一种可再生能源供暖监控技术的制作方法

文档序号:12360982阅读:274来源:国知局

本发明涉及监控技术领域,特别涉及一种可再生能源供暖监控技术。



背景技术:

我国目前北方地区建筑供暖能耗己经达到2.6亿吨标煤/年,且随着我国城镇化的进一步发展以及人民生活水平的逐步提高,至2020年,我国建筑供暖能耗可能突破4.0亿吨标煤/年。如果完全采用传统能源供应模式,势必进一步加重我国能源供需矛盾,恶化人居环境,阻碍可持续发展。

从2013年1月开始,我国北方和中东部地区连续出现严重雾霆天气,给人民的生活和健康带来了严重影响,环境问题再一次受到国内外媒体和人民群众的泛关注。从问题的根源来看,建筑冬季供暖所消耗的大量燃煤造成的污染排放,对大气环境的影响不容小视。近些年,部分城市开始推动煤炭的清洁化利用,采用天然气等逐步代替燃煤进行采暖。但在大部分地区,尤其是郊区县和农村地区,中小型燃煤锅炉的使用依然普遍。这类污染源虽然单个规模小,但由于数量多、覆盖而广,对当地环境质量的影响极大。同时,在大气环流的作用下,容易与其他污染源连为一体,可能影响周边区域,使多年来通过巨人代价在局部地区实现的清洁化采暖成效付之东流。因此,要彻底解决因建筑冬季供暖所造成的大气污染,需要从能源结构入手,大力发展清洁可再生能源能供暖,从源头减少建筑供暖污染排放。与此同时,需要设计出一套可靠的可再生能源供暖监控技术。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种基于太阳能、风能、空气能和沼气能的多种清洁可再生能源的混合供暖监控技术,为环保节能做出贡献。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是,

一种可再生能源供暖监控技术,包括控制系统、智能芯片与供暖系统:

所述控制系统包括人机交互模块、无线通讯模块、报警指示模块与紧急情况人工处理模块,所述人机交互模块设置于所述智能芯片上方且与智能芯片相连接,可以方便工作人员实时查看各子系统工作状况和外部环境数据以及操作系统和解决系统故障,所述无线通讯模块设置于所述智能芯片上方且与智能芯片相连接,方便工作人员在远程通过互联网控制系统,这样可以极大地提高工作的效率和保证安全,所述报警指示模块与紧急情况人工处理模块分别与所述智能芯片相连接,报警指示模块用于系统内部设定程序每隔固定时间扫描系统各子系统工作情况以及外界环境状况,当发现异常及时报警,警示工作人员,及时维修故障,避免故障严重化,同时减少经济损失,紧急情况人工处理模块可以在系统严重故障突然发生的情况下,而同时操作台无法控制系统关断时,为了防止系统彻底崩溃,方便工作人员及时切断系统工作;

所述供暖系统包括设置于所述智能芯片下方的太阳能供暖系统、设置于所述智能芯片下方的风力发电机、设置于所述智能芯片下方的空气能热泵热水器、设置于所述智能芯片下方的沼气热水器;

进一步的,所述太阳能供暖系统内部连接有太阳能传感器,所述太能能传感器与所述智能芯片相连接,太阳能供暖系统在天气晴朗,太阳能光照充足,太阳能辐射达到一定强度的时候才能高效工作,所以需要利用太阳能传感器,太阳能传感器可以识别太阳在水平和垂直方向360度上的位 置以及当时天气状况和白昼情况,将太阳能传感器监测到的太阳实时数据传输给智能芯片,智能芯片就可以按照原先设定好的程序,比较实时传输过来的数据和设定阈值,若超过阈值则驱动太阳能供暖系统,将太阳能转换成热能,将热量存储在蓄热水箱里的热水中,完成供暖,若低于阈值则不工作;

进一步的,所述风力发电机内部连接有风力传感器,所述风力传感器与所述智能芯片相连接,风力发电机需要风速达到切入风速的时候才能工作,风速超过切出风速的时候有得停机,风力传感器可以连续监测风机位置的风速、风量大小以及风向,能够对所处位置的风速风量进行实时显示,将风力传感器监测的结果传输给智能芯片,智能芯片通过比较实时风速与设定阈值,按照既定的程序运作,控制风力发电机工作,将风能转换成电能,利用电能产生的热能存储在蓄热水箱内部的热水中,完成供暖;

进一步的,所述空气能热泵热水器内部连接有温度传感器,所述温度传感器与所述智能芯片相连接,通过空气能热泵热水器,将热量储存于空气换热器内的换热盘管,用于加热热水,但是在外界温度极低的情况下,其工作效率会大打折扣,温度传感器则可以实时监测设定地点的温度大小及变化并且可以实时显示出来,所以我们用其监测系统的外界环境温度,将监测结果上传给智能芯片,智能芯片通过预先设置的程序控制空气源热泵工作,将空气中的热量存于热水中供暖;

