實(shí)用新型涉及新能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于無(wú)電地區(qū)的風(fēng)光互補(bǔ)家用電熱供應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活質(zhì)量的逐步提高以及電力建設(shè)的快速發(fā)展，不論是城市還是鄉(xiāng)村，電氣化、暖氣化的生活惠及了享受小康生活的人們，使人們不出門便可洗上熱水澡。但在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)和牧區(qū)，由于居住分散，距離遙遠(yuǎn)，電力建設(shè)無(wú)法波及，因此目前全國(guó)大約還有不下3000多個(gè)鄉(xiāng)村不能通電，也就是說無(wú)法享受電氣文明的人口多達(dá)300多萬(wàn)。每天能痛痛快快洗個(gè)熱水澡，冬天能有暖氣采暖，對(duì)他們來說更是一種奢望。
現(xiàn)在還沒有通電的這些地區(qū)，不論是西部?jī)?nèi)陸，還是東部海島，絕大多數(shù)風(fēng)能、太陽(yáng)能能資源都十分豐富。目前，在這些地區(qū)，已經(jīng)開始用風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能電池發(fā)電來滿足生活用電，利用太陽(yáng)能熱水器滿足洗澡需要。但，由于受成本的限制，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電僅能供人們現(xiàn)發(fā)現(xiàn)用，如果遇上連續(xù)陰天，洗澡就成了奢望；到了冬天，室內(nèi)仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)清潔采暖。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用偏遠(yuǎn)農(nóng)村、無(wú)法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供電地區(qū)的風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，在滿足人們的用電、采暖和洗澡問題的基礎(chǔ)上，降低建設(shè)成本。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電模塊、風(fēng)力發(fā)電模塊、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、逆變器、配電箱、加熱控制器以及用電設(shè)備和用熱設(shè)備；所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器的輸入端分別與太陽(yáng)能發(fā)電模塊和風(fēng)力發(fā)電模塊的輸出端連接，風(fēng)光互補(bǔ)控制器的輸出端經(jīng)逆變器連接配電箱，配電箱的輸出端與用電設(shè)備連接，配電箱的輸出端還經(jīng)加熱控制器連接用熱設(shè)備。
上述風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，所述用熱設(shè)備包括電加熱儲(chǔ)水箱以及與之輸出端連通的供熱水支路和采暖支路，電加熱儲(chǔ)水箱的電源端連接加熱控制器的輸出端；所述供熱水支路包括冷熱水調(diào)節(jié)閥、淋浴花灑、電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥以及儲(chǔ)水箱，所述儲(chǔ)水箱的輸入端經(jīng)儲(chǔ)水箱補(bǔ)水泵連通水窖，儲(chǔ)水箱的輸出端分別通過兩條并列的冷水管路連通電加熱儲(chǔ)水箱和淋浴花灑，電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥和冷熱水調(diào)節(jié)閥分別設(shè)置在該兩條冷水管路中，冷熱水調(diào)節(jié)閥的另一端通過管路連通電加熱儲(chǔ)水箱的熱水出口；所述采暖支路包括通過采暖管路依次連接的地板采暖進(jìn)水閥、地板采暖散熱器、地板采暖循環(huán)泵和地板采暖出水閥，地板采暖進(jìn)水閥設(shè)置在電加熱儲(chǔ)水箱熱水出口端的采暖管路中，地板采暖出水閥設(shè)置在電加熱儲(chǔ)水箱回水口端的采暖管路中。
上述風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，所述電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥為浮子式自動(dòng)閥門。
上述風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，所述冷熱水調(diào)節(jié)閥為三通溫度調(diào)節(jié)閥。
上述風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，所述地板采暖進(jìn)水閥和地板采暖出水閥均為球閥。
上述風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和整流器，整流器的輸入端連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端，整流器的輸出端連接風(fēng)光互補(bǔ)控制器的輸入端。
上述風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器還連接有用于儲(chǔ)備和釋放電能的蓄電池組。
由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。
本實(shí)用新型利用風(fēng)光兩種清潔能源發(fā)電進(jìn)行供電和供熱，無(wú)任何環(huán)境污染，可有效解決無(wú)電地區(qū)居民在連續(xù)陰天時(shí)傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器無(wú)法提供熱水的問題，利用地板采暖可滿足冬季清潔采暖需求，有利于提高偏遠(yuǎn)地區(qū)居民生活質(zhì)量，且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、易于實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型既可用于無(wú)電地區(qū)的居民用戶，也可用于偏遠(yuǎn)地區(qū)執(zhí)勤點(diǎn)軍民用戶，能夠在降低建設(shè)成本的基礎(chǔ)上，提高人們生活水平。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
