一种新能源集成式供暖系统及方法与流程

1.本发明涉及供暖技术领域，具体涉及一种新能源集成式供暖系统及方法。


背景技术：

2.新能源，即指传统能源之外的各种能源形式，例如太阳能、风能、地热能、海洋能和核聚变能等，通过新能源进行供暖能有效降低传统能源供暖带来的污染和高能耗，降低对环境的破坏以及提高对资源的节约。
3.太阳能供暖是其中一种供暖方式，通过光伏板吸收太阳能并转换成热能或者电能，通过转换出的热能或电能为居民进行供暖，但通过光伏板在进行太阳能吸收转换时，由于光伏板的接受光照的角度固定，而太阳的位置相对光伏板在不断发生变化，从而造成光伏板对于全天的太阳能接收效率不能达到最大，不能最大限度的利用太阳能进行供暖，因此，需要设计一种新能源集成式供暖系统及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新能源集成式供暖系统及方法，解决了现有的光伏板在吸收太阳能进行能量转化时不能跟随太阳入射角度的变化调整吸收角度导致太阳能吸收效率和太阳能利用率不能达到最大的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
6.一种新能源集成式供暖系统，包括：
7.自热式调节机构，用于收集太阳能中的热量调节光伏板角度；
8.连接底板，通过扭力弹簧转动连接在所述自热式调节机构上，并用于安装光伏板；
9.所述自热式调节机构包括凵型板、调节装置和限时装置，所述连接底板通过扭力弹簧转动连接在所述凵型板上，所述调节装置设置在所述凵型板的内底部并与所述连接底板上背离光伏板的一侧连接，所述限时装置设置在所述凵型板上与连接底板连接的一侧；
10.其中，所述调节装置用于利用太阳能中的热量蒸发液体以调节光伏板的角度，且所述限时装置用于控制光伏板调节角度后的停滞时间。
11.作为本发明的一种优选方案，所述调节装置包括并设置在所述凵型板内底部上用于填充易挥发液体的仓体，所述仓体的顶部连通设置有滑动套筒，所述滑动套筒内滑动密封连接有滑动柱，所述滑动柱的端部转动连接有滑动座，所述连接底板上靠近所述凵型板内底部的一侧设置有与所述滑动座滑动连接的滑动槽；
12.其中，所述仓体吸收太阳能中热量并传递至内部液体，且所述滑动柱在液体挥发增压后沿所述滑动套筒运动并带动所述连接底板转动。
13.作为本发明的一种优选方案，所述仓体包括竖直仓和连接仓，所述竖直仓设置有两个并设置在所述凵型板内底部上，且两个所述竖直仓之间的间距大于光伏板的长度，所述连接仓沿水平方向与两个所述竖直仓的顶部连通，且所述滑动套筒设置在所述连接仓上。
14.作为本发明的一种优选方案，所述连接仓的的底部沿竖直方向向下延伸设置有外延仓，所述外延仓内设置有沿竖直方向运动的伸缩结构，所述伸缩结构的端部设置有与所述外延仓的内壁滑动密封连接的调节滑座，且每个所述调节滑座在运动至所述连接仓内时所述调节滑座与所述连接仓内壁滑动密封连接。
15.作为本发明的一种优选方案，所述调节滑座包括滑动部和圆弧部，所述滑动部与所述外延仓内壁滑动密封连接并在运动的过程中与所述连接仓内壁滑动密封连接，所述圆弧部设置在所述滑动部的顶部并与所述连接仓内壁滑动密封连接，且所述圆弧部的直径大于所述滑动部沿水平方向的长度。
16.作为本发明的一种优选方案，所述滑动柱包括柱体和设置在所述柱体内部的空腔，所述空腔内靠近所述滑动座的一侧开设有多个与外部连通的气孔，且所述气孔用于在夜间供空气通过进入空腔内部辅助降温液化气体。
17.作为本发明的一种优选方案，所述限时装置包括设置在所述凵型板上与所述连接底板连接的内壁上并呈圆环状分布的多个支撑底板，每个所述支撑底板的端部均设置有凵型槽，每个所述凵型槽内均通过扭力弹簧转动连接有抵板，每个所述支撑底板的一侧均通过扭力弹簧转动连接有与所述支撑底板侧壁相贴合的限位板；
18.其中，在所述滑动柱驱动所述连接底板转动时所述连接底板与所述抵板相抵并推动所述限位板压缩所述扭力弹簧，且与所述限位板连接的多个所述扭力弹簧的劲度系数沿所述滑动柱驱动所述连接底板转动的圆周方向依次减小。
