一種水勢能與太陽能集成供電干衣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水勢能和太陽能集成供電干衣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池（5）和干燥房（9），該系統(tǒng)還包括水勢能發(fā)電系統(tǒng)，所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)和所述的水勢能發(fā)電系統(tǒng)均與所述的蓄電池（6）連接；在所述的干燥房（9）內(nèi)設(shè)置有烘干機(jī)（11），殺菌燈（8）；所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)和所述的水勢能發(fā)電系統(tǒng)均與所述烘干機(jī)（11）以及殺菌燈（8）連接。本系統(tǒng)利用太陽能和水勢能并采用水箱儲水、蓄電池儲電，以更節(jié)能環(huán)保的方式穩(wěn)定運(yùn)行，利用殺菌燈對干衣房內(nèi)空氣和衣物殺菌，干衣數(shù)量大，干凈衛(wèi)生，成本低廉，適用于賓館、醫(yī)院等高層建筑且干燥量大的場合。
【專利說明】一種水勢能與太陽能集成供電干衣系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新能源利用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水勢能與太陽能集成供電干衣系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，人們主要利用太陽光自然晾曬衣服，干燥時間長且受天氣狀況影響大；現(xiàn)有 的太陽能干衣裝置借助太陽能熱水器中的熱水散熱干燥，一次干衣數(shù)量少，不適宜醫(yī)院、賓 館、宿舍等集體單位或干衣數(shù)量大的場合使用；而現(xiàn)有的適用于集體單位使用的干衣房使 用電力、柴油力、風(fēng)力、易燃物力等產(chǎn)生動力加熱空氣，并將空氣輸送到周圍，進(jìn)而達(dá)到適當(dāng) 溫度進(jìn)行除濕處理，污染大且消耗大量不可再生能源。
[0003] 太陽房是通過建筑設(shè)計(jì)把高效隔熱材料、透光材料、儲能材料等有機(jī)地集成在一 起，盡可能多地吸收并保存太陽能。太陽房可以節(jié)約能耗，并具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效 益。且太陽能有普遍、無害、長久、巨大的優(yōu)點(diǎn)，但是其受天氣、季節(jié)影響大。
[0004] 水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源。目前水能的利用主要是水力 發(fā)電站利用水位落差，配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。水力發(fā)電效率高，發(fā)電成本低，機(jī)組啟動 快，調(diào)節(jié)容易。
[0005] 醫(yī)院、賓館、宿舍等高層建筑通常每隔一定樓層，便會設(shè)置設(shè)備層，在設(shè)備層處將 高層建筑的生活廢水收集，這部分生活廢水具有較高的勢能，因此，本發(fā)明是為了利用太陽 能和水勢能這兩種可再生能源集成供電，提供給干衣房內(nèi)的烘干機(jī)，節(jié)能環(huán)保；另外，利用 水箱儲水、蓄電池儲電，可全天候運(yùn)行，運(yùn)行更加穩(wěn)定。本發(fā)明適合用于酒店、醫(yī)院等既具有 高層建筑的條件，又有大量干衣需求的場合，解決了現(xiàn)在酒店等地耗電量極大的干衣問題。
[0006] 另外，酒店干衣后僅僅依靠烘干機(jī)的加熱等干燥過程不能滿足人們對衣物的衛(wèi)生 需求，所以利用殺菌燈在干衣過程中就進(jìn)行殺菌消毒，持續(xù)時間更久，可以達(dá)到更加衛(wèi)生的 目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種水勢能和太陽能集成供電干衣系統(tǒng)，該 干衣系統(tǒng)利用太陽能和水勢能發(fā)電驅(qū)動烘干機(jī)，并充分利用太陽能提高房內(nèi)空氣溫度，在 干燥房內(nèi)形成更加利于衣物干燥的高溫環(huán)境，加快干燥速度；利用了太陽能和水勢能這兩 種可再生能源，節(jié)能環(huán)保；通過殺菌燈對干衣房內(nèi)的空氣及衣物進(jìn)行殺菌，更加干凈衛(wèi)生； 另外，利用水箱儲水、蓄電池儲電，可全天候運(yùn)行，運(yùn)行也更加穩(wěn)定。