CN106907759A - 一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法及设施 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法及设施，属于碳纤维地热采暖技术领域。技术方案是：光伏发电板（1）通过电缆一（7）与室内的体感温度控制器（2）连接，体感温度控制器通过电缆二（8）与设置在地面（14）上的供热层（9）连接；所述供热层包含保温层（3）、热反射层（4）、碳纤维电热线层（5）和加固层（6），保温层设置在地面上，保温层上面依次设有热反射层、碳纤维电热线层和加固层。本发明利用光伏发电板为碳纤维电热线层供电，通过体感温度控制器控制碳纤维电热线层的工作状态，充分利用太阳能源和碳纤维电热体的优势，热性能更高、更稳定，升温迅速，安全可靠，无噪声，无污染排放外，低费用运行，节能、环保。

Description

一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法及设施
技术领域
本发明涉及一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法及设施，属于碳纤维地热采暖技术领域。
背景技术
全球进入能源危机时代。煤、石油、天然气三大能源面临枯竭，国际能源价格一涨再涨，我国所面临的能源危机更为严重，并且在三大能源的开发利用中不可避免的产生大量的环境污染、空气污染、水体污染，破坏地球的生存环境，严重影响人类的身体健康。目前，作为最清洁能源太阳能逐渐进入人类的生活，并被人们接受，太阳能的技术得以飞速发展；分布式光伏作为太阳能技术得一个重要分支，通过并网与国家电网连接缓解国家电网的负担，减少火力发电量，节能减排。而碳纤维是用天然纤维或人造有机化学纤维经过碳化制成，其主要成份由碳原子组成，背景技术中碳纤维地热采暖存在电转换率低、耗电量大等诸多问题。随着人们对大气污染防治越来越重视，加大采暖方式“改革”力度，积极推行清洁能源替代燃煤，压减燃煤及危害气体的排放，让百姓享受温暖晴朗的冬天，削减燃煤用量，在一定程度上缓解硫化物和粉尘的排放，可对区域的空气质量的改善起到积极有效的作用。目前清洁能源已经在应用的有风力发电、太阳能光伏发电、沼气发电等，但真正适合广泛推广的还是属于太阳能光伏发电，因为它取之不尽用之不竭，不会产生污染，但是，没有当前没有适用于农村的光伏发采暖技术。冬季北方许多城市周边、农村等地区没有集中供暖，大量采用分散燃煤小锅炉等方式取暖，污染物排放量很大。冬季清洁取暖除了需要效率更高的供暖***，煤炭替代是治理雾霾的主要方面。蜂窝煤取暖效率低、环境污染严重、容易造成一氧化碳中毒等问题始终困扰着老百姓。
发明内容
本发明目的是提供一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法及设施，充分利用太阳能源和碳纤维电热体的优势，热性能更高、更稳定，安全可靠，无噪声，无污染排放外，低费用运行，节能、环保，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施，包含光伏发电板、体感温度控制器和供热层，光伏发电板通过电缆一与室内的体感温度控制器连接，体感温度控制器通过电缆二与设置在地面上的供热层连接；所述供热层包含保温层、热反射层、碳纤维电热线层和加固层，保温层设置在地面上，保温层上面依次设有热反射层、碳纤维电热线层和加固层，电缆二与碳纤维电热线层连接。
所述碳纤维电热线层，由碳纤维电热线盘回设置在热反射层上构成，碳纤维电热线通过U型卡子固定在热反射层上，电缆二与碳纤维电热线连接。所述碳纤维电热线，由碳纤维原丝外设特氟龙护套构成，热反射层为铝箔纸。
所述体感温度控制器，由人体感应器、温度传感器和控制***构成，人体感应器和温度传感器的输出端均连接控制***；控制***将人体感应器和温度传感器采集的信号进行处理，自动或手动控制与控制***连接的碳纤维电热线层工作。控制***的控制原理为本领域公知公用的技术内容。
所述体感温度控制器上设有定时键、温度增加键、温度下降键、手动自动切换键、开关键和显示屏，显示屏显示人体感应器和温度传感器的信息，同时显示定时和时间信息，温度设定信息，手动自动状态信息；手动自动切换键切换体感温度控制器的手动或自动工作状态。
一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法，采用上述光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施进行，包含如下步骤：
光伏发电板置于屋顶或地面等阳光全天可覆盖的位置，室内供热层的安装顺序是：地面上覆盖一层保温层，有利于保持室内温度平衡；保温层上平铺满铝箔纸作为热反射层，对热量进行充分的反射，使发出的热量更均匀；碳纤维电热线层盘回固定到热反射层上，在最上面用水泥加以固定构成加固层；
光伏发电板产生的电能通过电缆一和电缆二连接碳纤维电热线层，并通过体感温度控制器控制；
