CN105333546B - 一种双层住宅的制冷采暖*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双层住宅的制冷采暖***,包括锅炉加热单元,太阳能集热单元,风能供能单元,制冷采暖换热单元。该***可以传统化石燃料或秸秆、薪柴为能量来源,结合太阳能和风能辅助供能,为双层住宅提供冷量和热量。该***可以实现双层住宅的统一制冷或统一采暖,亦可以根据不同楼层对不同能量的需求灵活调节供能模式,是一种高效、灵活的制冷采暖***。

Description

一种双层住宅的制冷采暖***
技术领域
本发明涉及一种双层住宅的制冷采暖***。
背景技术
随着生活水平的提高,人们对于生活舒适度的要求也有所提高,而冬季取暖、夏季制冷是人们追求舒适生活的最直接体现。在我国广大的农村地区,受地理条件、经济性等方面的限制,集中采暖/制冷难以实现,因此农村住户多采用个体采暖/空调为主要的方式调节冬天/夏天的住宅温度,保证房间的舒适性。
在采暖方面,燃煤采暖是我国农村地区冬季取暖的重要方式,农村用户可以利用燃煤锅炉,以煤炭为主要燃料,以水为循环介质,利用散热器等设备散热,从而实现房间采暖的目的。在供冷方面,空调是较为常见的一种制冷工具,利用电力带动空调运转,通过制冷机循环实现室内热量的抽取,从而实现房间温度的下降。
虽然上述两种方式可以达到较好的采暖/制冷效果,但其应用成本较高(煤炭费用、电费等),同时也会造成一定的环境污染问题,因此从长远来看并不是一种合理的采暖/制冷方式。而随着农村地区生活的富裕,以独立家庭为单位的双层住宅越来越多,住宅采暖面积也越来越大,于是上述采暖/制冷方式消耗的能源将进一步增加,其经济性也会越来越差。因此,如何高效且经济地实现家庭住宅的采暖/制冷已成为广大农村家庭面临的一个重要问题。
近些年,以太阳能、风能为代表的可再生能源利用已成为能源利用领域的重要趋势。太阳能、风能等可再生能源清洁无污染,应用成本低,目前已有利用太阳能集热、风能发电等多种应用形式。为了更好地解决农村地区双层住宅的采暖/供冷问题,同时减少传统能源的利用,进一步提高太阳能、风能的应用价值,本发明提出一种双层住宅的制冷采暖***,用于满足农村地区家庭对制冷和采暖的需求。
发明内容
为克服现有技术的缺点和不足,本发明旨在提供一种双层住宅的制冷采暖***。该***联合利用传统化石能源与可再生能源(太阳能、风能),可以根据不同楼层对不同能量的需求灵活调节供能模式,是一种高效、灵活的供能***。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:一种双层住宅的制冷采暖***,包括锅炉加热单元,太阳能集热单元,风能供能单元,制冷采暖换热单元,其特征在于,
--所述锅炉加热单元包括通过管路依次连接的地下水井、水井抽水泵、锅炉、热水蓄水箱,其中:所述地下水井出口通过管路与水井抽水泵相连,两者之间设有水井出口过滤器;所述水井抽水泵与锅炉入水口通过管路相连,两者之间设有锅炉进水阀;所述锅炉出水口通过管路与热水蓄水箱下部入水口相连通,两者之间设有锅炉出水阀;
--所述太阳能集热单元包括太阳能集热器,其中:所述太阳能集热器入水口通过管路与水井抽水泵出水口相连,所述太阳能集热器出水口通过管路与热水蓄水箱上部入水口相连;
--所述风能供能单元包括风力机、发电机、储电装置、一层变速风扇、二层变速风扇,其中:所述风力机通过传动机构与并联连接的发电机、一层变速风扇、二层变速风扇相连;所述发电机与储电装置相连;
--所述制冷采暖换热单元包括一层换热器、一层顶部盘管、二层换热器、二层顶部盘管,其中:所述一层换热器与所述一层顶部盘管通过管道并联连接;所述二层换热器与所述二层顶部盘管通过管道并联连接;所述一层换热器与所述一层顶部盘管组成的并联管路和所述二层换热器与所述二层顶部盘管组成的并联管路通过管道并联连接。
