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一种环保自给型 能源全利用系统

阅读：311发布：2023-03-02

专利汇可以提供一种环保自给型能源全利用系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明创造提供了一种环保自给型能源全利用系统，包括主舱体，主舱体、支柱和地面之间的空间内放置有沼气罐、污水储罐、二次用水储罐和饮用水储罐，二次用水储罐和饮用水储罐上方的主舱体内的空间为相对独立的生活室，生活室左侧污水储罐上方的主舱体内的空间分别为卫生间和厨房，卫生间和厨房侧部的主舱体分别为污水处理室、控制和蓄电池室、燃料供应室和发电机室。本发明创造实现了完全独立自给的运行，资源的循环利用，环境的无污染零排放；运输安装简单，操作方便，并自带回收系统解决排污问题；应用广泛：可应用于几乎任何环境状况下，并能提供电力、制冷、供暖等。，下面是一种环保自给型能源全利用系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种环保自给型能源全利用系统，其特征在于：包括主舱体(1)，主舱体(1)、支柱(102)和地面之间的空间内放置有沼气罐(3)、污水储罐(4)、二次用水储罐(5)和饮用水储罐(6)，二次用水储罐(5)和饮用水储罐(6)上方的主舱体(1)内的空间为相对独立的生活室(7)，生活室(7)左侧污水储罐(4)上方的主舱体(1)内的空间分别为卫生间(8)和厨房(9)，卫生间(8)和厨房(9)侧部的主舱体(1)分别为污水处理室(10)、控制和蓄电池室(11)、燃料供应室(12)和发电机室(2)。
2.根据权利要求1所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：发电机室(2)内设置有微型热发电机(21)，燃烧室(22)与微型热发电机(21)相连，燃烧室(22)内的尾气出口通过管路与换热水箱(26)连通，换热水箱(26)内有尾气处理液(25)，换热水箱(26)的上端分别设置有烟囱(27)和加液口(28)，尾气处理液(25)内还设置有水浴式换热器(213)。
3.根据权利要求2所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：水浴式换热器(213)通过循环水泵(212)分别与供暖换热器(29)、沼气加热换热器(210)和深度处理污水换热器(211)连通，供暖换热器(29)、沼气加热换热器(210)和深度处理污水换热器(211)的回水管与水浴式换热器(213)的回水管连通。
4.根据权利要求2所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：燃烧室(22)的燃料入口管线(23)连接燃料供应室(12)内的燃料瓶组，燃烧室(22)的空气入口管线(24)一端连接燃烧室(22)另一端连接鼓风机，为燃烧提供氧气，并产生正压使尾气能与尾气处理液(25)充分混合。
5.根据权利要求1所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：厨房(9)内的菜盆(91)的下方设置有餐厨粉碎机(92)，餐厨粉碎机(92)的出料口通过管路与厨房(9)下方的污水汇管(31)连通，卫生间(8)内的下水管道(82)和马桶管道(81)也通过管路与污水汇管(31)连通，污水汇管(31)与沼气罐(3)连通。
6.根据权利要求1所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：沼气罐(3)上部分别设有沼气出口(32)和污水出口(33)，沼气出口(32)与燃烧室(22)的进气口连通。
7.根据权利要求1所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：主舱体(1)的下端靠两侧的支柱(102)进行支撑，主舱体(1)的前侧固定有与主舱体(1)相配合的过道(104)，过道(104)的边缘处固定有护栏(103)，过道(104)的两侧分别固定有与过道(104)相配合的楼梯(101)。
8.根据权利要求1所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：微型热发电机(21)与控制和蓄电池室(11)的蓄电池电连接。
9.根据权利要求1所述的环保自给型能源全利用系统，其特征在于：生活舱采用集装箱式的模块化结构。

说明书全文

一种环保自给型能源全利用系统

技术领域

[0001] 本发明创造属于建筑和能源循环利用技术领域，尤其是涉及一种环保自给型能源全利用系统。

背景技术

[0002] 随着人们生活品质的提高，和对环保意识的增加，以及对大自然的向往。在偏僻的地方旅游、生活、工作，以及无人值守系统的推广。最迫切需要解决的问题就是电力的供给、
生活用水、供暖、以及对环境的保护。目前大部分采用太阳能和风力发电系统，但由于功率
有限，很难满足生活需要，更不能满足对污水处理、供暖等的需要。且太阳能需要很大的占
地面积，安装运输极为不便，受环境因素影响较大。风力发电，对于无风或少风的地域无法
应用。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明创造旨在提出一种环保自给型能源全利用系统，以解决上述问题。

[0004] 为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种环保自给型能源全利用系统，包括主舱体，主舱体、支柱和地面之间的空间内放置有沼气罐、污水储罐、二次用水储罐和饮用水储罐，二次用水储罐和饮用水储罐上方的
主舱体内的空间为相对独立的生活室，生活室左侧污水储罐上方的主舱体内的空间分别为
卫生间和厨房，卫生间和厨房侧部的主舱体分别为污水处理室、控制和蓄电池室、燃料供应
室和发电机室。

