一种多功能太阳能烘衣系统及其控制方法
【专利摘要】一种多功能太阳能烘衣系统及其控制方法，包括位于户外的能源装置、第一风管，位于控制室内的控制装置，位于室内的烘衣装置、第二风管、排气装置；所述能源装置，包括太阳能集热器、涡轮发电机；所述第一风管垂直设置于户外，其底部为空气入口，顶部为空气出口；所述太阳能集热器安装于所述第一风管的外表面；所述涡轮发电机安装于所述第一风管内靠近空气出口的位置；所述第二风管一端连通位于户外的所述第一风管，另一端连通到室内，并连接到所述烘衣装置。本发明提供一种烘衣、发电多功能于一体的一种基于太阳能与建筑一体化的烘衣系统。
【专利说明】一种多功能太阳能烘衣系统及其控制方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及利用太阳能烘干衣物的技术领域，具体涉及一种多功能太阳能烘衣系 统及其控制方法。 【【背景技术】】
[0002] 随着社会的发展，各行各业对于着装的要求越来越高。学校、工厂、企业、军队以及 机关等都要求统一着装。衣服的清洁与晾晒越来越成为一种负担。众所周知，衣服的晾干大 多取决于光照强度以及空气流通速度，这个过程需要很长的时间与一定的空间。因此，在阴 天以及空气不流通的情况下，湿衣服就很难晾干。尤其是对于南方"梅雨"季节而言，衣物晾 干严重影响人们的生活。为解决这一问题，人们通过消耗电能来烘干衣服，随着能源的消耗 的增加，生活环境的污染越来越重，可持续发展成为唯一的出路。要实现可持续发展，必须 从能源的节约入手，更好地开发利用好太阳能。太阳每秒钟辐射到地球表面的能量约为17 万亿千瓦，相当于目前全世界一年能源总消耗量的3.5万倍。太阳能作为一种分布广泛、取 之不尽、用之不竭的无污染清洁能源，大大优于风能、水能、生物能等其他可再生能源，是人 类社会可持续发展的首选能源。 【
【发明内容】
】
[0003] 本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种烘衣、发电多功能于一体的一种基 于太阳能与建筑一体化的烘衣系统。
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种烘衣、发电多功能于一体的一种基于太 阳能与建筑一体化的控制方法。
[0005] 本发明的技术问题之一是这样实现的：
[0006] -种多功能太阳能烘衣系统，包括位于户外的能源装置、第一风管，位于控制室内 的控制装置，位于室内的烘衣装置、第二风管、排气装置；
[0007] 所述能源装置，包括太阳能集热器、涡轮发电机；
[0008] 所述第一风管垂直设置于户外，其底部为空气入口，顶部为空气出口；所述太阳能 集热器安装于所述第一风管的外表面;所述涡轮发电机安装于所述第一风管内靠近空气出 口的位置；
[0009] 所述第二风管一端连通位于户外的所述第一风管，另一端连通到室内，并连接到 所述烘衣装置；
[0010] 所述控制装置，包括直流蓄电池、电路控制器、控制器、断路器、加压装置、再热装 置、电压传感器;所述加压装置和所述再热装置分别设置于所述第二风管内；所述直流蓄电 池分别连接到所述涡轮发电机、所述电路控制器、所述控制器、所述电压传感器、所述断路 器、所述再热装置、所述加压装置;所述电路控制器分别连接所述加压装置、所述控制器、所 述再热装置;所述断路器连接所述再热装置;所述电压传感器连接所述控制器;所述控制器 还连接一湿度传感器，该湿度传感器分别连接一户外湿度探头、一室内湿度探头；
[0011] 所述第一风管内设有一第一阀门；所述第二风管内靠近所述第一风管的连接处设 置一第二阀门；所述第二风管位于室内的部分设有一室内回风口，该室内回风口处设有一 第三阀门；所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门均连接到所述控制器。
[0012] 进一步地，所述烘衣装置的进风管道与出风管道相互垂直。
[0013] 本发明的技术问题之二是这样实现的：
[0014] -种多功能太阳能烘衣系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