优选地,所述一层换热器与所述一层顶部盘管并联之后的入水口通过管道与一层管道三通阀门的出口相连通,所述一层换热器与所述一层顶部盘管并联之后的出水口通过管路与并联的热水蓄水箱下部回水口和排水管道入水口相连通;所述二层换热器与所述二层顶部盘管并联之后的入水口通过管道与二层管道三通阀门的出口相连通,所述二层换热器与所述二层顶部盘管并联之后的出水口通过管路与并联的热水蓄水箱下部回水口和排水管道入水口相连通。
优选地,所述一层换热器入水口管道上设置有一层换热器入口阀门;所述一层顶部盘管入水口管道上设置有一层顶部盘管入口阀门;所述二层换热器入水口管道上设置有二层换热器入口阀门;所述二层顶部盘管入水口管道上设置有二层顶部盘管入口阀门;所述一层换热器出水口管道上设置有一层换热器出口阀门;所述一层顶部盘管出水口管道上设置有一层顶部盘管出口阀门;所述二层换热器出水口管道上设置有二层换热器出口阀门;所述二层顶部盘管出水口管道上设置有二层顶部盘管出口阀门。
优选地,所述热水蓄水箱下部回水口入口管路上设置有热水蓄水箱回水阀门;所述排水管道上设置有排水阀门和排水阀过滤器。
优选地,所述一层管道三通阀门的一个入口与所述二层管道三通阀门的一个入口通过管路并联后与所述热水蓄水箱左侧的出水口相连通;所述一层管道三通阀门的一个入口与所述二层管道三通阀门的一个入口形成的并联管路与热水蓄水箱左侧出水口的连通管路上设置有热水蓄水箱采暖出口泵。
优选地,所述一层管道三通阀门的另一个入口与所述二层管道三通阀门的另一个入口通过管路并联后与所述水井抽水泵的出水口相连通,两者之间的连接管路上设置有制冷用进水阀门。
优选地,所述锅炉上部烟气出口通过管道与热水蓄水箱内设置的热水蓄水箱换热器入口相连通;所述热水蓄水箱换热器出口设有锅炉排气过滤器。
优选地,所述太阳能集热器入水口设有太阳能集热器进水阀,出水口设有太阳能集热器出水阀。
优选地,所述风力机与发电机之间设有发电机侧联轴器,所述风力机与一层变速风扇之间设有一层风扇侧联轴器,所述风力机与二层变速风扇之间设有二层风扇侧联轴器;所述储电装置通过电路与并联设置的一层顶部风道加热器和二层顶部风道加热器连接。
优选地,一层住宅风道一侧设置有一层风道入口,顶部设置有一层风道顶部出口,另一侧设置有一层风道侧部出口;二层住宅风道一侧设置有二层风道入口,顶部设置有二层风道顶部出口,另一侧设置有二层风道侧部出口。
由以上技术方案可知,本发明的优点是:
1、本发明减少了传统化石能源的使用,在保证***供能稳定性的同时降低了运行成本,减少了污染物的排放,从长远看其应用优势更加明显。
2、本发明充分利用了太阳能、风能资源,实现了可再生能源与传统化石能源的联合利用,克服了单一能量来源存在的应用不稳定性弊端,使用户采暖/制冷更加可靠、高效。
3、本发明可以煤炭为能量来源,亦可以利用废弃的薪柴、秸秆等,从而进一步降低***运行成本。本***可用于单独用户,亦可以实现区域供能,是一种环保、节能型***。
附图说明
图1为本发明的双层住宅的制冷采暖***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示,本发明的制冷采暖***,由:地下水井1,水井出口过滤器2,水井抽水泵3,锅炉进水阀4,锅炉5,锅炉出水阀6,热水蓄水箱7,热水蓄水箱换热器8,锅炉排气过滤器9,一层换热器入口阀门10,热水蓄水箱采暖出口泵11,一层管道三通阀门12,一层换热器13,一层换热器出口阀门14,排水阀门15,排水阀过滤器16,热水蓄水箱回水阀门17,一层顶部盘管入口阀门18,一层顶部盘管19,一层风道入口20,一层风道顶部出口21,一层风道侧部出口22,一层顶部盘管出口阀门23,二层管道三通阀门24,二层换热器入口阀门25,二层换热器26,二层换热器出口阀门27,二层顶部盘管入口阀门28,二层顶部盘管29,二层风道入口30,二层风道顶部出口31,二层风道侧部出口32,二层顶部盘管出口阀门33,太阳能集热器进水阀34,太阳能集热器35,太阳能集热器出水阀36,风力机37,发电机侧联轴器38,发电机39,储电装置40,一层风扇侧联轴器41,一层变速风扇42,二层风扇侧联轴器43,二层变速风扇44,一层顶部风道加热器45,二层顶部风道加热器46,制冷用进水阀门47构成。
