[发明专利]基于太阳能的城镇化综合居住区能源控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑体的温度调控系统，特别是基于太阳能的城镇化综合居住区能源控制系统及方法。

背景技术

在现有城市化过程中，将小城市住房、县城住房、农村住房按现有的大城市建筑标准设计和建造，在农村一是失去了原有的田源风光，二是要使农民、城市居民必需有足够的经济基础向物业交水电费、管理费，使原有的低成本生存变成了必需有支付能力的生存，所带来的问题好坏现在还远远不能评估。

楼房的结构需要有水电供给，有条件的需要有天然气供给，天然气作为天然能源有枯竭的风险，一旦天然气枯竭，将给居住者带来严重的生活问题。可以供济的是电能使用，通过生活电器代替天然气。因此降低生活用电，又不会因降低电能使用给生活带来不便，是现代人居住的一个重要话题。

为了节省电力，通过太阳能利用获取能源，太阳能中最常用的有热能和光能，太阳热能通过辐射方式到一种热管上，热管具有高效吸收太阳热能的能力，热管特性 ：1、 超强的导热性：可在温度30℃一1000℃范围内传导热量，单根导热效率98％。2、优良的等温性：热管一端输入100℃，另一端可导出95℃。良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量， 传热阻力小。 3 、热流密度可变性：在管径一定的情况下供热量可根据需要不断变化。 4 、热流方向可逆性：热管两端均可吸热、放热。 5 、使用安全性：管内压力低于外界大气压，热管不会发生爆炸。目前，太阳热能主要用于生活洗澡用。

太阳光能利用是通过光伏电池接收太阳光输出电能，其效率为16.7％，为了使太阳光能产生的电能在晚上使用，光伏电池产生的电能充入相应容量的蓄电池内，由蓄电池蓄电，蓄电池虽然能存贮电能，但蓄电池在制造过程中将会产生大量的污染源，而消毁过程中同样会产生大量的污染物，长期大量使用会严重影响人类生存环境。

地热利用在我国是近年来应用起来的技术，地热同样是太阳能的一种变化形式，地热是储藏在地下的热能，通过水介质和地源热泵技术，可以将地热用于地暖或水冷中央空调，由于受环境影响，只能在有条件的地方使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能提供田源风光、又能改善生活环境，同时能大大利用自然能源、节能、环保的基于太阳能的城镇化综合居住区能源控制系统及方法。

本发明的目的是这样实现的，基于太阳能的城镇化综合居住区能源控制系统，其特征是：至少包括：

综合居住建筑区，用于提供生活居住环境，它由逐渐面积减少的楼层过渡成梯形住宅结构，在综合居住建筑区上层有上层水缓冲区，在综合居住建筑区下层有下层水缓冲区，上层水缓冲区和下层水缓冲区之间有水轮发电机和直流水泵，水轮发电机在上层水缓冲区和下层水缓冲区之间的45度布置的水管路下端；在上层水缓冲区分布有太阳能板和热管，白天太阳能板向直流水泵供直流电，电压在24-28v之间；直流水泵将下层水缓冲区的水抽入上层水缓冲区，上层水缓冲区包括加热水温区、保温水温区、缓冲水区，缓冲水区与输入水管管道连接，保温水温区与输出水管管道连接，保温水温区在加热水温区与缓冲水区之间，加热水温区与热管连接，通过热管使加热水温区水形成对流，对加热水温区水加热，加热水温区水温到恒定温度时，加热水温区水置入保温水温区水，加热水温区重接入缓冲水区水。

所述直流水泵将下层水缓冲区的水抽入上层水缓冲区后，在没有光照的情况下，则利用水能发电单元发电，水能发电单元包括太阳能电池、直流水泵、上层水缓冲区水、下层水缓冲区水、连接上层水缓冲区水和下层水缓冲区的水管路，直流水泵电压是24v，吸程4米，扬程40米，太阳能板将太阳能电池产生的输出与直流水泵电源电连接，上层水缓冲区水与下层水缓冲区水通过管路连接，管路上的发电机是水轮发电机，当太阳能板电池有电流输出时，太阳能电池输出电压加载在直流水泵上，通过直流水泵将下层水缓冲区水扬程到上层水缓冲区水的缓冲水区，产生的电能供给LED照明和控制系统工作。

所述下层水缓冲区下端有冷藏室，冷藏室由冷水的冷藏室保温层保温和降温，水轮发电机通过太阳能板直接供电；综合居住建筑区分不同季节使供电、供热、供水按系统要求工作。