[0015] 步骤1:设定一种基于太阳能的多功能烘衣系统的室内湿度0in、室外的湿度为 0〇ut.直流蓄电池的最低保护电压为V0;
[0016] 步骤2:涡轮发电机提供直流电源，电压传感器连续检测直流蓄电池的电压V，当V 大于或等于vo时，湿度传感器通过户外湿度探头、室内湿度探头来连续检测湿度#in和 0OUt-则：
[0017] 步骤21:当0in大于0OUt时，本系统处于烘衣正常工况:湿度传感器一方面给控制 器一信号指令，控制器开启电路控制器，使得直流蓄电池接通加压装置、排气装置，与此同 时，控制器切断再热装置的供电，再热装置不工作;湿度传感器另一方面给控制器另一信号 指令，在该指令下，第一阀门关闭，第二阀门开启，第三阀门关闭;经过太阳能集热器的新风 经预热后在烟囱效应下，在加压装置的作用下，经过再热装置后，进入烘衣架系统的风管系 统，烘衣后在排气装置的作用下排出室外;此时涡轮发电机不工作；
[0018] 步骤22:当0in等于0〇ut时，本系统处于烘衣加热工况:湿度传感器一方面给控制 器一信号指令，控制器开启电路控制器，使得直流蓄电池接通加压装置中的风机、排气装置 中的排气扇，与此同时，控制器接通再热装置的供电，再热装置工作;湿度传感器另一方面 给控制器另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机所在风管系统的阀门关闭，连接建筑围护 结构内侧的电路控制器、再热装置、加压装置所在的风管系统的阀门开启，回风口关闭，经 过太阳能集热器的室外空气经预热后在烟囱效应下，在加压装置的风机的作用下，经过再 热装置再热后，进入烘衣架系统的风管系统，烘衣后在排气装置的作用下排出室外，此时涡 轮发电机不工作；
[0019] 步骤23:当0in小于0〇:ut时，本系统处于发电烘衣工况:湿度传感器一方面给控制 器一信号指令，控制器开启电路控制器，使得直流蓄电池电源接通加压段的风机，切断排气 装置中的排气扇的供电，与此同时，控制器接通再热装置的供电，再热装置工作;湿度传感 器另一方面给控制器另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机所在风管系统的阀门开启，连 接建筑围护结构内侧的电路控制器、再热装置、加压装置所在的风管系统的阀门关闭，此风 管上的回风口打开，经过太阳能集热器的室外空气经预热后在烟囱效应下，经过阀门推动 涡轮发电机工作，为直流蓄电池充电；与此同时，在风机的作用下，室内空气通过回风口进 入再热装置加热后，进入烘衣架系统的风管系统，烘衣后，在加压装置的风机的作用下重新 进入再热装置，形成室内的连续循环；
[0020] 步骤3:涡轮发电机提供直流电源，电压传感器连续检测直流蓄电池电源的电压V， 当V小于V0时，则该烘衣系统进入充电工况:湿度传感器一方面给控制器一信号指令，控制 器开启电路控制器，使得直流蓄电池电源切断加压装置的风机、排气装置中的排气扇的供 电，与此同时，控制器切断再热装置的供电，再热装置不工作;湿度传感器另一方面给控制 器另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机所在风管系统的阀门开启，连接建筑围护结构内 侧的电路控制器、再热装置、加压装置所在的风管系统的阀门关闭，此风管上的回风口关 闭；经过太阳能集热器的室外空气经预热后在烟囱效应下，经过阀门推动涡轮发电机工作， 为直流蓄电池充电。
[0021] 本发明的优点在于：1、本发明的控制装置以及方法可靠，能够保障系统正常高效 工作，实现烘衣、发电多功能于一体;2、操作简单，根据建筑物内外湿度大小改变，太阳能发 电装置中直流蓄电电源的压力的大小，通过联动调节断路器的开关实现切换相应的电路系 统；3、安装施工简单，安装调试后运行成本低;4、本发明中的控制装置可以手动控制，又可 以自动控制，适用性强。5、一种基于太阳能的烘衣系统运行动力依靠太阳能以及太阳能发 电，高效节能，经济有效。6、本发明的烘衣系统自成一体，实现烘衣、发电多功能，不受外部 电源等限制。7、本发明适用性强。不仅家庭适用，而且于学校、企事业单位等均可适用。 【【附图说明】】
[0022] 下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0023]图1是本发明的系统结构框图。