19.作为本发明的一种优选方案，所述限位板和所述抵板的端部均设置有接触辊，且所述限位板上的所述接触辊与所述抵板的侧壁相抵。
20.作为本发明的一种优选方案，所述抵板靠近所述凵型槽内底部的一侧设置有半圆倒角，且所述半圆倒角的圆心所在的直线与所述抵板的转动中心位于同一直线上。
21.为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：
22.一种新能源集成式供暖系统的供暖方法，包括步骤，
23.s100，根据光照强度调整调节滑座在连接仓内部的位置以控制仓体内部可填充的空间大小，并由仓体吸收的太阳能热量传递至内部填充的液体，液体汽化填充仓体内部增大气压；
24.s200，当仓体内部的气压增大至一定程度时气压推动滑动柱运动，并由滑动柱驱动连接底板转动调节光伏板吸收太阳能的角度，同时由限时装置限制连接底板在相邻两个限制装置之间运动的时间长度以适配不同时段下的光照角度存在的时长；
25.s300，当太阳落山后通过仓体引导内部的热量散发，连接底板通过扭力弹簧的弹力作用复位，同时滑动柱复位。
26.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
27.本发明利用调节装置吸收太阳能中的热量蒸发内部填充的液体，通过液体汽化提供驱动力以调整光伏板接受光照的角度，同时通过限时装置控制光伏板调整角度的停滞时间，保证了光伏板以最佳角度接收光照和每个角度接收光照的时间，提高了光伏板对太阳能的接收效率和利用效率，且利用太阳能中的热量进行光伏板角度的调整进一步提高了对太阳能的利用率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
29.图1为本发明实施例提供一种新能源集成式供暖系统的结构示意图；
30.图2为本发明实施例提供限时装置的结构示意图；
31.图3为本发明实施例提供滑动柱部分的结构示意图；
32.图4为本发明实施例提供限时装置的部分侧面结构示意图；
33.图5为本发明实施例提供仓体的俯视结构示意图。
34.图中的标号分别表示如下：
35.1-自热式调节机构；2-连接底板；
36.101-凵型板；102-调节装置102-限时装置；104-仓体；105-滑动套筒；106-滑动柱；107-滑动座；108-滑动槽；109-竖直仓；110-水平仓；111-外延仓；112-伸缩结构；113-调节滑座；114-滑动部；115-圆弧部；116-柱体；117-空腔；118-气孔；119-支撑底板；120-凵型槽；121-抵板；122-限位板；123-接触辊；124-半圆倒角。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1：
39.如图1至图5所示，本发明提供了一种新能源集成式供暖系统，包括：
40.自热式调节机构1，用于收集太阳能中的热量调节光伏板角度；
41.连接底板2，通过扭力弹簧转动连接在自热式调节机构1上，并用于安装光伏板；
42.自热式调节机构1包括凵型板101、调节装置102和限时装置103，连接底板2通过扭力弹簧转动连接在凵型板101上，调节装置102设置在凵型板101的内底部并与连接底板2上背离光伏板的一侧连接，限时装置103设置在凵型板101上与连接底板2连接的一侧；
43.其中，调节装置102用于利用太阳能中的热量蒸发液体以调节光伏板的角度，且限时装置103用于控制光伏板调节角度后的停滞时间。
44.本发明在使用时，调节装置102吸收太阳能中的热量并蒸发内部的液体增大气压，通过产生的气压形成动力驱动连接底板2转动以调节光伏板接受光照的角度，同时通过限时装置103控制光伏板调整角度的停滞时间，保证了光伏板以最佳角度接收光照和每个角度接收光照的时间，提高了光伏板对太阳能的接收效率和利用效率，且利用太阳能中的热量进行光伏板角度的调整进一步提高了对太阳能的利用率。
45.其中，调节装置102内填充的液体的汽化温度较低。
46.且在夜间温度较低时汽化的部分重新液化，使得连接底板2在扭力弹簧的弹力作用下复位以便第二天以相同角度重新接受光照。