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 本發(fā)明水勢能和太陽能集成供電干衣系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池和干燥房，所 述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件、太陽能發(fā)電控制器和逆變器；所述的干燥房包括烘干 機(jī)和殺菌燈；所述的光伏組件位于干燥房屋頂，且所述光伏組件與所述太陽能發(fā)電控制器 連接，所述太陽能發(fā)電控制器分別與蓄電池和逆變器連接，所述逆變器分別與所述烘干機(jī) 以及殺菌燈連接；該系統(tǒng)還包括水勢能發(fā)電系統(tǒng)，所述的水勢能發(fā)電系統(tǒng)包括廢水進(jìn)水管、 蓄能水箱、液位傳感器、廢水立管、水力控制閥、中央控制器、小型渦輪水力發(fā)電機(jī)以及水勢 能發(fā)電控制器；所述的廢水進(jìn)水管與所述蓄能水箱入口連接；所述液位傳感器設(shè)置于所述 蓄能水箱內(nèi)；所述蓄能水箱底部的出口與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)通過堅(jiān)向廢水立管連接，所 述廢水立管使蓄能水箱與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)形成水位落差；所述小型渦輪水力發(fā)電機(jī)與 所述水勢能發(fā)電控制器連接，所述水勢能發(fā)電控制器分別與所述蓄電池、烘干機(jī)以及殺菌 燈連接；在所述廢水立管與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有水力控制閥，所述中央控制器 分別與所述液位傳感器、所述水力控制閥以及所述烘干機(jī)連接。
[0009] 進(jìn)一步地，在所述干燥房內(nèi)設(shè)置有若干衣架，所述殺菌燈位于所述衣架的上方。 [0010] 進(jìn)一步地，所述干燥房屋頂為坡面。
[0011] 所述的干燥房為單層玻璃結(jié)構(gòu)，能夠收集太陽能，營造出較高溫度的干衣房環(huán)境。 干燥房可以為坡面屋頂，屋面上裝有光伏組件；水勢能發(fā)電系統(tǒng)與太陽能發(fā)電系統(tǒng)集成向 烘干機(jī)和殺菌燈供電，使烘干機(jī)工作產(chǎn)生高于環(huán)境溫度的氣體，來加熱干燥房內(nèi)的空氣，干 燥房上方設(shè)有殺菌燈，可對衣架上衣物進(jìn)行殺菌消毒。
[0012] 高層建筑內(nèi)蓄能水箱可以設(shè)置在高層建筑最高設(shè)備層，用來收集設(shè)備層以上各樓 層的酒店、醫(yī)院等高層建筑的生活廢水。將生活廢水通入蓄能水箱上方的廢水進(jìn)水管。具 體實(shí)施時，根據(jù)實(shí)際廢水量的多少和烘干機(jī)的耗電量來確定液位傳感器的高度。
[0013] 當(dāng)廢水排入蓄能水箱時，與水箱底部相通的廢水立管逐漸處于充滿狀態(tài)，當(dāng)水位 超過液位傳感器出水口時，所述液位傳感器發(fā)送信號至中央控制器，中央控制器根據(jù)預(yù)設(shè) 的程序向水力控制閥發(fā)出開閥指令，閥門打開后，廢水流入小型渦輪水力發(fā)電機(jī)內(nèi)，驅(qū)動渦 輪轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流經(jīng)過水勢能發(fā)電控制器整流和配電后，輸送至蓄 電池組蓄存電能和烘干機(jī)內(nèi)使用。
[0014] 干燥房內(nèi)烘干機(jī)與水勢能發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)中央控制器相連，當(dāng)烘干機(jī)關(guān)閉時中央控制 器關(guān)閉水力控制閥，阻止水流進(jìn)小型渦輪水力發(fā)電機(jī)，使得小型渦輪水力發(fā)電機(jī)停止發(fā)電， 同時廢水進(jìn)水管向蓄能水箱里蓄存水。為下一次小型渦輪水力發(fā)電機(jī)提前蓄存水量。
[0015] 小型渦輪水力發(fā)電機(jī)將水能轉(zhuǎn)化為電能，一部分電能直接通過水勢能發(fā)電控制器 分配給干燥房內(nèi)烘干機(jī)和殺菌燈使用，剩下部分經(jīng)過水勢能發(fā)電控制器整流成為直流電后 輸入到蓄電池中蓄存。另一方面，光伏組件把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，輸送到太陽能發(fā)電控制器 中，太陽能發(fā)電控制器對電能進(jìn)行分配，一部分電能經(jīng)過逆變器輸出端輸出交流電供給干 燥房內(nèi)烘干機(jī)和殺菌燈使用，剩下部分直接儲存到蓄電池中，烘干機(jī)吹熱風(fēng)為干衣房提供 高的環(huán)境溫度，便于衣物除濕。該系統(tǒng)經(jīng)試用戶使用效果良好。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 1)利用太陽能和水勢能發(fā)集成供電驅(qū)動烘干機(jī)和紫光燈，充分利用了可再生能源。
[0017] 2)利用高層建筑的水勢能，發(fā)電量大，可供大功率烘干機(jī)使用及儲存。
[0018] 3)利用高層建筑上層生活廢水，節(jié)能環(huán)保。
[0019] 4)利用太陽能和烘干機(jī)加熱玻璃結(jié)構(gòu)的干衣房內(nèi)的空氣，營造干衣房內(nèi)高溫的的 環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)快速干衣。
[0020] 5)利用殺菌燈對干衣房內(nèi)的空氣及衣物殺菌，保證了干衣房的干凈衛(wèi)生。