[0006] 进一步的，发动机室内设置有微型热发电机，燃烧室与微型热发电机相连，燃烧室内的尾气出口通过管路与换热水箱连通，换热水箱内有尾气处理液，换热水箱的上端分别
设置有烟囱和加液口，尾气处理液内还设置有水浴式换热器。

[0007] 进一步的，水浴式换热器通过循环水泵分别与供暖换热器、沼气加热换热器和深度处理污水换热器连通，供暖换热器、沼气加热换热器和深度处理污水换热器的回水管与
水浴式换热器的回水管连通。

[0008] 进一步的，燃烧室的燃料入口管线连接燃料供应室内的燃料瓶组，燃烧室的空气入口管线一端连接燃烧室另一端连接鼓风机，为燃烧提供氧气，并产生正压使尾气能与尾
气处理液充分混合。

[0009] 进一步的，厨房内的菜盆的下方设置有餐厨粉碎机，餐厨粉碎机的出料口通过管路与厨房下方的污水汇管连通，卫生间内的下水管道和马桶管道也通过管路与污水汇管连
通，污水汇管与沼气罐连通。

[0010] 进一步的，沼气罐上部分别设有沼气出口和污水出口，沼气出口与燃烧室的进气口连通。

[0011] 进一步的，主舱体的下端靠两侧的支柱进行支撑，主舱体的前侧固定有与主舱体相配合的过道，过道的边缘处固定有护栏，过道的两侧分别固定有与过道相配合的楼梯。

[0012] 进一步的，微型热发电机与控制和蓄电池室的蓄电池电连接。

[0013] 进一步的，生活舱采用集装箱式的模块化结构。

[0014] 相对于现有技术，本发明创造所述的一种环保自给型能源全利用系统具有以下优势：

[0015] 本发明创造实现了完全独立自给的运行，资源的循环利用，环境的无污染零排放；并可增加远程监控系统，监测生活舱的运行状况；运输安装简单，操作方便，并自带回收系
统解决排污问题；应用广泛：可应用于几乎任何环境状况下，并能提供电力、制冷、供暖等。
附图说明

[0016] 构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在
附图中：

[0017] 图1为本发明创造实施例的结构主视图；

[0018] 图2为本发明创造实施例的结构俯视图；

[0019] 图3为本发明创造实施例的结构侧视图；

[0020] 图4为本发明创造实施例的微型热发电机的结构示意图；

[0021] 图5为本发明创造实施例的污水回收系统的结构示意图；

[0022] 图6为本发明创造实施例的工艺流程图。

[0023] 附图标记说明：

[0024] 1、主舱体；101、楼梯；102、支柱；103、护栏；104、过道；2、发电机室；21、微型热发电机；22、燃烧室；23、燃料入口管线；24、空气入口管线；25、尾气处理液；26、换热水箱；27、烟囱；28、加液口；29、供暖换热器；210、沼气加热换热器；211、深度处理污水换热器；212、循环水泵；213、水浴式换热器；214、沼气入口；3、沼气罐；31、污水汇管；32、沼气出口；33、污水出口；4、污水储罐；5、二次用水储罐；6、饮用水储罐；7、生活室；8、卫生间；81、马桶管道；82、下水管道；9、厨房；91、菜盆；92、餐厨粉碎机；10、污水处理室；11、控制和蓄电池室；12、燃料供应室。

具体实施方式

[0025] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0026] 在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另
有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0027] 在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上
述术语在本发明创造中的具体含义。

[0028] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

[0029] 如图1至6所示，一种环保自给型能源全利用系统，包括主舱体1，主舱体1的下端靠两侧的支柱102进行支撑，主舱体1的前侧固定有与主舱体1相配合的过道104，过道104的边
缘处固定安装有护栏103，过道104的两侧分别固定有与过道104相配合的楼梯101，主舱体
1、支柱102和地面之间的空间内从左至右依次放置有沼气罐3、污水储罐4、二次用水储罐5
和饮用水储罐6。

[0030] 二次用水储罐5和饮用水储罐6上方的主舱体1内的空间为相对独立的生活室7，生活室7左侧污水储罐4上方的主舱体1内的空间分别为卫生间8和厨房9，厨房9在卫生间8的
前方。

[0031] 卫生间8和厨房9的左侧的主舱体1分别为污水处理室10、控制和蓄电池室11，污水处理室10、控制和蓄电池室11的左侧的主舱体1内的空间分别为燃料供应室12和发电机室。
燃料供应室12用于存放燃料。

[0032] 发动机室2内的燃烧室22与微型热发电机21相连，微型热发电机21可以选择斯特林发动机，燃烧室22的燃料入口管线23连接燃料瓶组，燃烧室22的空气入口管线24一端连
接燃烧室22另一端连接鼓风机，为燃烧提供氧气，并产生正压使尾气能与尾气处理液25充
分混合，达到尾气净化的目的。

[0033] 燃烧室22内的尾气出口通过管路与换热水箱26连通，换热水箱26内有尾气处理液25，换热水箱26的上端分别设置有烟囱27和加液口28，尾气处理液25内还设置有水浴式换
热器213，水浴式换热器213通过循环水泵212分别与供暖换热器29、沼气加热换热器210和
深度处理污水换热器211连通，供暖换热器29、沼气加热换热器210和深度处理污水换热器
211的回水管与水浴式换热器213的回水管连通。