具体的,如图1所示,本发明的双层住宅的制冷采暖***,包括锅炉加热单元、太阳能集热单元、风能供能单元和制冷采暖换热单元。
锅炉加热单元包括通过管路依次连接的地下水井1、水井抽水泵3、锅炉5、热水蓄水箱7,其中:地下水井1出口通过管路与水井抽水泵3相连,两者之间设有水井出口过滤器2;水井抽水泵3与锅炉5入水口通过管路相连,两者之间设有锅炉进水阀4;锅炉5出水口通过管路与热水蓄水箱7下部入水口相连通,两者之间设有锅炉出水阀6。
太阳能集热单元包括太阳能集热器35,其中:太阳能集热器35入水口通过管路与水井抽水泵3出水口相连,太阳能集热器35出水口通过管路与热水蓄水箱7上部入水口相连。
风能供能单元包括风力机37、发电机39、储电装置40、一层变速风扇42、二层变速风扇44,其中:风力机通37过传动机构与并联连接的发电机39、一层变速风扇42、二层变速风扇44相连;发电机39与储电装置40相连。
制冷采暖换热单元包括一层换热器13、一层顶部盘管19、二层换热器26、二层顶部盘管29,其中:一层换热器13与一层顶部盘管19通过管道并联连接;二层换热器26与二层顶部盘29管通过管道并联连接;一层换热器13与一层顶部盘管19组成的并联管路和二层换热器26与二层顶部盘管29组成的并联管路通过管道并联连接。
一层换热器13与一层顶部盘管19并联之后的入水口通过管道与一层管道三通阀门12的出口相连通,一层换热器13与一层顶部盘管19并联之后的出水口通过管路与并联的热水蓄水箱7下部回水口和排水管道入水口相连通;二层换热器26与二层顶部盘管29并联之后的入水口通过管道与二层管道三通阀门24的出口相连通,二层换热器26与二层顶部盘管29并联之后的出水口通过管路与并联的热水蓄水箱7下部回水口和排水管道入水口相连通。
一层换热器13入水口管道上设置有一层换热器入口阀门10;一层顶部盘管19入水口管道上设置有一层顶部盘管入口阀门18;二层换热器26入水口管道上设置有二层换热器入口阀门25;二层顶部盘管34入水口管道上设置有二层顶部盘管入口阀门28;一层换热器13出水口管道上设置有一层换热器出口阀门14;一层顶部盘管19出水口管道上设置有一层顶部盘管出口阀门23;二层换热器26出水口管道上设置有二层换热器出口阀门27;二层顶部盘29管出水口管道上设置有二层顶部盘管出口阀门33。
热水蓄水箱7下部回水口入口管路上设置有热水蓄水箱回水阀门17;排水管道上设置有排水阀门15和排水阀过滤器16。
一层管道三通阀门12的一个入口与二层管道三通阀门24的一个入口通过管路并联后与热水蓄水箱7左侧的出水口相连通;一层管道三通阀门12的一个入口与二层管道三通阀门24的一个入口形成的并联管路与热水蓄水箱7左侧出水口的连通管路上设置有热水蓄水箱采暖出口泵11。
一层管道三通阀门12的另一个入口与二层管道三通阀门24的另一个入口通过管路并联后与水井抽水泵3的出水口相连通,两者之间的连接管路上设置有制冷用进水阀门47。
锅炉5上部烟气出口通过管道与热水蓄水箱7内设置的热水蓄水箱换热器8入口相连通;热水蓄水箱换热器8出口设有锅炉排气过滤器9。
太阳能集热器35入水口设有太阳能集热器进水阀34,出水口设有太阳能集热器出水阀36。
一层住宅风道一侧设置有一层风道入口20,顶部设置有一层风道顶部出口21,另一侧设置有一层风道侧部出口22;二层住宅风道一侧设置有二层风道入口30,顶部设置有二层风道顶部出口31,另一侧设置有二层风道侧部出口32。风力机37与发电机39之间设有发电机侧联轴器38,风力机37与一层变速风扇42之间设有一层风扇侧联轴器41,风力机37与二层变速风扇44之间设有二层风扇侧联轴器43;储电装置40通过电路与并联设置的一层顶部风道加热器45和二层顶部风道加热器46连接。