[0021] 6)利用水箱儲水，儲存多余的水勢能；蓄電池儲電，儲存多余的電能，充分利用了 太陽能和水勢能，是系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖中：1、廢水進(jìn)水管，2、蓄能水箱，3、液位傳感器，4、中央控制器，5、蓄電池，6、太 陽能發(fā)電控制器，7、光伏組件，8、殺菌燈，9、干燥房，10、衣架，11、烘干機(jī)，12、逆變器，13、水 勢能發(fā)電控制器，14、小型渦輪水力發(fā)電機(jī),15、水力控制閥，16、廢水立管。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，該實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳實(shí)施方式，不 以任何方式限制本發(fā)明。
[0025] 本發(fā)明水勢能和太陽能集成供電干衣系統(tǒng)，包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)和水勢能發(fā)電系 統(tǒng)兩個系統(tǒng)集成供電給所述的干燥房9內(nèi)烘干機(jī)11和殺菌燈8提供電能。所述的太陽能 發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件7、太陽能發(fā)電控制器6和逆變器12,所述的光伏組件7位于干燥房 9屋頂，且所述光伏組件7與所述太陽能發(fā)電控制器6連接，所述太陽能發(fā)電控制器6分別 與蓄電池5和逆變器12連接，所述逆變器12分別與所述烘干機(jī)11以及殺菌燈8連接；所 述的水勢能發(fā)電系統(tǒng)包括廢水進(jìn)水管1、蓄能水箱2、液位傳感器3、廢水立管16、水力控制 閥15、中央控制器4、小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14以及水勢能發(fā)電控制器13 ;所述的廢水進(jìn)水 管1與所述蓄能水箱2入口連接；所述液位傳感器3設(shè)置于所述蓄能水箱2內(nèi)；所述蓄能水 箱2底部的出口與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14通過堅(jiān)向廢水立管16連接，所述廢水立管16使 蓄能水箱2與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14形成水位落差；所述小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14與所述 水勢能發(fā)電控制器13連接，所述水勢能發(fā)電控制器13分別與所述蓄電池5、烘干機(jī)11以及 殺菌燈8連接；在所述廢水立管16與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14之間設(shè)置有水力控制閥15， 所述中央控制器4分別與所述液位傳感器3、所述水力控制閥15以及所述烘干機(jī)11連接。
[0026] 高層建筑內(nèi)蓄能水箱2可以設(shè)置在高層建筑最高設(shè)備層，用來收集設(shè)備層以上各 樓層的酒店、醫(yī)院等高層建筑的生活廢水。生活廢水水量大且在平時都是浪費(fèi)沒有得到有 效利用。將生活廢水通入蓄能水箱2上方的廢水進(jìn)水管1。具體實(shí)施時，根據(jù)實(shí)際廢水量的 多少和烘干機(jī)11的耗電量來確定液位傳感器3的高度。
[0027] 當(dāng)廢水排入蓄能水箱2時，與水箱底部相通的廢水立管16逐漸處于充滿狀態(tài)，當(dāng) 水位超過液位傳感器3出水口時，所述液位傳感器3發(fā)送信號至中央控制器4,中央控制器 4根據(jù)預(yù)設(shè)的程序向水力控制閥15發(fā)出開閥指令，閥門打開后，廢水流入小型渦輪水力發(fā) 電機(jī)14內(nèi)，驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流經(jīng)過水勢能發(fā)電控制器13整 流和配電后，輸送至蓄電池組5蓄存電能和給烘干機(jī)11提供電能。
[0028] 干燥房9內(nèi)烘干機(jī)11與水勢能發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)中央控制器4相連，當(dāng)烘干機(jī)11關(guān)閉 時中央控制器4關(guān)閉水力控制閥15,阻止水流進(jìn)小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14,使得小型渦輪水 力發(fā)電機(jī)14停止發(fā)電，同時廢水進(jìn)水管1向蓄能水箱2里蓄存水。為下一次小型渦輪水力 發(fā)電機(jī)14提前蓄存水量，避免非干衣時間時的生活廢水的浪費(fèi)。
[0029] 小型渦輪水力發(fā)電機(jī)14將水能轉(zhuǎn)化為電能，水勢能發(fā)電控制器13具有整流和配 電作用，一部分電能直接通過水勢能發(fā)電控制器13控制分配給干燥房9內(nèi)烘干機(jī)11和殺 菌燈8使用，剩下部分經(jīng)過水勢能發(fā)電控制器13整流成為直流電后輸入到蓄電池5中蓄 存。