47.调节装置102包括并设置在凵型板101内底部上用于填充易挥发液体的仓体104，仓体104的顶部连通设置有滑动套筒105，滑动套筒105内滑动密封连接有滑动柱106，滑动柱106的端部转动连接有滑动座107，连接底板2上靠近凵型板101内底部的一侧设置有与滑动座107滑动连接的滑动槽108；
48.其中，仓体104吸收太阳能中热量并传递至内部液体，且滑动柱106在液体挥发增压后沿滑动套筒105运动并带动连接底板2转动。
49.调节装置102在使用时，仓体104吸收太阳能中的热量并传递至内部的液体，液体吸收热量升温至一定温度时液化，当仓体104内部的气压达到一定大小时驱动滑动柱106沿滑动套筒105内壁滑动，并驱动滑动座107沿滑动槽108滑动，连接底板2在滑动座107和滑动柱106的驱动下发生转动，从而使得连接底板2上安装的光伏板接受光照的角度得到调整。
50.通过调节装置102保证了光伏板以最佳角度接收光照，提高了光伏板对太阳能的接收效率和利用效率，且利用太阳能中的热量进行光伏板角度的调整进一步提高了对太阳能的利用率。
51.仓体104包括竖直仓109和连接仓110，竖直仓109设置有两个并设置在凵型板101内底部上，且两个竖直仓109之间的间距大于光伏板的长度，连接仓110沿水平方向与两个竖直仓109的顶部连通，且滑动套筒105设置在连接仓110上。
52.由于太阳的位置相对仓体104的位置一直发生变化，仓体104接收光照的角度和效率也在发生变化，且当太阳相对仓体104从一侧运动至另一侧时，光伏板也会对光照进行遮挡，因此设置有两个竖直仓109并位于光伏板的两侧，不仅提高了对于光照的接收面积，保证液体具有足够的热量进行汽化提供气压。
53.同时通过连接仓110接收汽化的气体部分，使得滑动柱106具有更大的气压动力，保证了滑动柱106对连接底板2进行有效驱动，同时避免了光伏板和光照角度的变化导致仓体104受到的光照强度不足影响光伏板角度调节的问题。
54.连接仓110的的底部沿竖直方向向下延伸设置有外延仓111，外延仓111内设置有沿竖直方向运动的伸缩结构112，伸缩结构112的端部设置有与外延仓111的内壁滑动密封连接的调节滑座113，且每个调节滑座113在运动至连接仓110内时调节滑座113与连接仓110内壁滑动密封连接。
55.通过伸缩装置112驱动调节滑座113沿外延仓111和连接仓110内部运动，使得调节滑座113对连接仓110内部空间的占用发生变化以调整连接仓110内部的空间大小，使得仓体104内部空间对于气体体积的要求不同，使得滑动柱106可在不同体积的气体压力作用下发生运动。
56.当外界光照强度较小时，通过调节滑座113减小连接仓110内部的空间体积，使得液体在蒸发较小体积即可驱动滑动柱106进行运动，当外界光照强度较大时，通过调节滑动113增大连接仓110内部的空间体积，使得液体在蒸发较大体积才能驱动滑动柱106进行运动，既保证了滑动柱106在各种光照强度下均能有效驱动滑动柱106进行运动，且对滑动柱106开始运动的时间进行控制以适应于太阳光照角度的变化。
57.调节滑座113包括滑动部114和圆弧部115，滑动部114与外延仓111内壁滑动密封连接并在运动的过程中与连接仓110内壁滑动密封连接，圆弧部115设置在滑动部114的顶部并与连接仓110内壁滑动密封连接，且圆弧部115的直径大于滑动部114沿水平方向的长
度。
58.通过设置的圆弧部115，当外界温度降低气体重新液化时，附着在圆弧部115表面的液体可以沿圆弧表面滑落至竖直仓109内部，避免堆积在连接仓110内部导致接收热量较少影响汽化。
59.滑动柱106包括柱体116和设置在柱体116内部的空腔117，空腔117内靠近滑动座107的一侧开设有多个与外部连通的气孔118，且气孔118用于在夜间供空气通过进入空腔117内部辅助降温液化气体。
60.空腔117通过气孔118与外部连通，使得外部的低温空气可以通过气孔118进入空腔117内部，通过空腔117内壁进行热量交换辅助仓体104内部的气体重新液化，提高了气体重新液化的速率，保证仓体104内部气体的有效液化。