具体操作过程为:
根据天气、光照等条件的不同,冬季采暖可采用不同的模式,主要包括锅炉单独采暖、太阳能单独采暖、锅炉和太阳能联合采暖,同时可实现风能辅助采暖模式。其中:
当天气和光照条件较差,只能采用锅炉单独采暖时,锅炉进水阀4打开,水井抽水泵3由地下水井1抽取地下水,地下水经过水井出口过滤器2过滤杂质后进入水井抽水泵3,经过水井抽水泵3运输通过锅炉进水阀4后送入锅炉5。锅炉5通过燃料(煤炭、薪柴、秸秆等)燃烧,加热锅炉5中的水。等水温升至合适温度后,锅炉出水阀6打开,热水进入热水蓄水箱7。为减少锅炉5燃烧后排气的热量损失,锅炉5排气首先经过热水蓄水箱换热器8换热,将热量传递给热水蓄水箱7中热水,随后经过锅炉排气过滤器9过滤,排放至大气。
根据采暖楼层的不同,***的运作方式有所不同。
当仅第一层需要采暖时,一层换热器入口阀门10打开,一层管道三通阀门12的a口和b口连通,c口封闭。热水蓄水箱7中热水经由热水蓄水箱采暖出口泵11运输,依次通过一层管道三通阀门12的b口、a口、一层换热器入口阀门10,送入一层换热器13。热水在换热器中完成散热,保证住户一层生活区域的温度。散热之后的热水可根据其温度决定其向外界排放或循环再利用,当其温度过低、不需要再利用时,一层换热器出口阀门14打开,排水阀门15打开,一层换热器13排出废水经过一层换热器出口阀门14、排水阀门15,并经由排水阀过滤器16过滤之后,向外界排放;当其温度较高、可以再利用时,一层换热器出口阀门14打开,热水蓄水箱回水阀门17打开,一层换热器13排出废水经过一层换热器出口阀门14、热水蓄水箱回水阀门17,回到热水蓄水箱7实现循环再利用。
当需要进一步提高一层室内温度时,可使用辅助采暖过程。此时,一层顶部盘管入口阀门18打开,热水蓄水箱7中部分热水经由热水蓄水箱采暖出口泵11运输,依次通过一层管道三通阀门12的b口、a口、一层顶部盘管入口阀门18后进入一层顶部盘管19。一层顶部盘管19设置在一层顶部风道中,风由一层风道入口20进入,经过顶部盘管加热之后温度升高,通过一层风道顶部出口21和一层风道侧部出口22进入房间内,用于提高房间温度。经换热之后的一层顶部盘管19中的热水根据其温度决定其向外界排放或循环再利用,当其温度过低、不需要再利用时,一层顶部盘管出口阀门23打开,排水阀门15打开,一层顶部盘管19排出废水经过一层顶部盘管出口阀门23、排水阀门15,并经由排水阀过滤器16过滤之后,向外界排放;当其温度较高、可以再利用时,一层顶部盘管出口阀门23打开,热水蓄水箱回水阀门17打开,一层顶部盘管19排出废水经过一层顶部盘管出口阀门23、热水蓄水箱回水阀门17,回到热水蓄水箱7实现循环再利用。
当仅第二层需要采暖时,二层换热器入口阀门25打开,二层管道三通阀门24的a口和b口连通,c口封闭。热水蓄水箱7中热水经由热水蓄水箱采暖出口泵11运输,依次通过二层管道三通阀门24的b口、a口、二层换热器入口阀门25,送入二层换热器26。热水在换热器中完成散热,保证住户二层生活区域的温度。散热之后的热水可根据其温度决定其向外界排放或循环再利用,当其温度过低、不需要再利用时,二层换热器出口阀门27打开,排水阀门15打开,二层换热器26排出废水经过二层换热器出口阀门27、排水阀门15,并经由排水阀过滤器16过滤之后,向外界排放;当其温度较高、可以再利用时,二层换热器出口阀门27打开,热水蓄水箱回水阀门17打开,二层换热器26排出废水经过二层换热器出口阀门27、热水蓄水箱回水阀门17,回到热水蓄水箱7实现循环再利用。
