可再生能源空調系統的製作方法
2023-05-13 10:26:16 2
專利名稱：可再生能源空調系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調系統領域，尤其涉及一種可再生能源空調系統。
背景技水
建築空調耗能佔整個建築耗能的40%以上，而且這個比例還不斷增 加。建築節能成為國家及各個地方政府關心的重要議題。除此以外，隨 著能源越來越緊張，夏季建築空調的巨大能耗經常造成城市供電不足， 嚴重影響工業生產和人們的生活。同時由於建築空調產生大量的餘熱未 能回收利用，還經常形成城市"熱島，，效應，即"熱，，汙染問題。對於 中國南方地區，每年需要使用空調的時間在8個月以上，消耗的電能更 是十分巨大。目前解決建築空調能耗的主要包括外牆保溫技術，降低制 冷溫度等措施，節能性空調包括各種熱泵空調系統，如水源熱泵空調系 統、地源熱泵空調系統、太陽能熱泵空調系統等。這些手段要麼降低了 人們的舒適程度、要麼降低的能耗有限、要麼系統的穩定性不高、要麼 運營成;W高。
目前，熱水驅動的制冷機技術已經很成熟，但其應用於建築空調系 統的還存在以下問題如何提供穩定的熱水供應，怎樣提高"熱"利用 效率，降低運營成本和不產生二次汙染等。
因此，尋求一種既能不消耗市政電網電力、將夏季的熱能進行利用， 又能穩定經濟運行，不影響人們生活的舒適度的建築空調系統就變得非 常重要了。
實用新型內容
為解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種可再生能源的 空調系統。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案為
可再生能源空調系統，由建築汙水處理系統，沼氣發電及餘熱回收 系統，太陽能集熱系統和熱水驅動製冷系統組成，所述建築汙水處理系 統通過管道與沼氣發電及餘熱回收系統連接，然後所述沼氣發電及餘熱 回收系統通過管道與太陽能集熱系統連接，最後所述太陽能集熱系統通 過管道與熱水驅動製冷系統連接。
所述建築汙水處理系統包括油脂過濾器、有氧反應器、沉澱器、 灌溉水罐、厭氧發酵器、除溼器和幹土收集器，油脂過濾器通過管道分 別與厭氧發酵器和有llA應器相連接，然後有M應器通過管道與沉澱 器相連接，最後沉澱器通過管道與灌溉水罐相連接；厭氧發酵器通過管 道與除溼器相連接，然後除溼器通過管道與幹土收集器相連接。
所述沼氣發電系統包括沼氣儲罐和發電機；所述沼氣儲罐通過管 道與發電機相連接，所述發電機與餘熱回收系統電連接。
所述太陽能集熱系統包括太陽能集熱器、高溫水箱、低溫水箱， 所述高溫水箱通過管道分別與太陽能集熱器和低溫水箱相連接。
所述熱水驅動製冷系統包括熱水型製冷^U冷卻塔、冷凍水箱和 風機盤管，所述熱水型制冷機通過管道分別與冷卻塔和冷凍水箱相連 接，然後所述冷凍水箱通過管道與風機盤管相連接。
所述厭氧發酵器與發電機電連接，厭氧發酵器與沼氣儲罐通過管道 連接。
所述高溫水箱通過管道與餘熱回收系統相連接。所述發電機與熱水型制冷機電連接。 所述低溫水箱與熱水型制冷機通過管道連接。
所述油脂過濾器與厭氧發酵器間設有泵，厭氧發酵器與除溼器間設 有泵。
本實用新型具有如下優點
1 )可以將建築產生的汙水全部進行處理，節約排汙費用，節省水 資源。
2) 通過利用汙水處理產生的電力為整個系統提供所需電力。多餘 電力還可作為公共設施的電力供應。採用高效的發電機，電力成本小於 0. 1元/KWH,因此，如地方電力價格較高，可以通過煤氣管道直接送入發 電機通過增加發電容量產生所需電力，滿足建築各種電力需求。
3) 通過太陽能集熱器吸收太陽輻射能產生高溫熱水驅動吸收式制 冷機，利用發電機產生的餘熱作為晚上或陰雨天太陽能不足的情況下， 穩定蓄熱水箱熱水溫度的熱源，使空調系統全天候穩定運行。
4 )整個空調系統不需要消耗電網電力，對於佔整個建築50%左右耗 能的空調系統具有十分重要的意義。
5)不產生二次汙染(如汙水、噪音、廢氣等)，不使用對臭氧曾 具有破壞作用製冷劑；將對臭氧層具有嚴重石皮壞作用的CH4氣體充分燃 燒，變成水和C02,大大減輕了對環境的影響程度。