其中：1.太陽(yáng)能電池板，2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)，3.整流器，4.風(fēng)光互補(bǔ)控制器，5.蓄電池組，6.逆變器，7.配電箱，8.加熱控制器，9.儲(chǔ)水箱，10.電加熱儲(chǔ)水箱，11.電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥，12.冷熱水調(diào)節(jié)閥，13.淋浴花灑，14.地板采暖進(jìn)水閥，15.地板采暖散熱器，16.地板采暖循環(huán)泵，17.地板采暖出水閥，18.儲(chǔ)水箱補(bǔ)水泵，19.水窖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
一種風(fēng)光互補(bǔ)電熱供應(yīng)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括太陽(yáng)能發(fā)電模塊、風(fēng)力發(fā)電模塊、風(fēng)光互補(bǔ)控制器4、蓄電池組5、逆變器6、配電箱7、加熱控制器8以及用電設(shè)備和用熱設(shè)備；風(fēng)光互補(bǔ)控制器4的輸入端分別與太陽(yáng)能發(fā)電模塊和風(fēng)力發(fā)電模塊的輸出端連接，風(fēng)光互補(bǔ)控制器4的輸出端經(jīng)逆變器6連接配電箱7，配電箱7的輸出端與用電設(shè)備連接，配電箱7的輸出端還經(jīng)加熱控制器8連接用熱設(shè)備。
用熱設(shè)備包括電加熱儲(chǔ)水箱10以及與之輸出端連通的供熱水支路和采暖支路，電加熱儲(chǔ)水箱10的電源端連接加熱控制器8的輸出端，電加熱儲(chǔ)水箱10的熱水出口端分別與供熱水支路和采暖支路連通，為其提供熱水。
供熱水支路包括冷熱水調(diào)節(jié)閥12、淋浴花灑13、電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥11以及儲(chǔ)水箱9；其中儲(chǔ)水箱的輸入端經(jīng)儲(chǔ)水箱補(bǔ)水泵18連通水窖19，儲(chǔ)水箱的輸出端分別通過兩條并列的冷水管路連通電加熱儲(chǔ)水箱10和淋浴花灑13，電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥11和冷熱水調(diào)節(jié)閥12分別設(shè)置在該兩條冷水管路中，冷熱水調(diào)節(jié)閥12的另一端通過管路連通電加熱儲(chǔ)水箱10的熱水出口。本實(shí)施例中，電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥為浮子式自動(dòng)閥門，可根據(jù)電加熱儲(chǔ)水箱的需要自動(dòng)上水；冷熱水調(diào)節(jié)閥為三通溫度調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)淋浴水溫。
采暖支路包括通過采暖管路依次連接的地板采暖進(jìn)水閥14、地板采暖散熱器15、地板采暖循環(huán)泵16和地板采暖出水閥17，地板采暖進(jìn)水閥設(shè)置在電加熱儲(chǔ)水箱熱水出口端的采暖管路中，地板采暖出水閥設(shè)置在電加熱儲(chǔ)水箱回水口端的采暖管路中。本實(shí)施例中，地板采暖進(jìn)水閥和地板采暖出水閥均為球閥，在非采暖季節(jié)用于隔離采暖系統(tǒng)，在供暖季節(jié)用于流量調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。
本實(shí)用新型中，風(fēng)力發(fā)電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)2和整流器3，整流器的輸入端連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出端，整流器3的輸出端連接風(fēng)光互補(bǔ)控制器4的輸入端。太陽(yáng)能發(fā)電模塊的主要部件為太陽(yáng)能電池板1。
蓄電池組5用于儲(chǔ)備和釋放電能，供風(fēng)力發(fā)電模塊和太陽(yáng)能發(fā)電模塊發(fā)電量不足時(shí)為用電設(shè)備和用熱設(shè)備提供電能。
本實(shí)用新型工作時(shí)，太陽(yáng)能電池板1輸出48V直流電，直接與風(fēng)光互補(bǔ)控制器4相連；風(fēng)力發(fā)電機(jī)2輸出電壓48V交流電經(jīng)整流器3整成直流電后與風(fēng)光互補(bǔ)控制器4相連；蓄電池組5與風(fēng)光互補(bǔ)控制器4相連，電流可以雙向流動(dòng)；風(fēng)光互補(bǔ)控制器4輸出的48V直流電經(jīng)逆變器6后變成220V交流電輸送到配電箱7，然后供給所有用戶。
水窖19的水經(jīng)過補(bǔ)水泵18加壓后進(jìn)入儲(chǔ)水箱9；儲(chǔ)水箱9通過電加熱儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)水閥11自動(dòng)向電加熱儲(chǔ)水箱10自動(dòng)補(bǔ)水。電加熱儲(chǔ)水箱10可以向供熱水支路供熱水，也可以向采暖支路供熱水。
電加熱儲(chǔ)水箱10通過冷熱水調(diào)節(jié)閥12向淋浴花灑13供熱水，儲(chǔ)水箱9通過冷熱水調(diào)節(jié)閥12向淋浴花灑13供冷水，滿足人們沐浴要求。
電加熱儲(chǔ)水箱10通過地板采暖進(jìn)水閥14向地板采暖散熱器15供熱水，地板采暖循環(huán)泵16經(jīng)地板采暖出水閥17將采暖回水送回電加熱儲(chǔ)水箱10，形成循環(huán)，滿足人們供暖需求。
本實(shí)用新型的運(yùn)行控制策略是：在非供暖季節(jié)，先不投入儲(chǔ)水箱電加熱，優(yōu)先向蓄電池組充電，在蓄電池組充滿電后，再投入儲(chǔ)水箱電加熱進(jìn)行蓄熱，儲(chǔ)水箱熱水溫度的設(shè)定值可超過50℃，以盡量多蓄熱。在光照條件滿足時(shí)，優(yōu)先由太陽(yáng)能電池板發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)蓄電池缺電程度而決定是否需要運(yùn)行。在光照條件不滿足時(shí)，優(yōu)先由風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電；直到蓄電池充滿電和儲(chǔ)熱水箱加熱到設(shè)定溫度，發(fā)電設(shè)備再根據(jù)用電負(fù)荷決定是否全部停止運(yùn)行或部分停止運(yùn)行。在供暖季節(jié)，要連續(xù)投入儲(chǔ)水箱電加熱，考慮到地板采暖散熱器的暖熱條件，儲(chǔ)水箱熱水溫度的設(shè)定值不超過50℃。