当需要进一步提高二层室内温度时,可使用辅助采暖过程。此时,二层顶部盘管入口阀门28打开,热水蓄水箱7中部分热水经由热水蓄水箱采暖出口泵11运输,依次通过二层管道三通阀门24的b口、a口、二层顶部盘管入口阀门28后进入二层顶部盘管29。二层顶部盘管29设置在二层顶部风道中,风由二层风道入口30进入,经过顶部盘管加热之后温度升高,通过二层风道顶部出口31和二层风道侧部出口32进入房间内,用于提高房间温度。经换热之后的二层顶部盘管29中的热水根据其温度决定其向外界排放或循环再利用,当其温度过低、不需要再利用时,二层顶部盘管出口阀门33打开,排水阀门15打开,二层顶部盘管29排出废水经过二层顶部盘管出口阀门33、排水阀门15,并经由排水阀过滤器16过滤之后,向外界排放;当其温度较高、可以再利用时,二层顶部盘管出口阀门33打开,热水蓄水箱回水阀门17打开,二层顶部盘管29排出废水经过二层顶部盘管出口阀门33、热水蓄水箱回水阀门17,回到热水蓄水箱7实现循环再利用。
当第一层和第二层需要同时采暖时,可根据一层和二层的采暖需要,灵活控制和调节一层换热器入口阀门10、一层顶部盘管入口阀门18、二层换热器入口阀门25、二层顶部盘管入口阀门28的开度,利用一层换热器13、一层顶部盘管19、二层换热器26、二层顶部盘管29实现房间的选择性采暖,即存在一层换热器13和二层换热器26的联合采暖,一层顶部盘管19和二层顶部盘管29的联合采暖,一层换热器13、一层顶部盘管19和二层换热器26的联合采暖,一层顶部盘管19、二层换热器26和二层顶部盘管29的联合采暖等多种采暖形式。
当天气和光照条件良好,可实现太阳能单独采暖时,太阳能集热器进水阀34打开,水井抽水泵3由地下水井1抽取地下水,地下水经过水井出口过滤器2过滤杂质后进入水井抽水泵3,经过水井抽水泵3运输通过太阳能集热器进水阀34后进入太阳能集热器35。在太阳能集热器35中升温之后,太阳能集热器出水阀36打开,热水进入热水蓄水箱7。随后的采暖模式与锅炉单独采暖时可采用的采暖模式完全一致。
当天气和光照条件一般,可采用锅炉和太阳能联合采暖模式。此时,锅炉进水阀4、太阳能集热器进水阀34均打开,水井抽水泵3由地下水井1抽取地下水,地下水经过水井出口过滤器2过滤杂质后进入水井抽水泵3,经过水井抽水泵3运输分别通过锅炉进水阀4、太阳能集热器进水阀34后送入锅炉5、太阳能集热器35进行加热升温。根据用户需求的采暖温度,可以太阳能可实现的采暖状况为基础,调整锅炉5的燃料供应,控制锅炉5供给给热水蓄水箱7的热水温度。经加热之后的热水分别经由打开的锅炉出水阀6、太阳能集热器出水阀36进入热水蓄水箱7,并用于用户的选择性采暖。随后的采暖模式与锅炉单独采暖时可采用的采暖模式完全一致。
此外,为保证进入房间内的暖风温度,可利用风电***辅助采暖。住宅外部设置有风力机37,风力机37可用于发电储电和带动室内风扇。当不需要采暖或供电时,风力机37可用于储电,此时发电机侧联轴器38工作,一层风扇侧联轴器41和二层风扇侧联轴器43断开,风力机37转动产生的机械能通过发电机侧联轴器38传递给发电机39,发电机39发电并存储于储电装置40中;当需要风力机37带动室内风扇强化采暖时,根据不同楼层房间的需要,一层风扇侧联轴器41和(或)二层风扇侧联轴器43工作,发电机侧联轴器38断开,风力机37转动产生的机械能通过一层风扇侧联轴器41和(或)二层风扇侧联轴器43传递给一层变速风扇42和(或)二层变速风扇44,一层变速风扇42和(或)二层变速风扇44通过调速旋转吹风强化一层顶部风道和(或)二层顶部风道内的空气流动和热量传递,提升进入一层房间和(或)二层房间的空气温度。当一层顶部风道和(或)二层顶部风道内的空气需要进一步升温时,可利用储电装置40中存储的富余电能带动一层顶部风道加热器45和(或)二层顶部风道加热器46工作,利用电加热加热风道内空气,进一步提升风道内空气温度。
