉。通过对水流量调试中让住房处于一个让人舒适的温度，并且使沼气池内温度达到发酵的最适温度，从而达到沼气池产气的峰值。同时沼气池所产生的沼气又可以供给锅炉所需的能量，同样也可以满足居民基本生活用气。如此一来，风能，光能，沼气能，三者合理利用，构建了一个绿色能源的合理循环。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。

如图3所示，所述太阳能电池装置包括第一驱动电机1，所述第一驱动电机1的动力输出端上固定有连接板2，所述连接板2上固定有第二驱动电机3，所述第二驱动电机3的动力输出端与太阳能电池组件4固定连接，所述第一驱动电机1以及第二驱动电机3用于在所述控制器的控制下进行运动，驱动所述太阳能电池组件4随太阳运动。

太阳能光伏(采用太阳能追日装置)、风光互补控制器是对光伏电板和风力发电机所发的电进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量按蓄电池的特性曲线对蓄电池组进行充电，当所发的电不能满足负载的需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器又要控制蓄电池不被过放电，从而来保护蓄电池。整套系统在运行过程中难免会出现极端天气，假设出现了无风的阴天，那么对蓄电池是一种考验，蓄电池的好坏从侧面体现了整套系统的好坏。该蓄电池组的储蓄量至少要满足该家庭一天的用电。

如图4所示，所述锅炉包括储水箱5，所述储水箱上设置有回水管6，所述回水管6与所述沼气池中水保温层的出水口连接，所述回水管6进入的水被排到回水存储箱内，所述回水存储箱的出水口经管路与燃气热水器7的冷却水进口连接，所述燃气热水器7的热水出口与热水存储箱的进水口连接，所述热水存储箱的出水口经管路与热水增加泵8的进水口连接，所述热水增加泵8的出水口经管路与所述暖气片的进水口连接。

所述燃气热水器7的点火开关的信号输出端与燃气热水器控制器的信号输入端连接，用于发送点火信号；所述燃气热水器7的燃烧室内设置有空气压力开关，所述空气压力开关的信号输出端与所述燃气热水器控制器的信号输入端连接，用于感应所述燃烧内的压力信息；燃气比例阀的控制端与所述燃气热水器控制器的控制信号输出端连接，烟气感应开关的信号输出端与所述燃气热水器控制器的信号输入端连接，当烟气感应开关在一段时间内检测不到废气排放时，将燃气体比例阀关闭，停止气体供应。

电气两用锅炉是以沼气为主要燃料，在沼气的能量不足以提供锅炉所需要的能量时再通过电来弥补能量的空缺，沼气经沼气储气罐输出，在燃烧室内燃烧后，由热交换器将热量吸收，采暖系统中的循环水在途经热交换器时，经过往复加热、从而不断将热量输出给沼气池和住房内的气体，为沼气池提供热源。一般的两用燃气锅炉除了具有供暖功能，兼具热水功能(即除了供暖外，还具备燃气热水器的功能)，这个功能可以满足家里日常的用水需求。电气两用锅炉既可为散热片提供热源也可为沼气池系统提供热源。这样既保证了沼气池的保暖同时也保证了住房的供暖。利用温度控制系统控制锅炉内水的温度，在计算热损失的前提下保持沼气池内温度处于甲烷菌的最适生活温度的范围，也保证住房内的温度处于一个较为适宜的温度。

当锅炉点火开关进入工作状态,球迷第一次开始导致燃烧室形成负压差,空气压力开关将指令发送给水泵,水泵启动后,水流开关将指令发送到高压放电器,开始后,指令发送给气比例阀,燃气比例阀的开始。气体比例阀、气压开关、烟气感应开关联锁控制。燃烧室有一定的负压气体，比例阀只能工作。当烟气感应开关在5秒内检测不到废气排放时，将气体比例阀关闭，停止气体供应，以确保气体的安全使用。

对于暖气系统，由于初次使用时暖气片内含有大量的杂质，建议使用一年后将其中的脏水放掉，重新注入新水，间隔几年后再进行更换。因为每更换一次水都会有大量的水碱被带入，而固定的水中含碱量则是一定的；因此暖气系统内的水不宜频繁更换。经过一个取暖季后，若清洗保养也只需对锅炉单独进行即可。

锅炉安装在住所的厨房的一个角落，锅炉中的水是煮沸后的热水，根据那曲地区的气压可以推算出热水的温度大概是80℃左右。热水通过热水传送管道将热水传送到各个房间的暖气片，通过暖气片的散热来保证房间的温度处于让人感到舒适的温度，之后各个管道在总管上汇合，总管道分成几个分管道，一个流向沼气池，另外几个分管道直接回到锅炉。设置这几个管道的主要目的是为了控制通向沼气池管道的水的流量。由此而来保证了沼气池内部温度处于甲烷菌的最适生长生活温度。从而保证了甲烷的生产量处于一个较高水平。所述系统中水循环的示意图如图5所示。