[0030] 該系統(tǒng)還包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)，所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件7、太陽能發(fā) 電控制器6和逆變器12,所述的光伏組件7位于干燥房9屋頂，且所述光伏組件7與所述太 陽能發(fā)電控制器6連接，所述太陽能發(fā)電控制器6分別與蓄電池5和逆變器12連接，所述 逆變器12分別與所述烘干機(jī)11以及殺菌燈8連接。
[0031] 所述的干燥房9為單層玻璃結(jié)構(gòu)。能夠收集太陽能，營造出較高溫度的干衣房環(huán) 境。干燥房9可以為坡面屋頂，屋面上裝有光伏組件7, 一定角度的坡面屋頂利于太陽能的 收集；水勢能發(fā)電系統(tǒng)與太陽能發(fā)電系統(tǒng)集成向烘干機(jī)11和殺菌燈8供電，使烘干機(jī)11工 作產(chǎn)生高于環(huán)境溫度的氣體，來加熱干燥房9內(nèi)的空氣，衣架10上方設(shè)有殺菌燈8,可對衣 架10上衣物進(jìn)行殺菌消毒。
[0032] 當(dāng)室外陽光充足時，因?yàn)樗龈稍锓?是坡面屋頂，光伏組件7吸收太陽能轉(zhuǎn)化成 直流電，通過太陽能發(fā)電控制器6,太陽能發(fā)電控制器6配電，一部分直接通入蓄電池5儲 存，另一部分電能通過逆變器12轉(zhuǎn)化成交流電通入干燥房9內(nèi)得到烘干機(jī)11和殺菌燈8 使用。
[0033] 干燥房9內(nèi)烘干機(jī)11通電后吹熱風(fēng)加熱干衣房內(nèi)衣物，并且營造出干衣房高溫條 件，烘干衣物。殺菌燈8通電后在整個干衣過程中對衣物進(jìn)行殺菌消毒，滿足長時間殺菌和 干凈衛(wèi)生的衣物要求。
[0034] 蓄電池5蓄存電量在水勢能發(fā)電和太陽能發(fā)電不夠時進(jìn)行使用，經(jīng)過太陽能發(fā)電 控制器6和水勢能發(fā)電控制器13控制后輸送到干燥房9內(nèi)烘干機(jī)11和殺菌燈8使用，滿 足了干衣房可以全天候運(yùn)行穩(wěn)定的要求。
[0035] 以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種水勢能和太陽能集成供電干衣系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電系 統(tǒng)、蓄電池（5)和干燥房（9)，所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件（7)、太陽能發(fā)電控制器 (6)和逆變器（12);所述的干燥房（9)包括烘干機(jī)（11)和殺菌燈（8);所述的光伏組件（7) 位于干燥房（9 )屋頂，且所述光伏組件（7 )與所述太陽能發(fā)電控制器（6 )連接，所述太陽能 發(fā)電控制器（6)分別與蓄電池（5)和逆變器（12)連接，所述逆變器（12)分別與所述烘干 機(jī)（11)以及殺菌燈（8)連接；該系統(tǒng)還包括水勢能發(fā)電系統(tǒng)，所述的水勢能發(fā)電系統(tǒng)包括 廢水進(jìn)水管（1)、蓄能水箱（2 )、液位傳感器（3 )、廢水立管（16 )、水力控制閥（15 )、中央控制 器（4)、小型渦輪水力發(fā)電機(jī)（14)以及水勢能發(fā)電控制器（13);所述的廢水進(jìn)水管（1)與 所述蓄能水箱（2)入口連接；所述液位傳感器（3 )設(shè)置于所述蓄能水箱（2 )內(nèi)；所述蓄能水 箱（2)底部的出口與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)（14)通過堅(jiān)向廢水立管（16)連接，所述廢水立管 (16)使蓄能水箱（2)與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)（14)形成水位落差；所述小型渦輪水力發(fā)電機(jī) (14)與所述水勢能發(fā)電控制器（13)連接，所述水勢能發(fā)電控制器（13)分別與所述蓄電池 (5)、烘干機(jī)（11)以及殺菌燈（8)連接；在所述廢水立管（16)與小型渦輪水力發(fā)電機(jī)（14) 之間設(shè)置有水力控制閥（15)，所述中央控制器（4)分別與所述液位傳感器（3)、所述水力控 制閥（15)以及所述烘干機(jī)（11)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水勢能與太陽能集成供電干衣房，其特征在于：在所述干燥 房（9 )內(nèi)設(shè)置有若干衣架（10 )，所述殺菌燈（8 )位于所述衣架（10 )的上方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水勢能與太陽能集成供電干衣房，其特征在于：所述干燥房 (9)屋頂為坡面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水勢能與太陽能集成供電干衣房，其特征在于：所述的干燥 房（9)為單層玻璃結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】D06F58/26GK104088124SQ201410312249
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】蔣立, 吳雪潔 申請人:東南大學(xué)