61.限时装置103包括设置在凵型板101上与连接底板2连接的内壁上并呈圆环状分布的多个支撑底板119，每个支撑底板119的端部均设置有凵型槽120，每个凵型槽120内均通过扭力弹簧转动连接有抵板121，每个支撑底板119的一侧均通过扭力弹簧转动连接有与支撑底板119侧壁相贴合的限位板122；
62.其中，在滑动柱106驱动连接底板2转动时连接底板2与抵板121相抵并推动限位板122压缩扭力弹簧，且与限位板122连接的多个扭力弹簧的劲度系数沿滑动柱106驱动连接底板2转动的圆周方向依次减小。
63.限时装置103在使用时，连接底板2在滑动柱106的作用下发生转动，同时与连接底板2连接的扭力弹簧发生形变并阻碍连接底板2的转动以限制连接底板2的转动速率。
64.当连接底板2与抵板121的一侧相抵时，连接底板2带动抵板121转动并与限位板122相抵，限位板122压缩扭力弹簧发生形变，通过限位板122处的扭力弹簧进一步限制连接底板2的转动以控制连接底板2的转动，从而控制光伏板在角度调节过程中两个支撑底板119之间的停滞时间，使得光伏板的角度调节与太阳光照角度的变化相匹配以便最大程度的获得最大的太阳能，提高了太阳能的吸收效率和利用效率。
65.当连接底板2带动抵板121驱动限位板122发生转动时，抵板121也发生转动，此时抵板121的端部与连接底板2的一侧滑动一段距离后脱离接触，连接底板2转动一定角度后与相邻的抵板121接触以继续控制停滞时间。
66.当仓体104内部的气体重新液化时，在扭力弹簧的弹力作用下连接底板2反向转动并与抵板121相抵，通过与连接底板2连接的扭力弹簧的弹力作用驱动抵板121转动使得连接底板2复位。
67.进一步的，与抵板121连接的扭力弹簧的劲度系数较小，降低对连接底板2复位时的阻碍。
68.其次，随着连接底板2的转动角度越来越大，与连接底板2连接的扭力弹簧的形变量越来越大，产生的弹力越来越大，因此与限位板122连接的扭力弹簧的劲度系数应随着连接底板2的转动方向逐渐减小，以使得连接底板2正常转动且保持相对应的速率进行运动，避免阻力较大导致连接底板2的运动速率与太阳光照角度的变化速率不匹配而影响太阳能的吸收利用。
69.在本实施例中，限位板122与支撑底板119的连接处应位于支撑底板119上未设置凵型槽120的位置，以保证抵板121的正常转动。
70.在当连接底板2与抵板121脱离接触后抵板121通过设置的扭力弹簧产生的弹力作用复位，保证下一次对连接底板2的转动进行阻碍控制同一角度下的光照接受时长。
71.限位板122和抵板121的端部均设置有接触辊123，且限位板122上的接触辊123与抵板121的侧壁相抵。
72.通过设置的接触辊123，避免了限位辊122与抵板121之间发生滑动摩擦对抵板121的转动发生阻碍和磨损，以及避免了抵板121与连接底板2之间发生滑动摩擦对连接底板2的转动发生阻碍和磨损。
73.抵板121靠近凵型槽120内底部的一侧设置有半圆倒角124，且半圆倒角124的圆心所在的直线与抵板121的转动中心位于同一直线上。
74.通过设置的半圆倒角124，使得抵板121在发生转动时避免与限位板122之间发生接触以驱动限位板122发生转动从而对连接底板2的复位过程造成阻碍的问题。
75.实施例2：
76.本发明还提供了一种新能源集成式供暖系统的供暖方法，包括步骤，
77.s100，根据光照强度调整调节滑座在连接仓内部的位置以控制仓体内部可填充的空间大小，并由仓体吸收的太阳能热量传递至内部填充的液体，液体汽化填充仓体内部增大气压；
78.s200，当仓体内部的气压增大至一定程度时气压推动滑动柱运动，并由滑动柱驱动连接底板转动调节光伏板吸收太阳能的角度，同时由限时装置限制连接底板在相邻两个限制装置之间运动的时间长度以适配不同时段下的光照角度存在的时长；
79.s300，当太阳落山后通过仓体引导内部的热量散发，连接底板通过扭力弹簧的弹力作用复位，同时滑动柱复位。
80.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。