体感温度控制器的控制***通过其内置的温度传感器对室内温度进行反馈，体感温度控制器通过对温度传感器的反馈数据进行分析，控制碳纤维电热线层工作状态；同时体感温度控制器具备人体活动感应功能，内置的人体感应器检测不到室内有人活动时，开启节能模式，从而减少能源消耗。
所述的体感温度控制器控制碳纤维电热线层工作状态，分为手动和自动两种方式：
手动处理；温度传感器将室内温度信号通过体感温度控制器的显示屏上显示出来，使用者根据室内温度，按照个人喜欢，通过手动设定需要的室内温度；还可以定时关机；
自动处理：人体感应器在感测到室内有人体活动时，体感温度控制器控制碳纤维电热线层根据设定温度稳定工作，在感测到室内无人体活动时，体感温度控制器控制碳纤维电热线层停止工作，起到节能作用。在体感温度控制器内提前输入需要的室内温度；温度传感器将室内温度信号送入控制***进行分析处理，控制碳纤维电热线层工作状态，自动调整至需要的室内温度；还可以设定时间，定时关机。
本发明利用光伏发电板为碳纤维电热线层供电，通过体感温度控制器控制碳纤维电热线层的工作状态，将光伏发电与碳纤维地热采暖相结合，充分利用太阳能源和碳纤维电热体的优势，热性能更高、更稳定，升温迅速，安全可靠，无噪声，无污染排放外，低费用运行，节能、环保，特别适用于北方农村使用。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例中碳纤维电热线层5布置示意图；
图3是本发明实施例中碳纤维电热线结构示意图；
图4是本发明实施例中U型卡子10安装示意图；
图5是本发明实施例中体感温度控制器2结构示意图；
图6是本发明实施例中温度传感器示意图；
图7是本发明实施例中光伏发电板示意图；
图中：光伏发电板1、体感温度控制器2、保温层3、热反射层4、碳纤维电热线层5、加固层6、电缆一7、电缆二8、供热层9、U型卡子10、碳纤维原丝12、特氟龙护套11、碳纤维电热线13、地面14、屋顶15、人体感应器16、定时键17、温度增加键18、温度下降键19、手动自动切换键20、开关键21、温度传感器22、显示屏23。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施，包含光伏发电板1、体感温度控制器2和供热层9，光伏发电板1通过电缆一7与室内的体感温度控制器2连接，体感温度控制器2通过电缆二8与设置在地面14上的供热层9连接；所述供热层9包含保温层3、热反射层4、碳纤维电热线层5和加固层6，保温层3设置在地面上，保温层3上面依次设有热反射层4、碳纤维电热线层5和加固层6，电缆二8与碳纤维电热线层5连接。
所述碳纤维电热线层5，由碳纤维电热线13盘回设置在热反射层4上构成，碳纤维电热线13通过U型卡子10固定在热反射层4上，电缆二8与碳纤维电热线13连接。所述碳纤维电热线13，由碳纤维原丝12外设特氟龙护套11构成，热反射层4为铝箔纸。
所述体感温度控制器2，由人体感应器16、温度传感器22和控制***构成，人体感应器16和温度传感器22的输出端均连接控制***；控制***将人体感应器16和温度传感器22采集的信号进行处理，自动或手动控制与控制***连接的碳纤维电热线层5工作。控制***的控制原理为本领域公知公用的技术内容。
一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法，采用上述光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施进行，包含如下步骤：
光伏发电板1置于屋顶或地面等阳光全天可覆盖的位置，室内供热层9的安装顺序是：地面上覆盖一层保温层3，有利于保持室内温度平衡；保温层上平铺满铝箔纸作为热反射层4，对热量进行充分的反射，使发出的热量更均匀；碳纤维电热线层5盘回固定到热反射层4上，在最上面用水泥加以固定构成加固层6；
光伏发电板1产生的电能通过电缆一7和电缆二8连接碳纤维电热线层，并通过体感温度控制器2控制；
体感温度控制器2的控制***通过其内置的温度传感器22对室内温度进行反馈，体感温度控制器通过对温度传感器22的反馈数据进行分析，控制碳纤维电热线层工作状态；同时体感温度控制器具备人体活动感应功能，内置的人体感应器16检测不到室内有人活动时，开启节能模式，从而减少能源消耗。
所述的体感温度控制器2控制碳纤维电热线层工作状态，分为手动和自动两种方式：
手动处理；温度传感器22将室内温度信号通过体感温度控制器2的显示屏23上显示出来，使用者根据室内温度，按照个人喜欢，通过手动设定需要的室内温度；还可以定时关机；
自动处理：人体感应器16在感测到室内有人体活动时，体感温度控制器控制碳纤维电热线层根据设定温度稳定工作，在感测到室内无人体活动时，体感温度控制器控制碳纤维电热线层停止工作，起到节能作用。在体感温度控制器2内提前输入需要的室内温度；温度传感器22将室内温度信号送入控制***进行分析处理，控制碳纤维电热线层工作状态，自动调整至需要的室内温度；还可以设定时间，定时关机。
在实施例中，参照附图3，碳纤维电热线，采用碳纤维原丝为发热体，表面用特氟龙护套做保护层，碳纤维电热线升温快，电热转换效率可达98%以上，发热体不易氧化，也不易老化，性能稳定。
