专利名称：搅拌式风力制热太阳能燃气供暖系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种提供生活热水的节能型燃气供暖系统，特别涉及ー种搅拌式风カ制热太阳能燃气供暖系统。
技术背景 目前，建筑能耗占的全社会总能耗的四分之一左右，冬季建筑采暖能耗又是其中的主要组成部分，所以如何在供暖系统上创新，成为建筑节能的重要发展方向。太阳能集热器制热，作为ー种利用太阳辐射制热水装置，已经被广泛使用，节约大量的电能，并且方便快捷。然而太阳能制热水有不足之处，比如地域及气候太阳能利用率影响较大。在很多地区，冬季无法依靠太阳能加热水体至要求供暖温度，原因是基础水温低、阳光辐射強度弱，最終造成水体温度较低，进而不能用于建筑采暖。风カ搅拌致热是另ー种可再生能源制热方式，其具有效率高、不受日照強度、不受昼夜变化影响的优点，仅与风速有夫。但由于能量有限，此种方式仍然不能単独使用。燃气制热水作为ー种较经济高效制热水方式，优点是随时提供热水，且燃气作为一次能源的热效率高，而且费用低。如何综合以上几种用制热方式的优点，既利用了太阳能与风能，又使用经济性较好的燃气热水器，成为本实用新型的改进方向。
发明内容为了解决上述技术问题，本实用新型综合利用了太阳能辐射制热、风カ搅拌制、燃气燃烧制热三种方式，提供了ー种既最大程度的利用可再生能源，又保护供暖热水持续大量产生的搅拌式风カ制热太阳能燃气供暖系统。本实用新型解决上述的技术问题的技术方案是包括风カ叶片、传动轴承、转动杆、搅拌制热用油桶、搅拌叶轮、保温储热水桶、太阳辐射集热器、膨胀水箱、浮球阀、补水管、循环水泵、燃气热水器、供热末端、太阳能热水器出水管、太阳能热水器进水管、供暖送水管和供暖回水管，所述的风力叶片通过传动轴承与转动杆的一端连接，搅拌叶轮与转动杆的另一端连接，搅拌叶轮位于搅拌制热用油桶内，搅拌制热用油桶位于保温储热水桶内，所述的太阳能热水器出水管和太阳能热水器进水管的两端分别与太阳辐射集热器和保温储热水桶连接，所述的膨胀水箱通过供暖回水管分别与保温储热水桶和供热末端连接，所述的膨胀水箱内设有ー浮球阀，且膨胀水箱还与ー补水管相连，所述的循环水泵一端与保温储热水桶连接，另一端与燃气热水器连接，燃气热水器通过供暖水管与供热末端连接。进ー步，还包括一温度控制器，所述的温度控制器两端分别与转动杆和保温储热水桶连接。进ー步，还包括一水泵启停控制器，所述的水泵启停控制器两端分别与循环水泵和供热末端连接。由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是[0012](I)运用了风カ搅拌制热原理，结构简单，成本较低，制热效率高。搅拌制热使用叶片对液体直接搅拌，除少量传动轴摩擦热损失，其余热量都转化为液体的热能。相对于现有产品先将机械功转化为电能，再转化为热能，減少ー个步骤，效率大大提高。(2)使用搅拌油间接制热，无污染。油的黏性大、沸点高、稳定性好，有利于机械能转化液体的热能。内外桶间热换热的方式可避免叶片或搅拌器对热水的污染。(3)风カ致热提高了温升的效果。只要风速能够驱动叶轮转动，风カ搅拌就能够进行工作，与天气、昼夜、阳光辐射強度无关，从很大程度上弥补太阳能制热的缺陷。(4)太阳能与风能得到了最大程度的利用。当温升的热水能够满足应用的需求吋，则无需开启燃气热水器，完全节省了电能。当温升的程度无法满足要求吋，则开启燃气热水器，而此时消耗的燃气远小于无温升的自来水，从而节省了部分燃气消耗。(5)可提供即时、连续、大量的采暖热水，保证室内供暖需求。由于最后ー个环节为燃气加热，所以保证随时提供指定温度的热水，且可连续、大量的供暖，适用于各种采暖需求。(6)运行费用低。首先，由于太阳能辐射制热与风カ搅拌制热共同作用，水温已经得到最大程度的提升，燃气加热所需的消耗量就达到了最低，所以运行费用最低。(7)碳排放与污染物生成较小。燃气的供暖效率接近90%，是各种燃料加热方式中最高的，所以碳排放相对最少，且为一次能源，相对于二次能源的电能，效率要高很多。同时，由于燃气中的杂质较少，燃烧时排放污染物较少。
图I为本实用新型的供暖系统流程图；图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细的说明如图I所示，为本实用新型的供暖系统流程图，太阳能热水器和风カ搅拌制热器加热的水存储在保温水箱中，保温水箱将保温水箱中的热水提供给燃气热水器，经过燃气热水器加热后供给供暖末端，供暖末端再将水回流到太阳能热水器中。