一种混合能源的暖通系统的制作方法

本发明属于采暖通风技术领域，具体涉及一种混合能源的暖通系统。

背景技术：

以城市热网、区域热网或较大规模的集中锅炉房为热源的集中供暖系统仍是城市住宅供暖方式的主体，但这种方式存在供暖效率低造价成本高，管网普及率有限，不能满足城市发展需求等问题，所以不少的建筑小区和不少家庭不能接入到集中供暖的管网中。在城市部分地区和广大农村地区家庭还是采用燃煤或天然气等方式以家庭为单位进行临时自采暖，目前主要的临时自采暖措施有：采用临时锅炉供暖、采用电取暖器或分体式空调、以及油桶火炉等，其中电热采暖对电能的需求量大，消耗大量电能而不能有效利用电能，不利于节能环保，而且污染严重。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的供暖系统不能有效利用能源造成能源浪费的问题，本发明提供了一种混合能源的暖通系统，将能源循环利用互补，提高了能源的利用率。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种混合能源的暖通系统，包括室外吸风管、室外排风管、设置在室内的新风主机和置在室内的电加热取暖装置，室外吸风管和室外排风管均与所述新风主机连通，所述室外吸风管的进风口处和室外排风管的出风口处均设有风力发电装置，风力发电装置的风轮分别位于所述进风口内和所述出风口内；风力发电装置与风能蓄电池连接，风能蓄电池通过逆变器将直流电转换为用于为所述电加热取暖装置供电的交流电；

所述风力发电装置还包括固定在室外的外壳、齿轮增速器、微型发电机和充电器，齿轮增速器、微型发电机和充电器均设置在所述外壳内，所述风轮设置在所述外壳外部，风轮的输出轴通过低速联轴器与齿轮增速器的输入轴连接，齿轮增速器的输出轴通过高速联轴器与微型发电机的转轴连接，微型发电机通过导线与充电器连接，充电器通过导线与风能蓄电池连接。

进一步的，还包括设置在室外的太阳能光伏板、太阳能控制器、太阳能蓄电池和控制模块；所述太阳能光伏板与所述太阳能控制器的输入端相连，太阳能控制器的输出端与太阳能蓄电池相连，太阳能蓄电池通过所述逆变器将直流电转换为用于为所述电加热取暖装置供电的交流电；

所述控制模块包括单片机、继电器和电压比较器，所述控制模块根据电压比较器采集的电压调节继电器的工作状态；

所述风能蓄电池与电压比较器的输入端相连，电压比较器的输出端与单片机的输入端相连，单片机的输出端与继电器的输入端相连，继电器用以切换所述太阳能蓄电池所在输出电路的通断和所述风能蓄电池所在输出电路的通断。

进一步的，所述外壳通过固定支架固定在室外墙壁上，固定支架上设有半遮式防雨罩。

进一步的，所述新风主机的室内进风口上固设有雾化器，雾化器通过通水管与室内水源连接；，通水管上设有电磁阀；雾化器设有多个雾化出口，雾化出口上均设有雾化喷头。

本发明的有益效果：本发明通过将新风系统在室外的进风和出风产生的风能转化为电能在蓄电池中存储，通过风能蓄电池为电加热取暖装置提供电能进行供暖。本发明将新风产生的风能回收再利用，防止能源散失，电加热取暖装置利用了再生电能，能源得以循环利用，节约能源且利于环境保护。此外，本发明通过太阳能对电加热取暖装置所需的电能进行补充，多能源互补循环利用，提高了能源利用率。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是混合能源暖通系统结构示意图；

图2是固定支架结构示意图；

图3是新风主机室内进风口结构示意图；

图4是控制模块电路原理框图。

图5是充电器的电路原理图。

图6是电压比较器的电路原理图。

图中：1、室外吸风管；2、室外排风管；3、新风主机；4、电加热取暖装置；5、高速联轴器；6、风轮；7、风能蓄电池；8、外壳；9、齿轮增速器；10、微型发电机；11、充电器；12、低速联轴器；13、太阳能光伏板；14、太阳能控制器；15、太阳能蓄电池；16、单片机；17、、继电器；18、电压比较器；19、固定支架；20、半遮式防雨罩；21、雾化器；22、通水管；23、雾化喷头；24、电磁阀；25、墙壁。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

为了解决供暖系统不能有效利用能源造成能源浪费的问题，本实施例提供一种混合能源的暖通系统，包括室外吸风管1、室外排风管2、设置在室内的新风主机3和置在室内的电加热取暖装置4，室外吸风管1和室外排风管2均与新风主机3连通。室外吸风管1的进风口处和室外排风管2的出风口处均设有风力发电装置，风力发电装置的风轮6分别位于进风口内和出风口内；风力发电装置与风能蓄电池7连接，风能蓄电池7通过逆变器将直流电转换为用于为电加热取暖装置4供电的交流电。室内新风系统能够将室外空气进行有效净化后送入室内，保证室内空气质量，利于身体健康。新风主机3将室外空气吸入，然后净化送入室内，并将室内污浊空气排出室外。新风主机3工作时，外部空气通过室外吸风管1进入新风主机，在室外吸风管1的进风口处产生气流，排出空气时，通过室外排风管2将空气排出室外，故在室外排风管2的出风口处产生气流；产生的气流驱动风力发电装置的风轮6转动，从而产生二次电能存储至风能蓄电池7内，风能蓄电池7通过逆变器将直流电转换为电加热取暖装置4供电的交流电。电加热取暖装置4可以为电取暖器、电热毯以及电热宝等装置，风能蓄电池7的电能也可以为其他家用电器提供供电。新风系统可以一年四季二十四小时工作，在新风系统工作时即可回收其产生的风能，将风能再转化成电能加以利用。特别是在冬季，在使用新风系统的同时，能够利用其产的风能转化的电能以及风能蓄电池7中存储的电能进行取暖，电加热取暖装置4的所需电能由再生电能提供，将能源充分回收利用，节约能源，利于环境保护。

