[发明专利]一种室内太阳能和风能联合补热供暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种室内太阳能和风能联合补热供暖系统，属于供热技术领域。

背景技术

目前，室内供暖通常是利用蒸汽锅炉或市电加热电暖装置。电暖装置耗电巨大，热效率不高，多作为室内供暖的辅助手段，因此，冬季供暖主要是利用蒸汽供暖。蒸汽锅炉日常煤炭消耗量大，特别在寒冷的北方地区，宾馆、沐浴、饭店、工厂等燃煤锅炉生产和供暖都需要用煤，每年要消耗大量的不可再生能源——燃煤，而且还要排放大量的一氧化碳、二氧化碳等有害气体，对我们的生存环境和自身健康产生极其不利影响。蒸汽锅炉通常是利用燃煤，将10℃左右的冷水加热到100℃以上转化为蒸汽，由于水在低温状态下热容量大，因而蒸汽锅炉的主要能耗是在加热低温水阶段。目前，节能减排是我国的一项基本国策，也是世界各国追求的目标，若能利用太阳能和风能等清洁能源将冷水预热后再用锅炉加热转化为蒸汽，则不但可以大大节约能耗，而且可以为节能减排做出积极贡献。近年来，利用风能或太阳能供暖的技术已有研究，但多采用单一的能源利用形式，供热效果不理想；或采用复杂的系统，造价偏高，无法推广使用；利用风能和太阳能联合进行室内供暖、系统简单、成本低的技术还较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种温室太阳能和风能联合补热供暖系统，通过太阳能和风能联合补热，大大降低煤炭消耗、减少有害气体排放、降低了燃煤锅炉供暖成本。

本发明的技术方案是：室内太阳能和风能联合补热供暖系统，主要利用太阳能热水系统和风力发电机组向室内补热供暖，由太阳能热水装置、风力发电装置、蒸汽锅炉、电加热管22、室内电加热器12、室内散热装置13和室温控制电路组成；太阳能热水装置的储热水箱3通过热水出水阀4、四通管接头5、锅炉进水阀7和管道与蒸汽锅炉9的进水口连接，蒸汽锅炉9的蒸汽出口经保温蒸汽管10与室内散热装置13连接，风力发电装置的电源输出连接热水箱3中的电加热管22、并同时经接触器常开触点21连接室内电加热器12，室温控制电路经控制器单元15连接接触器线圈16。

所述室温控制电路包括置于室内的温度传感器14、控制器单元15、接触器的线圈16和常开触点21，控制器单元15由电流放大器24、A/D转换器25、单片机26、D/A转换器27和电压比较器28组成，温度传感器14输出端接电流放大器24输入端，A/D转换器25输入端接电流放大器24输出端、输出端接单片机26输入端，单片机26输出端经D/A转换器27和电压比较器28、与接触器的线圈16连接。

所述储热水箱3的底部通过管道连接冷水补水箱23，热水出水阀4与锅炉进水阀7通过四通管接头5、冷水阀8和管道与冷水补水箱23连接，四通管接头5通过用户热水阀6和管道至用户。

本系统太阳能热水装置、风力发电装置、蒸汽锅炉均为普通装置。太阳能热水装置包括太阳能集热器1、上循环管2、储热水箱3、冷水补水箱23、下循环管和热水出水管。风力发电装置包括风力发电机组17、风能控制器18、蓄电池组19和逆变器20。系统所用管接头、阀门、管道、电加热器、电加热管、散热装置、温度传感器、接触器、风力发电机组、风能控制器、蓄电池组、逆变器、电流放大器、A/D转换器、单片机、D/A转换器、电压比较器均为普通市售产品。风力发电机组由多台风力机和发电机组成；逆变器主电路由大功率晶体管构成，采用正弦脉宽调制。单片机可采用80C51，温度传感器可采用工作温度范围为-20℃～+100℃的红外温度传感器TS105-10，电加热管22可选择额定电压为60V的电阻式加热管，电加热器22可选择各种石英、电阻式等加热器。