[0024]图2是本发明的烘衣装置结构示意图。
[0025]图3是本发明的烘衣装置切向起旋原理示意图。
[0026]图4是本发明的系统正常工况运行流程图。
[0027] 图5是本发明的系统烘衣加热工况运行流程图。
[0028] 图6是本发明的系统发电烘衣工况运行流程图。
[0029] 图7是本发明的系统发电工况运行流程图。
[0030] 图8是本发明的控制方法执行流程图。 【【具体实施方式】】
[0031] 请参阅图1至图7所示，一种多功能太阳能烘衣系统，包括位于户外的能源装置、第 一风管100，位于控制室内的控制装置，位于室内的烘衣装置5、第二风管200、排气装置6;
[0032] 所述能源装置，包括太阳能集热器1、涡轮发电机2;
[0033] 所述第一风管100垂直设置于户外，其底部为空气入口，顶部为空气出口；所述太 阳能集热器1安装于所述第一风管100的外表面;所述涡轮发电机2安装于所述第一风管100 内靠近空气出口的位置；
[0034]所述第二风管200-端连通位于户外的所述第一风管100,另一端连通到室内，并 连接到所述烘衣装置5;
[0035] 所述控制装置，包括直流蓄电池10、电路控制器11、控制器12、断路器17、加压装置 3、再热装置4、电压传感器13;所述加压装置3和所述再热装置4分别设置于所述第二风管 200内；所述直流蓄电池10分别连接到所述涡轮发电机2、所述电路控制器11、所述控制器 12、所述电压传感器13、所述断路器17、所述再热装置4、所述加压装置3;所述电路控制器11 分别连接所述加压装置3、所述控制器12、所述再热装置4;所述断路器17连接所述再热装置 4;所述电压传感器13连接所述控制器12;所述控制器12还分别连接一户外湿度探头15、一 室内湿度探头16;
[0036]所述第一风管100内设有一第一阀门18;所述第二风管200内靠近所述第一风管 100的连接处设置一第二阀门19;所述第二风管200位于室内的部分设有一室内回风口 9，该 室内回风口 9处设有一第三阀门20;所述第一阀门18、所述第二阀门19、所述第三阀门20均 连接到所述控制器12。
[0037] 其中加压装置3为一加压风机，再热装置4为一电阻式加热器。
[0038] 如图2和图3所示，烘衣装置5的晾衣架51位于上方，位于下方的进风管道52与出风 管道53相互垂直，切向起旋原理使得烘衣效果较佳。
[0039] 如图8所示，一种基于太阳能的烘衣系统的控制方法，该方法需要提供如上所述的 一种基于太阳能的烘衣系统，所述方法具体包括如下步骤：
[0040] 步骤1、测定室内湿度0in、室外的湿度为0〇ut、设定直流蓄电池10的最低保护电压 为V0为8伏；
[0041] 步骤2、涡轮发电机2提供直流蓄电池10电流，电压传感器13连续检测直流蓄电池 10的电压V，当V大于或等于8伏时，湿度传感器14通过室内湿度探头16、户外湿度探头15续 检测室内外的湿度0'itl和0〇ut，则：
[0042] 步骤21、当efiri大丁i0〇ut时，本系统处于烘衣正常工况:湿度传感器14 一方面给控 制器12-信号指令，控制器12开启电路控制器11，使得直流蓄电池10接通加压段的风机3、 排气装置6中的排气扇;与此同时，控制器12切断再热装置4的供电，再热装置4不工作;湿度 传感器14另一方面给控制器12另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机2所在风管系统的阀 门18关闭，连接建筑围护结构内侧的电路控制器11、再热装置4、加压装置3所在的风管系统 的阀门20开启，回风口9关闭。经过太阳能集热器1的新风经预热后在烟肉效应下，在加压装 置3加压风机的作用下，经过再热装置4后，进入烘衣架系统5的风管系统，烘衣后在排气扇6 的作用下排出室外。此时涡轮发电装置2不工作。
