风力致热的供热系统.pdf

本发明涉及一种风力致热的供热系统，包括风能系统、致热器、辅助加热系统、储热系统、控制系统，风能系统将风能转换为机械能，通过致热器将机械能转换为热能，送入储热系统，当热能不足时启动辅助加热系统满足热量供应，以便控制系统能量的合理利用，采用风力直接致热，通过水储存热量并将热能传出，系统具有体积小，能量转换率高，价格便宜等优点。

1、  一种风力致热的供热系统，包括风能系统、致热器、辅助加热系统、储热系统、控制系统，其特征在于，风能系统包括风力机、齿轮传动系统和变速系统，致热器包括传动轴、搅拌叶片、容器，容器中装有水，搅拌叶片在容器中，加热器为辅助加热系统，储水箱为储热系统，控制系统包括置于储水箱内的第一温度传感器和第一液位传感器、置于致热器容器中的第二温度传感器和第二液位传感器、信号处理电路、驱动电路、回流泵、排水泵、进水阀、排水阀，风力机风轮通过轴依次与齿轮传动系统和变速系统连接，变速系统接致热器中的传动轴，传动轴带动搅拌叶片旋转，致热器与储水箱之间通过排水泵和回流泵连接，致热器上端通过进水阀与外界供水系统连接，储水箱内装有加热器，储水箱底部通过排水阀到用户端，第一、二温度传感器、第一、二液位传感器信号输入信号到处理电路处理，信号处理电路输出信号到驱动电路，驱动电路分别输出信号到回流泵、排水泵、进水阀、排水阀。

风力致热的供热系统
技术领域
本发明涉及一种供热装置，特别涉及一种风力致热的供热系统。
背景技术
资源与环境是人类赖以生存与发展的基本条件。现今世界能源结构中所利用的能源基本上都是化石能源，化石能源在使用过程中会污染环境，而且是不可持续发展。
风能是近期内最有可能大规模开发利用的一种能源，风能是洁净的可持续使用的。利用风能发电已得到长足发展，但许多场合最终需要的能源形式是热能，如浴池、家庭、宾馆等的供热水或取暖系统需要的是低品位的热能。如将风能转换成电能再转变成热能，不仅设备复杂、费用高，效率也低。而利用风力直接致热效率要高许多，最高可超过40％，这是所有风能利用形式中转换效率最高的一种风能利用形式。目前风力直接致热方式有如下四种：
①液压式：风力机输出轴驱动液压泵旋转。液压和阻尼孔配合进行致热。特点是稳定，工质宜在油类中选择。
②压缩空气：风力机带动空气压缩机。成本低，安全，简单，效率高，适应压力范围广。缺点是压力有脉动。
③固体摩擦致热：风力机输出轴驱动摩擦片，利用摩擦生成热能。结构简单，但有磨损。
④搅拌液体致热：风力机驱动搅拌器转子，转子叶片搅拌液体容器中的载热介质。价格便宜，体积小，功率系数大。此种方法效率最高。
但目前，在宾馆、浴场和家庭采用风力直接致热方式的供热系统还没有，这主要涉及到系统的运行方式，控制的方案及所采用的设备等。
发明内容
本发明是针对现在供热系统中利用风能供热效率低，费用高的问题，提出了一种风能致热的供热系统，采用风力直接致热，从而形成浴场、宾馆、酒店、家庭等的热水供应系统或取暖系统，合理的控制方案，大大提高了能量的利用率，使用费用低。
本发明的技术方案为：一种风力致热的供热系统，包括风能系统、致热器、辅助加热系统、储热系统、控制系统，风能系统包括风力机、齿轮传动系统和变速系统，致热器包括传动轴、搅拌叶片、容器，容器中装有水，搅拌叶片在容器中，加热器为辅助加热系统，储水箱为储热系统，控制系统包括置于储水箱内的第一温度传感器和第一液位传感器、置于致热器容器中的第二温度传感器和第二液位传感器、信号处理电路、驱动电路、回流泵、排水泵、进水阀、排水阀，风力机风轮通过轴依次与齿轮传动系统和变速系统连接，变速系统接致热器中的传动轴，传动轴带动搅拌叶片旋转，致热器与储水箱之间通过排水泵和回流泵连接，致热器上端通过进水阀与外界供水系统连接，储水箱内装有加热器，储水箱底部通过排水阀到用户端，第一、二温度传感器、第一、二液位传感器信号输入信号到处理电路处理，信号处理电路输出信号到驱动电路，驱动电路分别输出信号到回流泵、排水泵、进水阀、排水阀。
本发明的有益效果在于：本发明风能致热的供热系统，采用风力直接致热，通过水储存热量并将热能传出，系统具有体积小，能量转换率高，价格便宜等优点。
附图说明
图1为本发明风能致热的供热系统结构框图。
具体实施方式
如图1所示风能致热的供热系统的结构框图，系统由风能系统、致热器、辅助加热系统、储热系统、控制系统几部分组成：
风能系统：包括风力机、齿轮传动系统2和变速系统3，当风吹过风力机时，风力机风轮1旋转，获取风能，旋转的风轮1带动与之相联的轴旋转，将风能转为机械能，通过齿轮传动系统2和变速系统3将这种旋转的机械能传到致热器4中。
致热器4：包括传动轴、搅拌叶片、容器，容器中装有水，搅拌叶片在容器中。风能系统将风能转为机械能通过传动轴带动搅拌叶片旋转，搅拌叶片与容器中的水摩擦产生热，热使容器中的水温度上升，从而使水得以加热，将机械能转换成热能。
辅助加热系统：当风力不够时用电加热器11作为辅助加热系统加热水。
蓄热系统：将热量存储在储水箱9中，热量足够时，可以关闭或调节动力系统，充分利用余热。
控制系统：包括置于致热器容器中的温度传感器T2和液位传感器L2、置于储水箱内的温度传感器T1和液位传感器L1、信号处理电路、驱动电路、回流泵5、排水泵6、进水阀8、排水阀10，用于控制整个系统的水温，致热器4与储水箱9之间有排水泵6和回流泵5，致热器4上端通过进水阀8与供水系统连接，储水箱9内装有加热器11，储水箱9底部通过排水阀10到用户端提供热源。
控制方法：各个传感器值送入信号处理电路处理，当致热器4容器中水温T2达到设定值，满足要求，信号处理电路发出信号给驱动电路打开排水泵6；当致热器4容器中水的温度T2和储水箱9中水的温度T1相同，储水箱液位L1高于设定值时关闭排水泵6；当储水箱9中液位L1高于设定值，打开回流泵5向致热器4容器放水；储水箱9水温T1低于设定值，致热器容器中的水温T2低于设定值时，启动电加热器11对储水箱9加热；当致热器4容器中液位L2低于设定值时，打开进水阀8向致热器4容器中放水。