***的夏季制冷主要利用温度较低的地下水来实现。根据楼层的不同,***的运作方式有所不同。
当第一层房间需要制冷降温时,一层管道三通阀门12的a口和c口连通,b口封闭。此时制冷用进水阀门47打开,一层换热器入口阀门10打开,一层顶部盘管入口阀门18打开,水井抽水泵3由地下水井1抽取地下水,地下水经过水井出口过滤器2过滤杂质后进入水井抽水泵3,经过水井抽水泵3运输通过制冷用进水阀门47、一层管道三通阀门12的c口、a口后,分别经过一层换热器入口阀门10、一层顶部盘管入口阀门18送入一层换热器13、一层顶部盘管19。温度较低的地下水在一层换热器13和一层顶部盘管19中与室内空气进行热量交换,降低室内温度。当一层换热器13和一层顶部盘管19中的水温升高,制冷效果下降,一层换热器出口阀门14、一层顶部盘管出口阀门23、排水阀门15打开,一层换热器13和一层顶部盘管19中的水分别经过一层换热器出口阀门14、一层顶部盘管出口阀门23,再经过排水阀门15,经由排水阀过滤器16过滤后对外排放。
当需要进一步提高第一层房间制冷降温效果时,一层风扇侧联轴器41工作,风力机37通过一层风扇侧联轴器41带动一层变速风扇42运行,强化一层顶部风道内的换热过程,进一步降低一层风道顶部出口21和一层风道侧部出口22排出的空气温度,进而降低室内温度。
当第二层房间需要制冷降温时,二层管道三通阀门24的a口和c口连通,b口封闭。此时制冷用进水阀门47打开,二层换热器入口阀门25、二层顶部盘管入口阀门28打开,水井抽水泵3由地下水井1抽取地下水,地下水经过水井出口过滤器2过滤杂质后进入水井抽水泵3,经过水井抽水泵3运输通过制冷用进水阀门47、二层管道三通阀门24的c口、a口后,分别经过二层换热器入口阀门25、二层顶部盘管入口阀门28送入二层换热器26、二层顶部盘管29。温度较低的地下水在二层换热器26和二层顶部盘管29中与室内空气进行热量交换,降低室内温度。当二层换热器26和二层顶部盘管29中的水温升高,制冷效果下降,二层换热器出口阀门27、二层顶部盘管出口阀门33、排水阀门15打开,二层换热器26和二层顶部盘管29中的水分别经过二层换热器出口阀门27、二层顶部盘管出口阀门33,再经过排水阀门15,经由排水阀过滤器16过滤后对外排放。
当需要进一步提高第二层房间制冷降温效果时,二层风扇侧联轴器43工作,风力机37通过二层风扇侧联轴器43带动二层变速风扇44运行,强化二层顶部风道内的换热过程,进一步降低二层风道顶部出口31和二层风道侧部出口32排出的空气温度,进而降低室内温度。
当第一层和第二层需要同时制冷时,可根据一层和二层的制冷需要,灵活控制和调节一层换热器入口阀门10、一层顶部盘管入口阀门18、二层换热器入口阀门25、二层顶部盘管入口阀门28的开度,利用一层换热器13、一层顶部盘管19、二层换热器26、二层顶部盘管29实现房间的选择性制冷。即存在一层换热器13和二层换热器26的联合制冷,一层顶部盘管19和二层顶部盘管29的联合制冷,一层换热器13、一层顶部盘管19和二层换热器26的联合制冷,一层顶部盘管19、二层换热器26和二层顶部盘管29的联合制冷等多种制冷形式。
除了上述常用的采暖和制冷模式之外,当住户对住宅的制冷采暖存在特殊需求时,如一层制冷同时二层采暖,或一层采暖同时二层制冷时,亦可以利用该***实现。对于一层制冷同时二层采暖的用户需求,此时一层管道三通阀门12的a口与c口连通,b口封闭,二层管道三通阀门24的a口与b口连通,c口封闭,具体的制冷和采暖过程可参考上述常见的采暖和制冷模式。对于一层采暖同时二层制冷的用户需求,此时一层管道三通阀门12的a口与b口连通,c口封闭,二层管道三通阀门24的a口与c口连通,b口封闭,具体的制冷和采暖过程可参考上述常见的采暖和制冷模式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种双层住宅的制冷采暖***,包括锅炉加热单元、太阳能集热单元、风能供能单元和制冷采暖换热单元,其特征在于,
--所述锅炉加热单元包括通过管路依次连接的地下水井、水井抽水泵、锅炉、热水蓄水箱,其中:所述地下水井出口通过管路与水井抽水泵相连,两者之间设有水井出口过滤器;所述水井抽水泵与锅炉入水口通过管路相连,两者之间设有锅炉进水阀;所述锅炉出水口通过管路与热水蓄水箱下部入水口相连通,两者之间设有锅炉出水阀;