进一步的,所述沼气热水器内部连接有沼气传感器,所述沼气传感器与所述智能芯片相连接,沼气传感器则可以实时记录沼气池中产生的沼气体积和质量,然后将沼气传感器监测的数据传输给智能芯片,智能芯片根据内部程序将沼气密度与门槛值比较从而控制沼气热水器工作,将热量存储于蓄热水箱内部热水中供暖;

本发明的优点在于,

1、大力发展可再生能源供暖监控技术,可以合理的监测和控制各种清洁能源的供暖情况,发挥各自的优势,使供暖效率最大化,提高供暖可靠性;

2、利用合理的控制策略,结合实际生活中不同的天气情况,控制不同可再生能源在不同工况下发电供暖或者直接供暖,扬长避短,发挥供暖系统的最大潜能,提高供暖的可靠性,节能环保。

附图说明

图1是本发明提出的可再生能源供暖监控技术的原理图;

其中:1-人机交互模块;2-无线通讯模块;3-紧急情况人工处理模块;4-沼气传感器;5-温度传感器;6-风力传感器;7-太阳能传感器;8-报警指示模块;9-智能芯片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合图示与具体实施例,进一步阐述本发明。

如图1所示,本发明提出的一种可再生能源供暖监控技术,包括控制系统、智能芯片9与供暖系统:

所述控制系统包括人机交互模块1、无线通讯模块2、报警指示模块8与紧急情况人工处理模块3,所述人机交互模块1设置于所述智能芯片9上方且与智能芯片9相连接,可以方便工作人员实时查看各子系统工作状况和外部环境数据以及操作系统和解决系统故障,所述无线通讯模块2设置于所述智能芯片9上方且与智能芯片9相连接,方便工作人员在远程通 过互联网控制系统,这样可以极大地提高工作的效率和保证安全,所述报警指示模块8与紧急情况人工处理模块3分别与所述智能芯片9相连接,报警指示模块8用于系统内部设定程序每隔固定时间扫描系统各子系统工作情况以及外界环境状况,当发现异常及时报警,警示工作人员,及时维修故障,避免故障严重化,同时减少经济损失,紧急情况人工处理模块3可以在系统严重故障突然发生的情况下,而同时操作台无法控制系统关断时,为了防止系统彻底崩溃,方便工作人员及时切断系统工作;

所述供暖系统包括设置于所述智能芯片9下方的太阳能供暖系统、设置于所述智能芯片9下方的风力发电机、设置于所述智能芯片9下方的空气能热泵热水器、设置于所述智能芯片9下方的沼气热水器;

进一步的,所述太阳能供暖系统内部连接有太阳能传感器7,所述太能能传感器与所述智能芯片9相连接,太阳能供暖系统在天气晴朗,太阳能光照充足,太阳能辐射达到一定强度的时候才能高效工作,所以需要利用太阳能传感器7,太阳能传感器7可以识别太阳在水平和垂直方向360度上的位置以及当时天气状况和白昼情况,将太阳能传感器7监测到的太阳实时数据传输给智能芯片9,智能芯片9就可以按照原先设定好的程序,比较实时传输过来的数据和设定阈值,若超过阈值则驱动太阳能供暖系统,将太阳能转换成热能,将热量存储在蓄热水箱里的热水中,完成供暖,若低于阈值则不工作;

进一步的,所述风力发电机内部连接有风力传感器6,所述风力传感器6与所述智能芯片9相连接,风力发电机需要风速达到切入风速的时候才能工作,风速超过切出风速的时候有得停机,风力传感器6可以连续监测风机位置的风速、风量大小以及风向,能够对所处位置的风速风量进行实时显示,将风力传感器6监测的结果传输给智能芯片9,智能芯片9通过比较 实时风速与设定阈值,按照既定的程序运作,控制风力发电机工作,将风能转换成电能,利用电能产生的热能存储在蓄热水箱内部的热水中,完成供暖;

进一步的,所述空气能热泵热水器内部连接有温度传感器5,所述温度传感器5与所述智能芯片9相连接,通过空气能热泵热水器,将热量储存于空气换热器内的换热盘管,用于加热热水,但是在外界温度极低的情况下,其工作效率会大打折扣,温度传感器5则可以实时监测设定地点的温度大小及变化并且可以实时显示出来,所以我们用其监测系统的外界环境温度,将监测结果上传给智能芯片9,智能芯片9通过预先设置的程序控制空气源热泵工作,将空气中的热量存于热水中供暖;

进一步的,所述沼气热水器内部连接有沼气传感器4,所述沼气传感器4与所述智能芯片9相连接,沼气传感器4则可以实时记录沼气池中产生的沼气体积和质量,然后将沼气传感器4监测的数据传输给智能芯片9,智能芯片9根据内部程序将沼气密度与门槛值比较从而控制沼气热水器工作,将热量存储于蓄热水箱内部热水中供暖。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。

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