风力发电装置还包括固定在室外的外壳8、齿轮增速器9、微型发电机10和充电器11，外壳8通过固定支架19固定在室外墙壁25上，固定支架19上设有半遮式防雨罩20，半遮式防雨罩20遮住固定支架的顶部和一部分侧部，防止雨水进入风力发电装置以及防止雨水通过室外吸风管1进入新风主机3。齿轮增速器9、微型发电机10和充电器11均设置在外壳8内，风轮6设置在外壳8外部，风轮6的输出轴通过低速联轴器12与齿轮增速器9的输入轴连接，齿轮增速器9的输出轴通过高速联轴器5与微型发电机10的转轴连接，微型发电机10通过导线与充电器11连接，充电器11通过导线与风能蓄电池7连接。风力发电的原理是利用风力带风轮旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。室外吸风管1的进风口产生的气流驱动风轮6转动，风轮6的输出轴通过齿轮增速器9提速后达到微型发电机10的额定转速进行发电，微型发电机10输出的是交流电，经过充电器11整流后，对风能蓄电池7进行充电，风能蓄电池7充电后经逆变器转换成可以供电的交流电后输出使用。图5为充电器11的电路原理图，gb表示风能蓄电池，来自微型发电机的交流电压-v经ur整流变成脉冲直流电压+v后，加在vtl和vt2的阳极上。当蓄电池gb电压较低时，该脉冲电压+v经rl、vs分压后，为vtl的门极提供触发电压，使vtl受触发导通。vtl导通后，+v电压经vtl和r2为vt2的门极提供触发电压，使vt2也触发导通，+v电压通过vt2对cb充电。当gb两端电压达到上限电压，vs击穿导通，使vtl和vt2截止，gb停止充电。风力发电装置还包括电子控制器，用于当齿轮增速器和微型发电机过热时停止风力发电装置的运行。

实施例2：与上述实施例不同之处，在于本实施例的混合能源暖通系统还包括设置在室外的太阳能光伏板13、太阳能控制器14、太阳能蓄电池15和控制模块；太阳能光伏板13与太阳能控制器14的输入端相连，太阳能控制器14的输出端与太阳能蓄电池15相连，太阳能蓄电池15通过逆变器将直流电转换为用于为电加热取暖装置4供电的交流电。太阳能蓄电池15通过控制模块也可以为电加热取暖装置4提供电能，以实现电能的互补，实现多能源互补循环利用，节约能源，利于环保。

具体的，控制模块包括单片机16、继电器17和电压比较器18，控制模块根据电压比较器18采集的电压调节继电器17的工作状态；风能蓄电池7与电压比较器18的输入端相连，电压比较器18的输出端与单片机16的输入端相连，单片机16的输出端与继电器17的输入端相连，继电器17用以切换太阳能蓄电池所在输出电路的通断和风能蓄电池所在输出电路的通断，继电器与太阳能蓄电池15所在输出电路和风能蓄电池7所在输出电路均串联。当电压比较器18采集风能蓄电池7的电压并将信号发送至单片机16，当采集的电压低于预定电压时，即风能蓄电池15电量过低，单片机16控制继电器17接通太阳能蓄电池15的输出电路，此时太阳能蓄电池15给电加热取暖装置4供电，形成互补供电，充分利用外部能源。电加热取暖装置4采用太阳能能源提供的电能，降低了家庭市电的消耗，缓解了家庭市电的供电紧张，节约了能源。电压比较器18输入端接入风能蓄电池7的电压，输出端接入at89c51型单片机，即本实施例使用的单片机16的型号为at89c51型，单片机16的输出端与继电器17连接，电压比较器18输出高电平或低电平时，单片机16控制继电器17的触点断开或接通以导通太阳能蓄电池15所在输出电路或风能蓄电池所在输出电路。如图6是电压比较器的电路原理图。

实施例3：与上述实施例不同之处，在于本实施例一种混合能源的暖通系统，新风主机3的室内进风口上固设有雾化器21，雾化器21通过通水管22与室内水源连接；雾化器21设有多个雾化出口，雾化出口上均设有雾化喷头23，通水管22上设有电磁阀23。当新风主机3开始工作时，电磁阀23打开，雾化器21开始工作，雾化器21产生的水雾通过雾化喷头23喷出，对室内有效进行加湿，保持室内空气湿度，在进行空气净化的同时保持空气湿度，为室内生活工作提供一个舒适的环境。

本发明的工作原理为：开启新风主机3，室外吸风管1的进风口产生的气流驱动风轮6转动，风轮6的输出轴通过齿轮增速器9提速后达到微型发电机10的额定转速进行发电，微型发电机10输出的是交流电，经过充电器11整流后，对风能蓄电池7进行充电，风能蓄电池7充电后经逆变器转换成可以供电的交流电后输出使用，为电加热取暖装置4供电。室外排风管2出的风力发电装置也同时开始工作。太阳能光伏板13通过太阳能控制器14为太阳能蓄电池15充电，当风能蓄电池7的电压电压低于预定电压时，即风能蓄电池15电量过低，单片机16控制继电器17接通太阳能蓄电池15的输出电路，此时太阳能蓄电池15给电加热取暖装置4供电，形成互补供电。本发明形成混合能源的采暖通风系统，有效的利用能源。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。