[0034] 厨房9内的菜盆91的下方设置有餐厨粉碎机92，餐厨粉碎机92的出料口通过管路与厨房9下方的污水汇管31连通，污水汇管31与沼气罐3连通，卫生间8内的下水管道82和马
桶管道81也通过管路与污水汇管31连通，沼气罐3上部分别设有沼气出口32和污水出口33。

[0035] 采用微型热发电机21进行发电，通过电力分配系统形成一个孤岛式闭环系统。通过微型热发电机21提供的电力，供给空调、电视、冰箱、仪器仪表等用电设施，并根据生活污
水储量及电能富余量，在合适的时机自动进行生活污水的处理。微型热发电机21尾气采用
水浴式净化方案，根据燃料的不同，放入不同的处理液，对尾气进行净化。并取出热量当环
境温度低时，将发动机的尾热进行利用，为生活舱提供供暖。生活舱中的生活垃圾，经过沼
气发酵池进行发酵，产生的沼气供给微型热发电机21发电，液体进行污水处理后，进行循环
使用(冲厕所、洗菜等)。污水处理中剩余的较难处理的污水浓缩液采用已有发明专利
ZL201410693704.1进行处理。并利用微型热发电机21尾热将淤泥等固体废弃物进行蒸干固
化处理。

[0036] 生活舱采用集装箱和拼接结构，方便运输和安装。燃烧室22的燃料可以选用液化气(LPG)、压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)等，方便更换和罐装。燃料在燃烧室22燃烧产
生热量一部分用于微型热发电机21发电，另一部分以尾热的形式经过水浴式换热器213换
热通过循环水泵212将热量带出，根据实际需要供给供暖换热器29、沼气加热换热器210、深
度处理污水换热器211。沼气罐3产生的沼气通过沼气出口32连接至燃烧室22的沼气入口
214根据实际情况参与燃料燃烧以节省燃料。

[0037] 微型热发电机21产生的电能一部分供给用电设备直接使用，当有富余时给控制和蓄电池室11的蓄电池充电，当用电设备过大时通过蓄电池和微型热发电机21时供电瞒足用
电设备的需求。

[0038] 燃烧产生的尾气经过换热水箱26和尾气处理液25充分接触分离出有害物质并换出热大部分热量。处理后的尾气通过烟囱27排出。根据燃料的不同配置不同的尾气处理液
25经过加液口28加入。在厨房9产生的餐厨垃圾经菜盆91倒入餐厨粉碎机92粉碎和卫生间8
垃圾经污水汇管31直接进入沼气罐3进行发酵，并将液体通过污水出口33流入污水储罐4。

[0039] 当电能富裕时将污水储罐4中的污水进行处理(膜分离法或菌法)达到排放标准储存至二次用水储罐5作为二次用水使用。饮用水储罐6经净水器过滤消毒后，供饮用。

[0040] 箱体采用集装箱式和模块化，可展开布置。到达现场安装固定好生活舱支柱102并展开楼梯101护栏103和过道104等。将集装箱安装于生活舱支柱102上部，在底部放入可更
换带快装接头的储罐，沼气罐3、污水储罐4、二次用水储罐5、饮用水储罐6等并连接好接口。
并在燃料供应室12装入LPG罐或CNG罐、LNG罐等燃料。发电机室2内安装微型热发电机21、燃
烧室22、换热水箱26等。污水处理室10内安装污水处理设备。控制和蓄电池室11安装系统控
制器(包括：电机控制器、污水控制器、电力控制器等)和蓄电池。整套系统提供生活或仪表
所需的电力、用水、热量。完全实现能量的自给自主，并将污染物排放降为零。本发明中如果
将生活舱替换为仪表室，则可对无人值守站提供电力和确保仪表室内的温度在仪表的要求
范围内。

[0041] 本发明创造的发电机采用微型热发电机21(斯特林发动机等)。能适用于各种能源，如：LPG、天然气、LNG、井口气、沼气、生物质能等。运行噪音小，不受海拔高度影响。通过微型热发电机21产生的电能，和燃烧的热能，为生活舱提供充足的电力和热能。并结合尾气
净化、污水处理、沼气发电、恒温供暖等技术实现生活舱的独立运行。例如：以1KW微型热发
电机21为例。消耗LPG约0.4KG/H,两个60L的LPG罐共60KG可连续运行150小时，发电量
150KW.H，发热量约710KW。如按每天平均用电3KWH计算，可使用50天。冬季时按40W/㎡供热
需求计，可产生总热量710KW。生活舱按20㎡计，则需要热量20*40＝800W。710/0.8＝887小
时＝37天。对于仪表室用电量100W/H，则可以连续供电62.5天，供暖60天。如果想要增加运
行时间，只需要增加LPG罐数量或体积，以达到长期运行的需求。由于采用了烟气经水浴结
构过滤，排烟温度能过控制在80℃以下，燃料燃烧的利用率在99％左右。从而实现了能源的
全部利用。

[0042] 以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造
的保护范围之内。

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