圖l是建築汙水處理系統結構示意圖2是沼氣發電及餘熱回收系統結構示意圖3是太陽能集熱系統結構示意圖4是熱水驅動製冷系統結構示意圖；圖5是可再生能源空調系統工藝流程圖。
主要組件符號說明
11油脂過濾器
31太陽能集熱器
12有氧反應器
32高溫蓄熱水箱
13沉澱器
33低溫蓄熱水箱
14灌溉水罐
41熱水型製冷才幾
15厭氧發酵器
42冷卻塔
16除溼器
43冷凍水箱
n幹土收集器
44風機盤管
21沼氣儲罐
22發電機
23餘熱回收系統
具體實施方式
參見圖1-5,可再生能源空調系統，由建築汙水處理系統，沼氣發 電及餘熱回收系統，太陽能集熱系統和熱水驅動製冷系統組成，所述建 築汙水處理系統通過管道與沼氣發電及餘熱回收系統連4妄，然後所述沼 氣發電及餘熱回收系統通過管道與太陽能集熱系統連4妻，最後所述太陽 能集熱系統通過管道與熱水驅動製冷系統連接。
建築汙水處理系統，參見圖1所示，包括油脂過濾器ll、有氧反 應器12、沉澱器13、灌溉水罐14、厭氧發酵器15、除溼器16和幹土 收集器17，油脂過濾器11通過管道分別與厭氧發酵器15和有氧反應器 12相連接，然後有氧反應器12通過管道與沉澱器13相連接，最後沉澱 器13通過管道與灌溉水罐14相連接；厭氧發酵器15通過管道與除溼 器16相連接，然後除溼器16通過管道與幹土收集器17相連接。沼氣發電系統，參見圖2所示，包括沼氣儲罐21和發電機22; 所述沼氣儲罐21通過管道與發電機22相連接，所述發電機與餘熱回收 系統23電連接。
太陽能集熱系統，參見圖3所示，包括太陽能集熱器31、，高溫水 箱32、低溫水箱33,所述低溫水箱33通過管道分別與太陽能集熱器31 和高溫水箱32相連接。
所述熱水驅動製冷系統，參見圖4所示，包括熱水型制冷機41、 冷卻塔42、冷凍水箱43和風機盤管44,所述熱水型制冷機通過管道分 別與冷卻塔和冷凍水箱相連接，然後所述冷凍水箱通過管道與風機盤管 相連接。
厭氧發酵器15與發電機22電連接，高溫水箱32通過管道與餘熱 回收系統23相連接，發電機22與熱水型制冷機41電連接，低溫水箱 33與熱水型制冷機41通過管道連接。油脂過濾器11與厭氧發酵器15 通過管道連接，並且其間設有泵，厭氧發酵器與除溼器間設有泵。
本實施例所述的可再生能源空調工藝流程，參見圖5:
第一步將建築產生的汙水進行分流管理，即來自廁所的汙水單獨 一路管道，用泵輸入厭養發酵罐；來自廚房、洗衣機、浴室等雜排水通 過另一路管道，用泵輸入油脂過濾器，將生活垃圾如蔬菜、肉類等有機 物質粉碎後泵入厭氧發酵罐，通過培養的生物種群控制生物種群的環境 條件，溫度(55-61。C)、 PH值6. 0-7.4、氧化還原電位(-500--600m V)、 營養物質C0D: N: P接近200: 5: 1。由於建築汙水成分比較簡單，沒 有難以降解的有機物質，代謝時間控制在5-8小時之間。由產曱烷菌產 生甲烷濃度為50%左右的沼氣。
經過發酵的汙水泵入除溼器，將汙泥和汙水進行分離，汙水泵入有 氧生物反應器、汙泥經過乾燥作為植物栽培的培養基土，含有氮、磷等營養物質。
雜排水經過過濾後與來自除溼器的汙水一起進入有氧反應器進行 脫氮處理，經脫氮後的汙水進入沉澱器分離出達到綠化水水質的灌溉水 進入灌溉水罐。沉澱汙泥泵入除溼器循環處理。
第二步來自厭氧發酵器產生的沼氣經過加壓後儲存到沼氣儲罐 中，供沼氣發電機發電使用，沼氣的電能、熱能轉換效率要求〉75%,其 中30%左右的沼氣轉化為電能，45%的沼氣轉變為熱能通過餘熱回收系統 變成13(TC左右的高壓熱水，與太陽能產生的熱水一起儲存到蓄熱水箱 中，用來驅動熱水驅動型制冷機。發電機產生的電能3°/。左右供給發酵罐， 2 7%供給熱水驅動型制冷機。
第三步太陽能集熱器採用集熱效率較高的真空管太陽能集熱器， 太陽能集熱器將來自製冷機出口溫度為8(TC的熱水，升溫到95°C,送 到制冷機熱水進口 ，作為制冷機的驅動熱源。
蓄熱水箱採用兩個溫度不同的水箱串聯起來，低溫水箱儲存溫度為 95'C的熱水，直接連接製冷進口水管，高溫水箱儲存溫度接近130度的 加壓熱水，高溫水箱儲存來自發電機餘熱回收裝置和太陽能真空管集熱 器的高溫熱水，通過減壓閥與低溫(95。C)水箱連接。高溫水箱用於夜 晚、早晨或陰雨天太陽能不足時提供維持低溫水箱內熱水溫度所需的熱 量。
