[发明专利]一种高层建筑的复合式能源综合利用系统及控制方法

摘要

本发明公开一种高层建筑的复合式能源综合利用系统及控制方法，高层建筑的楼顶部设有雨水存储箱、风力机发电机、太阳能电池组、太阳能集热板和热水水箱；雨水和污水发电采用两级发电以及集水箱式发电方式，有效地解决系统发电不连续问题，提高高层建筑能量回收利用率，集水箱能实现生活污水处理，有效降低雨水和污水发电的堵塞及故障率，高效地将风能、太阳能、雨水及生活污水机械能综合利用起来，既为高层建筑提供稳定的电能，也为高层建筑提供连续采暖以及生活用热水；采用冬季、夏季和春秋季的运行控制模式，确保全天候供暖供热；采用各种可控阀门、可控开关对系统进行控制，结构简单、运行可靠，便于对现有高层建筑进行改造。

主权项

1.一种高层建筑的复合式能源综合利用控制方法，其特征是采用高层建筑的复合式能源综合利用系统，该复合式能源综合利用系统中的高层建筑的楼顶部固定设有雨水存储箱（3）、风力机发电机（21）和太阳能电池组（24），雨水存储箱（3）内设有第一液位传感器（4），雨水存储箱（3）底部出水口经第一可控阀门（5）与第一污水管（7）顶端连接，第一污水管（7）底端与第一发电机（8）入口连接，第一发电机（8）出口与集水箱（10）顶部入口连接，高于集水箱（10）顶部的高层建筑的各层第一下水管 （6）直接连接第一污水管（7）侧壁，低于集水箱（10）顶部的各层第二下水管（15）连接第二污水管（16）侧壁，第二污水管（16）的顶端从集水箱（10）的侧壁伸入集水箱（10）内部、底端连接化粪池（17）；集水箱（10）内设有第二液位传感器（11），集水箱（10）的出水口经第二可控阀门（12）与位于集水箱（10）外部的排水管（18）顶端连接，排水管（18）下端经过第二发电机（19）连接第二排污管（16）的底端；第一发电机（8）、第二发电机（19）、风力机发电机（21）和太阳能电池组（24）输出的电能存储于蓄电池组（42）；蓄电池组（42）的输出端经串接的逆变器（43）和第三可控开关（44）后分三路，第一路经第一可控开关（34）与设在热水水箱（30）中的加热电阻（37）连接，第二路经第二可控开关（41）与负载（38）连接，第三路连接供暖循环泵（33）上；高层建筑的楼顶上还设有太阳能集热板（25）和热水水箱（30），热水水箱（30）内部设有热交换器（29）、加热电阻（37）、温度传感器（31）和第三液位传感器（36）；太阳能集热板（25）上端出口经第五可控阀门（32）与连接热交换器（29）下端口，热交换器（29）上端口与太阳能集热板（25）下端口连接；热水水箱（30）的顶部出口连接散热器（46），散热器（46）连接热循环泵（33）；在热水水箱（30）侧壁上方经第四可控阀门（28）连接生活用热水出口、侧壁下方经第六可控阀门（35）连接自来水补给口；所述第一可控开关（34）、第二可控开关（41）、第三可控开关（44）、第一可控阀门（5）、第二可控阀门（12）、第四可控阀门（28）、第五可控阀门（32）、第六可控阀门（35）、第一发电机（8）、第二发电机（19）、风力机发电机（21）、供暖循环泵（33）以及太阳能集热板（25）分别通过各自的控制线连接控制器（26），所述第一液位传感器（4）、第二液位传感器（11）、第三液位传感器（36）以及温度传感器（31）分别通过各自的信号线连接控制器（26），控制器（26）经信号线连接室外温度传感器（23），其特征是包含以下步骤：A、第一液位传感器（4）将所检测到的雨水存储箱水（3）的水位信息输入控制器（26），当雨水存储箱水（3）的水位高于其总水位的80%时，控制器（26）控制第一可控阀门（5）开启，雨水作用于第一发电机（8），第一发电机（8）发电，反之，关闭第一可控阀门（5）；B、第二液位传感器（11）将所检测到的集水箱（10）的水位信息输入控制器（26），当集水箱（10）的水位低于其总水位的40%时，控制器（26）控制第二可控开关（12）关闭；反之，打开第二可控开关（12），第二发电机（19）发电；C、室外温度传感器（23）将所检测到的室外温度信息传送到控制器（26），当室外温度高于150C时，若温度传感器（31）所检测的水温温度为450C以上时，控制器（26）控制第一可控开关（34）断开和供暖循环泵（33）停止运行，并控制第四可控阀门（28）开启；反之，接通第一可控开关（34）直到水温度达到450C以上时再断开；D、当室外温度低于50C时，若热水水箱（30）中的水温为450C以上时，控制器（26）控制第一可控开关（34）断开和控制供暖循环泵（33）运行，并控制第四可控阀门（28）和第六可控阀门（35）关闭，反之，接通第一可控开关（34）直到水温达到450C以上再断开；E、当室外温度在5‑150C之间时，若热水水箱（30）中的水温温度为450C以上时，控制器（26）控制第一可控开关（34）断开和供热循环泵（33）工作，控制第四可控阀门（28）和第六可控阀门（35）打开，反之，接通第一可控开关（34）直到水温达到450C以上再断开。