适用于农村的季节性冰蓄冷与沼气耦合式制冷供暖系统

1.本实用新型涉及空调系统，具体涉及一种适用于农村的季节性冰蓄冷与沼气耦合式制冷供暖系统。


背景技术：

2.由于农村房屋建筑面积相对较大，而建筑最大的耗能点就是供暖与制冷，约占建筑总能耗的55％。采用传统家庭式空调能耗大，对环境损害明显。而农村以往采用的土暖气采暖舒适度不高，温度波动大，更甚者还会出现一氧化碳中毒危及生命，夏季使用空调又由于房间比较大，密封不严，耗电量巨大，加重了农民负担。因此需要一种适应于农村环境的空调系统，能够结合而农村地区秸秆较多，土地资源较多的特点，达到节能环保且经济适用的目的。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供适用于农村的季节性冰蓄冷与沼气耦合式制冷供暖系统，通过建设沼气池和冰蓄冷库来作为冷热源，提供一个经济高效，节能环保的农村供暖制冷系统，达到农村地区用户可全年供热水、夏季房屋制冷、冬季房屋供暖的目的，解决农村秸秆堆积问题，有效利用了农村地区闲置的土地资源。
4.本实用新型的适用于农村的季节性冰蓄冷与沼气耦合式制冷供暖系统，包括供暖系统和制冷系统，所述供暖系统包括太阳能集热器、沼气池和沼气锅炉，太阳能集热器用于对沼气池加热，沼气池产生的沼气经沼气锅炉燃烧用于加热生活用水和供暖用水，所述制冷系统包括储存冬季冷量的冰蓄冷库，将冰蓄冷库中的冷量传输至房间用于夏季制冷；
5.进一步，所述沼气池内壁设置有保温材料层，所述沼气池内设置有换热器ⅰ，太阳能集热器与沼气池之间设置有循环管路，经太阳能集热器加热的水流经换热器ⅰ后通过泵回流到太阳能集热器中；
6.进一步，沼气池与沼气锅炉之间设置有沼气储存箱，经沼气锅炉加热的生活用水储存于高温水箱，供暖用水储存于低温水箱，高温水箱内设置有保温材料层，所述高温水箱与沼气池中的换热器ⅰ管路连通设置，高温水箱中的热水可流入沼气池中对沼气加热，所述换热器ⅰ与高温水箱的管路上设置有阀门，所述低温水箱与房间内设置的毛细管网管路连通设置，毛细管网中流出的水可回流至沼气锅炉中继续加热；
7.进一步，所述冰蓄冷库设置有重力热管，冰蓄冷库中的冷量通过水泵和设置于管路上的换热器ⅱ传输至房间内设置的毛细管网用于夏季制冷；
8.进一步，所述换热器ⅱ为两个，所述冰蓄冷库内设置有换热器ⅲ，所述换热器ⅲ与冰蓄冷库内的重力热管呈纵横向分布；
9.进一步，还包括用于回收生活用水中的废弃热水和沼气锅炉产生的废烟气的回收箱，所述回收箱通过自来水供水，废弃热水和废烟气分别经管路进入回收箱加热回收箱中的自来水；
10.进一步，所述回收箱设置有保温材料，经回收箱加热的自来水流经滤水软水装置后进入沼气锅炉；
11.进一步，所述回收箱内设置有换热器ⅳ和换热器
ⅴ
，所述换热器ⅳ与沼气锅炉管路连通，所述换热器
ⅴ
与生活用水产生的废热水管路连通。
12.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的适用于农村的季节性冰蓄冷与沼气耦合式制冷供暖系统，制冷部分在冬季通过重力热管摄取环境中的冷量储存在冰蓄冷库中，等到夏季通过水泵和换热器的作用输送到房间的毛细管网，进行房间制冷。而供暖部分使用沼气加热为房间全年提供高温热水，在冬季沼气燃烧产生的低温热水供给给房间内的毛细管网进行房间供暖。其中为供暖部分提供能源的沼气池利用太阳能集热器和沼气锅炉产生的热水联合为其加热，使沼气池全年保持在一个沼气产量较高的水平，解决了北方地区沼气池全年产气量较低的问题。该系统在全年仅仅只有几台水泵运行所产生的极低费用下，就保证了农村地区用户良好的全年供热水、夏季房屋制冷、冬季房屋供暖节的目标，且该设备所利用的冷热源全部来自于大自然的可再生能源，解决农村秸秆堆积问题，有效利用了农村地区闲置的土地资源，实现了真正的节能高效、绿色环保。
附图说明
13.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为系统中制冷部分的结构示意图；
16.图3为系统中沼气供热部分的结构示意图；
17.图4为系统中废热回收部分的结构示意图；
18.图5为系统中供暖设备的结构示意图。
具体实施方式
19.图1为本实用新型的结构示意图，如图所示，本实施例中的本实用新型的适用于农村的季节性冰蓄冷与沼气耦合式制冷供暖系统，包括供暖系统和制冷系统，所述供暖系统包括太阳能集热器1、沼气池2和沼气锅炉3，太阳能集热器1用于对沼气池2加热，沼气池2产生的沼气经沼气锅炉3燃烧用于加热生活用水20和供暖用水，所述制冷系统包括储存冬季冷量的冰蓄冷库4，将冰蓄冷库4中的冷量传输至房间用于夏季制冷；冬季通过冰蓄冷库4储存冷量，等到夏季通过水泵和换热器的作用输送到房间19进行房间19制冷。而供暖部分使用沼气加热为房间19全年提供高温热水(高于等于60℃)，在冬季沼气燃烧产生的低温热水(低于60℃)供给给房间19内的毛细管网如地暖进行房间19供暖。其中为供暖部分提供能源的沼气池2利用太阳能集热器1和沼气锅炉3产生的热水联合为其加热，使沼气池2全年保持在一个沼气产量较高的水平，解决了北方地区沼气池2全年产气量较低的问题。