[0043] 步骤22、当0 m等于0〇ut时，本系统处于烘衣加热工况:湿度传感器14 一方面给控 制器12-信号指令，控制器12开启电路控制器11，使得直流蓄电池10接通加压段的风机3、 排气装置中的排气扇6;与此同时，控制器12接通再热装置4的供电，再热装置4工作;湿度传 感器14另一方面给控制器12另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机2所在风管系统的阀门 18关闭，连接建筑围护结构内侧的电路控制器12、再热装置4、加压装置3所在的风管系统的 阀门20开启，回风口9关闭。经过太阳能集热器1的新风经预热后在烟囱效应下，在加压装置 3加压风机的作用下，经过再热装置4后，进入烘衣架系统5的风管系统，烘衣后在排气扇6的 作用下排出室外。此时涡轮发电机2不工作。
[0044] 步骤23、当gfin小于0〇iit时，本系统处于发电烘衣工况:湿度传感器14 一方面给控 制器12-信号指令，控制器12开启电路控制器11，使得直流蓄电池10接通加压装置3的风 机、切断排气装置6中的排气扇的供电；与此同时，控制器12接通再热装置4的供电，再热装 置4工作;湿度传感器14另一方面给控制器12另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机2所在 风管系统的阀门18开启，连接建筑围护结构内侧的电路控制器11、再热装置11、加压装置3 所在的风管系统的阀门20关闭，回风口9开启。经过太阳能集热器1的室外空气经预热后在 烟囱效应下，经过阀门18推动涡轮发电机2工作，为直流蓄电池10充电。与此同时，在加压装 置3的作用下，室内空气通过回风口 9进入再热装置4加热后，进入烘衣架系统5的风管系统， 烘衣后，在加压风机3的作用下重新进入再热装置4，形成室内的连续循环。
[0045] 步骤3、涡轮发电机2提供直流电源10电流，电压传感器13连续检测直流蓄电池 10 的电压V，当V小于8伏时，则该烘衣系统进入充电工况。湿度传感器14一方面给控制器12- 信号指令，控制器12开启电路控制器11，使得直流蓄电池10切断加压装置3的风机、排气装 置6中的排气扇的供电；与此同时，控制器12切断再热装置4的供电，再热装置4不工作;湿度 传感器14另一方面给控制器12另一信号指令，在该指令下，涡轮发电机2所在风管系统的阀 门18开启，连接建筑围护结构内侧的电路控制器11、再热装置4、加压装置3所在的风管系统 的阀门20关闭，回风口9关闭。经过太阳能集热器1的室外空气经预热后在烟囱效应下，经过 阀门18推动涡轮发电机2工作，为直流蓄电池10充电。
[0046]本发明的控制装置以及方法可靠，能够保障系统正常高效工作，实现烘衣、发电多 功能于一体;操作简单，根据建筑物内外湿度大小改变，太阳能发电装置中直流蓄电电源的 压力的大小，通过联动调节断路器的开关实现切换相应的电路系统;安装施工简单，安装调 试后运行成本低;本发明中的控制装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性强。一种基 于太阳能的烘衣系统运行动力依靠太阳能以及太阳能发电，高效节能，经济有效。本发明的 烘衣系统自成一体，实现烘衣、发电多功能，不受外部电源等限制。本发明适用性强。不仅家 庭适用，而且于学校、企事业单位等均可适用。
[0047]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理 解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本 领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的 权利要求所保护的范围内。
【主权项】
1. 一种多功能太阳能烘衣系统，其特征在于:包括位于户外的能源装置、第一风管，位 于控制室内的控制装置，位于室内的烘衣装置、第二风管、排气装置； 所述能源装置，包括太阳能集热器、满轮发电机； 所述第一风管垂直设置于户外，其底部为空气入口，顶部为空气出口；所述太阳能集热 器安装于所述第一风管的外表面;所述满轮发电机安装于所述第一风管内靠近空气出口的 位置； 所述第二风管一端连通位于户外的所述第一风管，另一端连通到室内，并连接到所述 烘衣装置； 所述控制装置，包括直流蓄电池、电路控制器、控制器、断路器、加压装置、再热装置、电 压传感器;所述加压装置和所述再热装置分别设置于所述第二风管内；所述直流蓄电池分 