如图6所示，所述沼气池包括沼气池主体9，所述沼气池主体9的外周设置有保温墙，保温内墙与保温外墙之间形成隔层10，所述隔层10内设置有循环水，所述保温外墙上设置有进水管和出水管，所述沼气主体上还设置有出气管，所述出气管与电气两用锅炉的进气口连接，所述进气口上设置有排气阀。隔层主要是用来放置流动的热水。这样隔层中的热水可以将热量散发到沼气池内部的发酵液中。从而可以使沼气池内部的温度处于甲烷菌的最适生长温度。从而沼气池的产气量也可以处于峰值的状态。沼气罐将沼气先储存起来再通过管道运输到锅炉进行供能。

Claims (6)

1.一种互补供暖系统，其特征在于：包括控制模块、联合发电装置、电气两用锅炉以及沼气池，所述联合发电装置的电源输出端与所述电气两用锅炉的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，所述沼气池的沼气出口与所述电气两用锅炉的燃气进口连接，沼气池产生的沼气供给所述锅炉为其提供燃烧源；所述锅炉的热水出口经管路与住房内的暖气片的进水口连接，所述暖气片的出水口经管路与所述沼气池中水保温层的进水口连接，所述沼气池中水保温层的出水口经管路与所述锅炉的回水口连接，所述控制模块的控制输出端与所述联合发电装置的控制输入端连接，用于在所述控制模块的控制下进行发电、储存电量以及放电；所述沼气池的排气阀受控于所述控制模块，在所述控制模块的控制下打开或者关闭。

2.如权利要求1所述的互补供暖系统，其特征在于：所述联合发电装置包括风光互补控制器、风力发电机、太阳能电池装置、蓄电池以及逆变器，所述风力发电机的电源输出端与所述控制器的一个电源输入端连接，所述太阳能电池装置的电源输出端与所述控制器的另一个电源输入端连接，所述控制器的直流电源输出端与直流负载插头连接，所述控制器的蓄电池电源输出端与所述蓄电池的电源输入端连接，所述蓄电池的电源输出端经逆变器与交流负载插头连接，所述逆变器受控于所述控制器，用于在所述控制器的控制下进行逆变并输出电源。

3.如权利要求2所述的互补供暖系统，其特征在于：所述太阳能电池装置包括第一驱动电机(1)，所述第一驱动电机(1)的动力输出端上固定有连接板(2)，所述连接板(2)上固定有第二驱动电机(3)，所述第二驱动电机(3)的动力输出端与太阳能电池组件(4)固定连接，所述第一驱动电机(1)以及第二驱动电机(3)用于在所述控制器的控制下进行运动，驱动所述太阳能电池组件(4)随太阳运动。

4.如权利要求1所述的互补供暖系统，其特征在于：所述锅炉包括储水箱(5)，所述储水箱上设置有回水管(6)，所述回水管(6)与所述沼气池中水保温层的出水口连接，所述回水管(6)进入的水被排到回水存储箱内，所述回水存储箱的出水口经管路与燃气热水器(7)的冷却水进口连接，所述燃气热水器(7)的热水出口与热水存储箱的进水口连接，所述热水存储箱的出水口经管路与热水增加泵(8)的进水口连接，所述热水增加泵(8)的出水口经管路与所述暖气片的进水口连接。

5.如权利要求4所述的互补供暖系统，其特征在于：所述燃气热水器(7)的点火开关的信号输出端与燃气热水器控制器的信号输入端连接，用于发送点火信号；所述燃气热水器(7)的燃烧室内设置有空气压力开关，所述空气压力开关的信号输出端与所述燃气热水器控制器的信号输入端连接，用于感应所述燃烧内的压力信息；燃气比例阀的控制端与所述燃气热水器控制器的控制信号输出端连接，烟气感应开关的信号输出端与所述燃气热水器控制器的信号输入端连接，当烟气感应开关在一段时间内检测不到废气排放时，将燃气体比例阀关闭，停止气体供应。

6.如权利要求1所述的互补供暖系统，其特征在于：所述沼气池包括沼气池主体(9)，所述沼气池主体(9)的外周设置有保温墙，保温内墙与保温外墙之间形成隔层(10)，所述隔层(10)内设置有循环水，所述保温外墙上设置有进水管和出水管，所述沼气池主体上还设置有出气管，所述出气管与电气两用锅炉的进气口连接，所述进气口上设置有排气阀。

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