第四步熱水型制冷機採用吸收式冷水機組，熱水進口溫度為95 。C，出口溫度為80。C，標準溫度差為15。C;冷卻塔的進口溫度為31X:， 出口溫度為36.5°C,標準溫度差為5.5X:;制冷機產生的冷水出口溫度 為7'C，進入冷凍水箱儲存，進入風機盤管，風機盤管的回水(進口)溫度 為12'C，經冷凍水箱直接進入制冷機循環製冷，標準溫差為5'C。從蓄 熱水箱進入生活熱水供給系統的出口的出口溫度為95°C,進口溫度為80°C,標準溫差為15匸。
從制冷機至冷凍水箱至風機盤管的管道最高使用壓力為5kg/m2G, 從制冷機至冷卻塔的管道最高壓力為8kg/m2G;熱水循環系統的管道最 高壓力為16kg/m2G。
要求來自沼氣發電機的電力為380V， 50Hz。
風機盤管加新風系統屬於半集中式空調系統，風機盤管直接設置在 空調房間內，對室內迴風進行處理，新風通常是由新風才幾組集中處理後 通過新風管道送入室內，系統的冷量由空氣和水共同承擔，屬於空氣-水系統。
權利要求1、可再生能源空調系統，其特徵在於由建築汙水處理系統，沼氣發電及餘熱回收系統，太陽能集熱系統和熱水驅動製冷系統組成，所述建築汙水處理系統通過管道與沼氣發電及餘熱回收系統連接，然後所述沼氣發電及餘熱回收系統通過管道與太陽能集熱系統連接，最後所述太陽能集熱系統通過管道與熱水驅動製冷系統連接。
2、 根據權利要求1所述的可再生能源空調系統，其特徵在於所 述建築汙水處理系統包括油脂過濾器、有氧反應器、沉澱器、灌溉水 罐、厭氧發酵器、除溼器和幹土收集器，油脂過濾器通過管道分別與厭 氧發酵器和有氧反應器相連接，然後有氧反應器通過管道與沉澱器相連 接，最後沉澱器通過管道與灌溉水罐相連接；厭氧發酵器通過管道與除 溼器相連接，然後除溼器通過管道與幹土收集器相連接。
3、 根據權利要求1所述的可再生能源空調系統，其特徵在於所 述沼氣發電系統包括沼氣儲罐和發電機；所述沼氣儲罐通過管道與發 電機相連接，所述發電機與餘熱回收系統電連接。
4、 根據權利要求1所述的可再生能源空調系統，其特徵在於所 述太陽能集熱系統包括太陽能集熱器、高溫水箱、低溫水箱，所述高 溫水箱通過管道分別與太陽能集熱器和低溫水箱相連接。
5、 根據權利要求1所述的可再生能源空調系統，其特徵在於所 述熱水驅動製冷系統包括熱水型制冷機、冷卻塔、冷凍水箱和風機盤 管，所述熱水型制冷機通過管道分別與冷卻塔和冷凍水箱相連接，然後 所述冷凍水箱通過管道與風機盤管相連接。
6、 根據權利要求2或3所述的可再生能源空調系統，其特徵在於 所迷厭氧發酵器與發電機電連接，厭氧發酵器與沼氣儲罐通過管道連接。
7、 根據權利要求3或4所述的可再生能源空調系統，其特徵在於 所述高溫水箱通過管道與餘熱回收系統相連接。
8、 根據權利要求3或5所述的可再生能源空調系統，其特徵在於 所述發電機與熱水型制冷機電連接。
9、 根據權利要求4或5所述的可再生能源空調系統，其特徵在於 所述低溫水箱與熱水型制冷機通過管道連接。
10、 根據權利要求2所述的可再生能源空調系統，其特徵在於所 述油脂過濾器與厭氧發酵器間設有泵，厭氧發酵器與除溼器間設有泵。
專利摘要本實用新型提供了可再生能源空調系統，由建築汙水處理系統，沼氣發電及餘熱回收系統，太陽能集熱系統和熱水驅動製冷系統組成，所述建築汙水處理系統通過管道與沼氣發電及餘熱回收系統連接，然後所述沼氣發電及餘熱回收系統通過管道與太陽能集熱系統連接，最後所述太陽能集熱系統通過管道與熱水驅動製冷系統連接。本實用新型解決了建築空調系統巨大的耗能問題，提供了一種通過夏季豐富的太陽能資源和對建築產生的生活汙水處理生成的生物質能提供穩定的驅動熱水驅動制冷機為建築提供製冷空調系統，可以實現建築空調系統零電網電力消耗，並為建築提供生活熱水，減少建築汙水排放量，實現中水回用。
文檔編號C02F3/30GK201141666SQ20072012241
公開日2008年10月29日 申請日期2007年8月28日 優先權日2007年8月28日
發明者李俊兵 申請人:深圳市興隆源科技發展有限公司