20.本实施例中，所述沼气池2内壁设置有保温材料层5，所述沼气池2内设置有换热器ⅰ6，太阳能集热器1与沼气池2之间设置有循环管路，经太阳能集热器1加热的水流经换热器ⅰ6后通过泵回流到太阳能集热器1中；沼气池2埋在地下并被保温材料包裹防止沼气池2内部热量散失，太阳能集热器1将通过太阳能加热的水注入换热器ⅰ6中，为沼气池2加热，换热器ⅰ6中的水通过泵的作用下回流到太阳能集热器1中，重复利用水体，而过多的水将通过出
水口排出。
21.本实施例中，沼气池2与沼气锅炉3之间设置有沼气储存箱7，经沼气锅炉3加热的生活用水20储存于高温水箱8，供暖用水储存于低温水箱9，高温水箱8内设置有保温材料层5，所述高温水箱8与沼气池2中的换热器ⅰ6管路连通设置，高温水箱8中的热水可流入沼气池2中对沼气加热，所述换热器ⅰ6与高温水箱8的管路上设置有阀门10，所述低温水箱9与房间19内设置的毛细管网11管路连通设置，毛细管网11中流出的水可回流至沼气锅炉3中继续加热；沼气池2产生的沼气进入沼气储存箱7中再进入沼气锅炉3中燃烧，生成的热水流入到高温水箱8中作为生活用水20，高温水箱8中的热水也可经回流管路回流至沼气池2中的换热器ⅰ6再为沼气池2加热，沼气池2的回流管路上设置三通阀，分别与高温水箱8，太阳能集热器1连通，上述三通阀可以将太阳能、沼气燃烧产生的热水单独或者共同注入到换热器ⅰ6中。而沼气储存箱7来存放沼气池2产生的沼气或过剩沼气。低温水箱9用于房在冬季进入毛细管网11用于为房屋供暖，毛细管网11流出的热水回流到沼气锅炉3中继续加热。
22.本实施例中，所述冰蓄冷库4设置有重力热管12，冰蓄冷库4中的冷量通过水泵和设置于管路上的换热器ⅱ13传输至房间19内设置的毛细管网11用于夏季制冷，所述换热器ⅱ13为两个，所述冰蓄冷库4内设置有换热器ⅲ14，所述换热器ⅲ14与冰蓄冷库4内的重力热管12呈纵横向分布；重力热管12可冰蓄冷库4中的热量排出，使水体结冰。2个泵、2个换热器ⅱ13和房间19内的毛细管网11组成制冷设备，第一个换热器ⅱ13在第一个泵的推动作用下可将冰蓄冷库4中冬季储存的冷量运输到第二个换热器ⅱ13中，第二个换热器ⅱ13在第二个泵的作用下可将该冷量传输到房间19内的毛细管网11中，冷量进而进入到房间19，实现冬季冰蓄冷库4储存的冷量为夏季房间19制冷的目的。
23.本实施例中，还包括用于回收生活用水20中的废弃热水和沼气锅炉3产生的废烟气的回收箱15，所述回收箱15通过自来水供水，废弃热水和废烟气分别经管路进入回收箱15加热回收箱15中的自来水；所述回收箱15设置有保温材料5，经回收箱15加热的自来水流经滤水软水装置16后进入沼气锅炉3；所述回收箱15内设置有换热器ⅳ17和换热器
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18，所述换热器ⅳ17与沼气锅炉3管路连通，所述换热器
ⅴ
18与生活用水20产生的废热水管路连通；沼气锅炉3内部燃烧生成的高温废烟废气通入到换热器ⅳ17中加热回收箱15中的自来水，之后通过烟气出口排出，家庭生活产生的废热水流入换热器
ⅴ
18中加热回收箱15中的自来水，之后通过出水口排出。上述回收箱15可放置在地表之上，也可埋入地下，其中回收箱15中水的温度要高于自来水温度，上述自来水通过回收箱15的入水口进入，来给整个系统的供暖部分加水，上述预热回收系统在中温储水箱中加热的中温水通过供水口流出，进入到滤水软水装置16处理水体后进入沼气锅炉3进行加热。
24.综上，在设备最初启用时向沼气池2中注入原材料，向冰蓄冷库4中注入水，在冬季时冰蓄冷的热量被抽出进入到空气中，使冰蓄冷库4中凝结成冰，供冷装置停止运转，供热装置运转为房间19提供高温热水用于生活使用，低温热水进入毛细管网11为房间19供热。在夏季时供冷装置运行，在泵的作用下外换热器将冰蓄冷库4中冷量供入到房间19中的毛细管网11中，为房间19制冷，此时供热装置运转至为房间19内提供高温热水用于生活使用。
25.该系统的基本原理为：沼气池2冰蓄冷库4中的水体在冬季结冰将冷量储存，在夏季将冷量释放，为房间19制冷。太阳能集热器1和沼气锅炉3产生的热水联合为沼气池2提供较高温度，沼气在沼气池2中生成并进入沼气储存箱7中储存，后续在沼气锅炉3中燃烧将高
温水、低温水存放入高温水箱8与低温水箱9中，高温水通入房间19内的热水组中供用户全年使用，低温水进入毛细管网11中为冬天供暖。其中家庭产生的废水和沼气锅炉3产生的废烟废弃中的热量将被进入沼气锅炉3中的自来水吸收产生中温水，该中温水经过滤水和软水装置处理后进入沼气锅炉3中。
26.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。