参照附图2、4，碳纤维电热线13在热反射层4上盘回，多条碳纤维电热线13并联布置；碳纤维电热线用U型卡子10固定在热反射层4上，U型卡子10穿破热反射层表面，进入下面的保温层3固定。
参照附图5、6，所述体感温度控制器2，由人体感应器16、温度传感器22和控制***构成，人体感应器16和温度传感器22的输出端均连接控制***；控制***将人体感应器16和温度传感器22采集的信号进行处理，自动或手动控制与控制***连接的碳纤维电热线层5工作。所述体感温度控制器2上设有定时键17、温度增加键18、温度下降键19、手动自动切换键20、开关键21和显示屏23，显示屏23显示人体感应器16和温度传感器22的信息，同时显示定时和时间信息，温度设定信息，手动自动状态信息；手动自动切换键20切换体感温度控制器2的手动或自动工作状态。
显示屏根据设定，可以显示当前模式为手动或者自动、定时状态以及温度传感器所反馈的室内温度和当前设定温度；在手动状态下，使用温度增加键18、温度下降键19，自行设定所需室内温度，供热层就会根据所设定温度进行加温或者停止工作，同时可以通过定时键17对供热层的供热时间进行约束控制。在自动模式下，人体感应器发挥作用，它在感测到有人体活动时，体感温度控制器会控制供热层根据设定温度稳定工作，在感测到无人体活动时，体感温度控制器会控制供热层停止工作，起到节能作用。

Claims (6)

1.一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施，其特征在于：包含光伏发电板（1）、体感温度控制器（2）和供热层（9），光伏发电板（1）通过电缆一（7）与室内的体感温度控制器（2）连接，体感温度控制器（2）通过电缆二（8）与设置在地面（14）上的供热层（9）连接；所述供热层（9）包含保温层（3）、热反射层（4）、碳纤维电热线层（5）和加固层（6），保温层（3）设置在地面上，保温层（3）上面依次设有热反射层（4）、碳纤维电热线层（5）和加固层（6），电缆二（8）与碳纤维电热线层（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施，其特征在于：所述碳纤维电热线层（5），由碳纤维电热线（13）盘回设置在热反射层（4）上构成，碳纤维电热线（13）通过U型卡子（10）固定在热反射层（4）上，电缆二（8）与碳纤维电热线（13）连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施，其特征在于：所述碳纤维电热线（13），由碳纤维原丝（12）外设特氟龙护套（11）构成，热反射层（4）为铝箔纸。
4.根据权利要求1或2所述的一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖设施，其特征在于：所述体感温度控制器（2），由人体感应器（16）、温度传感器（22）和控制***构成，人体感应器（16）和温度传感器（22）的输出端均连接控制***；控制***将人体感应器（16）和温度传感器（22）采集的信号进行处理，自动或手动控制与控制***连接的碳纤维电热线层（5）工作。
5.一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法，采用权利要求1、2、3、4所限定的碳纤维地热采暖设施，其特征在于包含如下步骤：
光伏发电板（1）置于屋顶或地面等阳光全天可覆盖的位置，室内供热层（9）的安装顺序是：地面上覆盖一层保温层（3）；保温层上平铺满铝箔纸作为热反射层（4），对热量进行充分的反射；碳纤维电热线层（5）盘回固定到热反射层（4）上，在最上面用水泥加以固定构成加固层（6）；
光伏发电板（1）产生的电能通过电缆一（7）和电缆二（8）连接碳纤维电热线层，并通过体感温度控制器（2）控制；
体感温度控制器（2）的控制***通过其内置的温度传感器（22）对室内温度进行反馈，体感温度控制器通过对温度传感器（22）的反馈数据进行分析，控制碳纤维电热线层工作状态；同时体感温度控制器具备人体活动感应功能，内置的人体感应器（16）检测不到室内有人活动时，开启节能模式，从而减少能源消耗。
6.根据权利要求5所述的一种光伏发电供能式的碳纤维地热采暖方法，其特征在于所述的体感温度控制器（2）控制碳纤维电热线层工作状态，分为手动和自动两种方式：
手动处理；温度传感器（22）将室内温度信号通过体感温度控制器（2）的显示屏（23）上显示出来，使用者根据室内温度，按照个人喜欢，通过手动设定需要的室内温度；还可以定时关机；
自动处理：人体感应器（16）在感测到室内有人体活动时，体感温度控制器控制碳纤维电热线层根据设定温度稳定工作，在感测到室内无人体活动时，体感温度控制器控制碳纤维电热线层停止工作；在体感温度控制器（2）内提前输入需要的室内温度；温度传感器（22）将室内温度信号送入控制***进行分析处理，控制碳纤维电热线层工作状态，自动调整至需要的室内温度；还可以设定时间，定时关机。
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Application publication date: 20170630