如图2所示，为本实用新型的结构示意图，包括风カ叶片I、传动轴承2、转动杆3、搅拌制热用油桶4、搅拌叶轮5、保温储热水桶6、太阳辐射集热器7、温度控制器8、膨胀水箱9、浮球阀10、补水管11、循环水泵12、燃气热水器13、供热末端14、太阳能热水器出水管15、太阳能热水器进水管16、水泵启停控制器17、供暖送水管18和供暖回水管19，所述的风カ叶片I通过传动轴承2与转动杆3的一端连接，搅拌叶轮5与转动杆3的另一端连接，搅拌叶轮5位于搅拌制热用油桶4内，搅拌制热用油桶4位于保温储热水桶6内，所述的太阳能热水器出水管15和太阳能热水器进水管16的两端分别与太阳辐射集热器7和保温储热水桶6连接，所述的膨胀水箱9通过供暖回水管19分别与保温储热水桶6和供热末端14连接，所述的膨胀水箱9内设有ー浮球阀10，且膨胀水箱9还与ー补水管11相连，所述的循环水泵12 —端与保温储热水桶6连接，另一端与燃气热水器13连接，燃气热水器13通过供暖送水管18与供热末端14连接，所述的温度控制器8两端分别与转动杆3和保温储热水桶6连接，所述的水泵启停控制器17两端分别与循环水泵12和供热末端14连接。本实用新型的工作原理为由于室外风カ的驱动，风カ叶片I产生转动，转动的机械功通过传动轴承2与转动杆3，传递至搅拌叶轮5，搅拌叶轮5与搅拌制热用油桶4中油产生摩擦，进而产生热量，机械功转化为热能，油温被升高。然后，油温与保温储热水桶6产生温差，油的热量通过搅拌制热用油桶4的桶壁传递至保温储热水桶6中的水，进而使水产生了温升。太阳辐射加热器7与保温储热水桶6通过太阳辐射加热器出水管15与太阳辐射加热器进水管16联通。当太阳光照射于太阳辐射加热器7时，其中的水被加热，密度变小，由于重力的原因，将产生浮生力，水从太阳能热水器进水管16进入太阳能集热器，从太阳能热水器出水管15流回保温储热水桶6，保温储热水桶6的水温逐渐被进ー步加热。此循环流动属于自然对流循环，无需任何人エ动カ。温度控制器8的作用是监测保温储热水桶6的温度，并且控制风カ叶片I的启停。当保温储热水桶6温度超过最高限制时，温度控制器8将使叶片停止转动，也保护水桶，以防爆裂。水泵启停控制器17用于监控房间的温度与供热末端14温度，并控制循环水泵12 的启停。当室温或供热末端14温度低于设定值时，循环水泵12将开始工作，将保温储热水桶6的水抽出，打入燃气热水器13进ー步加热。燃气热水器13具有根据入水温度自动启停及调节火力大小的功能。当水温超过供暖热水设计值时，燃气热水器13停止工作，直接将热水通过供暖送水管18送入供热末端14。当水温低于供暖热水设计值时，燃气热水器根据水温自动调节火力大小，加热水温至要求值。在后一种情况中，虽然被太阳能与风能加热的热水没有达到供暖的要求，但已经有一定的温升，节约了部分燃气。当保温储热水桶6水量减少时，膨胀水箱9的水位也将随之下降，当下降至一定程度时，浮球阀10将自动打开，通过补水管11对膨胀水箱9进行补水。
权利要求1.一种搅拌式风力制热太阳能燃气供暖系统，其特征在于包括风力叶片、传动轴承、转动杆、搅拌制热用油桶、搅拌叶轮、保温储热水桶、太阳辐射集热器、膨胀水箱、浮球阀、补水管、循环水泵、燃气热水器、供热末端、太阳能热水器出水管、太阳能热水器进水管、供暖送水管和供暖回水管，所述的风力叶片通过传动轴承与转动杆的一端连接，搅拌叶轮与转动杆的另一端连接，搅拌叶轮位于搅拌制热用油桶内，搅拌制热用油桶位于保温储热水桶内，所述的太阳能热水器出水管和太阳能热水器进水管的两端分别与太阳辐射集热器和保温储热水桶连接，所述的膨胀水箱通过供暖回水管分别与保温储热水桶和供热末端连接，所述的膨胀水箱内设有一浮球阀，且膨胀水箱还与一补水管相连，所述的循环水泵一端与保温储热水桶连接，另一端与燃气热水器连接，燃气热水器通过供暖水管与供热末端连接。
2.根据权利要求I所述的搅拌式风力制热太阳能燃气供暖系统，其特征在于还包括一温度控制器，所述的温度控制器两端分别与转动杆和保温储热水桶连接。
3.根据权利要求I或2所述的搅拌式风力制热太阳能燃气供暖系统，其特征在于还包括一水泵启停控制器，所述的水泵启停控制器两端分别与循环水泵和供热末端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种搅拌式风力制热太阳能燃气供暖系统。主要由风力叶片、搅拌制热油桶、热水存储桶、太阳能集热器、补水箱、燃气热水器、热水供热末端与各种管件等部件组成。直接搅拌制热方式结构简单、成本低廉、制热效率高、经久耐用、不受天气与昼夜限制等。风力致热与太阳集热器结合使用后，互相弥补了缺点，极大的提高可再生能源对水体温升的效果。再利用燃气热水器对已经有部分温升的水进行加热，以达到采暖需求的热水温度值。本实用新型，既最大程度利用风能与太阳能，又通过经济实惠的燃气提供了大量连续采暖热水，是一种节能型建筑采暖系统，适用于各种气候环境，具有较好的实用性与经济性。
文档编号F24D15/00GK202419777SQ201120529579
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月18日 优先权日2011年12月18日
发明者殷维, 贺益华, 邹声华, 郝小礼, 陈世强 申请人:湖南科技大学