别连接到所述满轮发电机、所述电路控制器、所述控制器、所述电压传感器、所述断路器、所 述再热装置、所述加压装置;所述电路控制器分别连接所述加压装置、所述控制器、所述再 热装置;所述断路器连接所述再热装置;所述电压传感器连接所述控制器;所述控制器还连 接一湿度传感器，该湿度传感器分别连接一户外湿度探头、一室内湿度探头； 所述第一风管内设有一第一阀口；所述第二风管内靠近所述第一风管的连接处设置一 第二阀口；所述第二风管位于室内的部分设有一室内回风口，该室内回风口处设有一第Ξ 阀口；所述第一阀口、所述第二阀口、所述第Ξ阀口均连接到所述控制器。2. 如权利要求1所述的一种多功能太阳能烘衣系统，其特征在于:所述烘衣装置的进风 管道与出风管道相互垂直。3. 如权利要求1所述的一种多功能太阳能烘衣系统的控制方法，其特征在于:该方法包 括如下步骤： 步骤1:设定一种基于太阳能的多功能烘衣系统的室内湿度0in、室外的湿度为0〇山、直 流蓄电池的最低保护电压为V0; 步骤2:满轮发电机提供直流电源，电压传感器连续检测直流蓄电池的电压V，当V大于 或等于V0时，湿度传感器通过户外湿度探头、室内湿度探头来连续检测湿度0化和00城，则： 步骤21:当:0虹大于0〇ut时，本系统处于烘衣正常工况:湿度传感器一方面给控制器一 信号指令，控制器开启电路控制器，使得直流蓄电池接通加压装置、排气装置，与此同时，控 制器切断再热装置的供电，再热装置不工作;湿度传感器另一方面给控制器另一信号指令， 在该指令下，第一阀口关闭，第二阀口开启，第Ξ阀口关闭；经过太阳能集热器的新风经预 热后在烟画效应下，在加压装置的作用下，经过再热装置后，进入烘衣架系统的风管系统， 烘衣后在排气装置的作用下排出室外;此时满轮发电机不工作； 步骤22:当0in等于0〇ut时，本系统处于烘衣加热工况:湿度传感器一方面给控制器一 信号指令，控制器开启电路控制器，使得直流蓄电池接通加压装置中的风机、排气装置中的 排气扇，与此同时，控制器接通再热装置的供电，再热装置工作;湿度传感器另一方面给控 制器另一信号指令，在该指令下，满轮发电机所在风管系统的阀口关闭，连接建筑围护结构 内侧的电路控制器、再热装置、加压装置所在的风管系统的阀口开启，回风口关闭，经过太 阳能集热器的室外空气经预热后在烟画效应下，在加压装置的风机的作用下，经过再热装 置再热后，进入烘衣架系统的风管系统，烘衣后在排气装置的作用下排出室外，此时满轮发 电机不工作； 步骤23:当始11小于锐)Ut时，本系统处于发电烘衣工况:湿度传感器一方面给控制器一 信号指令，控制器开启电路控制器，使得直流蓄电池电源接通加压段的风机，切断排气装置 中的排气扇的供电，与此同时，控制器接通再热装置的供电，再热装置工作;湿度传感器另 一方面给控制器另一信号指令，在该指令下，满轮发电机所在风管系统的阀口开启，连接建 筑围护结构内侧的电路控制器、再热装置、加压装置所在的风管系统的阀口关闭，此风管上 的回风口打开，经过太阳能集热器的室外空气经预热后在烟画效应下，经过阀口推动满轮 发电机工作，为直流蓄电池充电；与此同时，在风机的作用下，室内空气通过回风口进入再 热装置加热后，进入烘衣架系统的风管系统，烘衣后，在加压装置的风机的作用下重新进入 再热装置，形成室内的连续循环； 步骤3:满轮发电机提供直流电源，电压传感器连续检测直流蓄电池电源的电压V，当V 小于V0时，则该烘衣系统进入充电工况:湿度传感器一方面给控制器一信号指令，控制器开 启电路控制器，使得直流蓄电池电源切断加压装置的风机、排气装置中的排气扇的供电，与 此同时，控制器切断再热装置的供电，再热装置不工作;湿度传感器另一方面给控制器另一 信号指令，在该指令下，满轮发电机所在风管系统的阀口开启，连接建筑围护结构内侧的电 路控制器、再热装置、加压装置所在的风管系统的阀口关闭，此风管上的回风口关闭；经过 太阳能集热器的室外空气经预热后在烟画效应下，经过阀口推动满轮发电机工作，为直流 蓄电池充电。
【文档编号】D06F58/26GK105839371SQ201610326203
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】郭永辉
【申请人】福建工程学院