--所述太阳能集热单元包括太阳能集热器,其中:所述太阳能集热器入水口通过管路与水井抽水泵出水口相连,所述太阳能集热器出水口通过管路与所述热水蓄水箱上部入水口相连;
--所述风能供能单元包括风力机、发电机、储电装置、一层变速风扇、二层变速风扇,其中:所述风力机通过传动机构与并联连接的发电机、一层变速风扇、二层变速风扇相连;所述发电机与储电装置相连;
--所述制冷采暖换热单元包括一层换热器、一层顶部盘管、二层换热器、二层顶部盘管,其中:所述一层换热器与所述一层顶部盘管通过管道并联连接;所述二层换热器与所述二层顶部盘管通过管道并联连接;所述一层换热器与所述一层顶部盘管组成的并联管路和所述二层换热器与所述二层顶部盘管组成的并联管路通过管道并联连接;
所述一层变速风扇和/或二层变速风扇通过调速旋转吹风强化一层顶部风道和/或二层顶部风道内的空气流动和热量传递;
所述一层换热器与所述一层顶部盘管并联之后的入水口通过管道与一层管道三通阀门的出口相连通,所述一层换热器与所述一层顶部盘管并联之后的出水口通过管路与并联的热水蓄水箱下部回水口和排水管道入水口相连通;所述二层换热器与所述二层顶部盘管并联之后的入水口通过管道与二层管道三通阀门的出口相连通,所述二层换热器与所述二层顶部盘管并联之后的出水口通过管路与并联的热水蓄水箱下部回水口和排水管道入水口相连通;
所述一层换热器入水口管道上设置有一层换热器入口阀门;所述一层顶部盘管入水口管道上设置有一层顶部盘管入口阀门;所述二层换热器入水口管道上设置有二层换热器入口阀门;所述二层顶部盘管入水口管道上设置有二层顶部盘管入口阀门;所述一层换热器出水口管道上设置有一层换热器出口阀门;所述一层顶部盘管出水口管道上设置有一层顶部盘管出口阀门;所述二层换热器出水口管道上设置有二层换热器出口阀门;所述二层顶部盘管出水口管道上设置有二层顶部盘管出口阀门。
2.根据权利要求1所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,所述热水蓄水箱下部回水口入口管路上设置有热水蓄水箱回水阀门;所述排水管道上设置有排水阀门和排水阀过滤器。
3.根据权利要求2所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,所述一层管道三通阀门的一个入口与所述二层管道三通阀门的一个入口通过管路并联后与所述热水蓄水箱左侧的出水口相连通;所述一层管道三通阀门的一个入口与所述二层管道三通阀门的一个入口形成的并联管路与热水蓄水箱左侧出水口的连通管路上设置有热水蓄水箱采暖出口泵。
4.根据权利要求3所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,所述一层管道三通阀门的另一个入口与所述二层管道三通阀门的另一个入口通过管路并联后与所述水井抽水泵的出水口相连通,两者之间的连接管路上设置有制冷用进水阀门。
5.根据权利要求1所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,所述锅炉上部烟气出口通过管道与热水蓄水箱内设置的热水蓄水箱换热器入口相连通;所述热水蓄水箱换热器出口设有锅炉排气过滤器。
6.根据权利要求1所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,所述太阳能集热器入水口设有太阳能集热器进水阀,出水口设有太阳能集热器出水阀。
7.根据权利要求1所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,一层住宅风道一侧设置有一层风道入口,顶部设置有一层风道顶部出口,另一侧设置有一层风道侧部出口;二层住宅风道一侧设置有二层风道入口,顶部设置有二层风道顶部出口,另一侧设置有二层风道侧部出口。
8.根据权利要求7所述的双层住宅的制冷采暖***,其特征在于,所述风力机与发电机之间设有发电机侧联轴器,所述风力机与一层变速风扇之间设有一层风扇侧联轴器,所述风力机与二层变速风扇之间设有二层风扇侧联轴器;所述储电装置通过电路与并联设置的一层顶部风道加热器和二层顶部风道加热器连接。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105864937B (zh) * 2016-04-29 2019-03-15 浙江津海机械科技有限公司 建筑物温度调节***
CN106885322A (zh) * 2017-02-23 2017-06-23 湖南城市学院 一种利用地基水制冷与太阳能联合供暖的空调***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1302536A (zh) * 1999-12-31 2001-07-11 赵冰 多能立体生态工程设施
JP2005139403A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Daikin Ind Ltd 光触媒作用を備えた塗料および塗料用添加剤
CN201034367Y (zh) * 2007-04-11 2008-03-12 赵贵林 太阳能光伏发电与风能发电互补的热管民用取暖锅炉
CN201093601Y (zh) * 2007-07-11 2008-07-30 苏日图 风能、太阳能与沼气互补供热装置
CN101841259A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 威海芳林空调设备有限公司 太阳能风能与建筑一体化***
CN102562504A (zh) * 2011-12-12 2012-07-11 西安交通大学 一种风能太阳能联合蓄能发电***
CN205747256U (zh) * 2015-11-23 2016-11-30 中国科学院工程热物理研究所 一种双层住宅的制冷采暖***

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100240316B1 (ko) * 1998-02-06 2000-01-15 김현철 다층식 복합 영농 빌딩

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1302536A (zh) * 1999-12-31 2001-07-11 赵冰 多能立体生态工程设施
JP2005139403A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Daikin Ind Ltd 光触媒作用を備えた塗料および塗料用添加剤
CN201034367Y (zh) * 2007-04-11 2008-03-12 赵贵林 太阳能光伏发电与风能发电互补的热管民用取暖锅炉
CN201093601Y (zh) * 2007-07-11 2008-07-30 苏日图 风能、太阳能与沼气互补供热装置
CN101841259A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 威海芳林空调设备有限公司 太阳能风能与建筑一体化***
CN102562504A (zh) * 2011-12-12 2012-07-11 西安交通大学 一种风能太阳能联合蓄能发电***
CN205747256U (zh) * 2015-11-23 2016-11-30 中国科学院工程热物理研究所 一种双层住宅的制冷采暖***

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