发明名称 风能热水器
摘要 一种风能热水器,包含有一风力发电装置、一电热转换装置和一水箱。其风力发电装置系将风能转换为电能,此电能传送至电热转换装置中同时转换成热能,以使该一水箱之水或是液体加温或是加热。该风能热水器亦可含一双向电源转换装置,以及一储能装置。风力发电装置所产生之一部分电能,系传送至电热转换装置使用,另一部分电能则经由双向电源转换器,传送至储能装置中储存。该风能热水器亦可含一变频装置,以及一市电并联装置。风力发电装置所产生之一部分电能,系传送至电热转换装置使用,另一部分电能则经由市电并联,传送至市电中。
申请公布号 TWM327987 申请公布日期 2008.03.01
申请号 TW095217790 申请日期 2006.10.05
申请人 叶有全;郭锦文 台中县外埔乡大马路121号 发明人 叶有全;郭锦文
分类号 F24J3/00(2006.01) 主分类号 F24J3/00(2006.01)
代理机构 代理人 李东兴 彰化县彰化市中山路2段2号7楼之2
主权项 1.一种风能热水器,其至少包含一风力发电装置、 一水箱和一电热能转换装置,其中: 一水箱,系用于储存欲加热之水或是液体; 一电热转换装置,系配置于前述之水箱中,并接收 一风力发电装置所输出之电能,同时将该电能转换 为一热能,来对前述水箱内部之水或是液体之进行 加热; 一风力发电装置,系用于将一风能转换为一电能之 装置,该产生之电能传送给前述之电热转换装置; 首先,该风力发电装置将一风能转换为一电能,接 着该产生之电能传送给电热转换装置,最后该电热 转换装置产生热能对水箱内部之水或液体进行加 热。 2.如申请专利范围第1项所述之风能热水器,其中, 该电热转换装置系为一电热鳍片式热交换器、一 电热圈式热交换器或一电热管式热交换器。 3.如申请专利范围第1项所述之风能热水器,亦可包 含一燃烧加热装置,该燃烧加热装置系用于燃烧一 可燃物质以产生热能之装置。 4.如申请专利范围第1项所述之风能热水器,亦可包 含一太阳能集热装置,该太阳能集热装置系用于吸 收太阳辐射之热能,以加热水箱内之水或是液体。 5.如申请专利范围第1项所述之风能热水器,亦可包 含一太阳能发电装置,该太阳能发电装置系用于将 太阳之光能转换成电能,以辅助风力发电装置提供 电能给电热转换装置。 6.如申请专利范围第1、2、3、4或5项所述之风能热 水器,其中,水箱具有保温与隔热功能。 7.如申请专利范围第1、2、3、4或5项所述之风能热 水器,其中,该电热转换装置可为一个以上之数量 。 8.一种风能热水器,其至少包含一风力发电装置、 一水箱、一电热能转换装置,一控制装置、一电力 来源控制开关和一温度感测装置,其中: 一水箱,系用于储存欲加热之水或是液体; 一电热转换装置,配置于前述之水箱中,并接收一 风力发电装置所输出之电能,同时将该电能转换为 一热能,提高前述水箱内部之水温或是液体之温度 ; 一风力发电装置,系用于将一风能转换为一电能之 装置,该产生之电能传送给前述之电热转换装置; 一温度感测装置,配置于前述之水箱中,系用于量 测前述之水箱内水温或是液体温度; 一电力来源控制开关,系受一控制装置所控制,用 于截止或是导通传送给前述之电热转换装置之电 力来源,其与前述之风力发电装置、市电和前述之 电热转换装置连接; 一控制装置,系用于依据前述之温度感测装置所传 回之前述水箱内之水温或是液体温度,以控制前述 之电力来源控制开关之状态,使前述之水箱内之水 温或是液体温度到达设定温度; 因此,控制装置会依水箱内之水温或是液体之温度 ,控制电力来源开关状态;当水温稍微下降或是下 降幅度不大时,控制装置控制电力来源开关导通, 以风力发电装置所产生出之电能,直接送给电热转 换装置转换成热能,对水箱内水或是液体加热;若 风力发电装置所产生能量不足供给电热转换装置, 则控制装置会控制电力来源开关之另一个开关导 通,让市电辅助供应电热转换装置所需之能量,使 水箱内之水或是液体到达设定温度。 9.如申请专利范围第8项所述之风能热水器,其中, 该电热转换装置系为一电热鳍片式热交换器、一 电热圈式热交换器或一电热管式热交换器。 10.如申请专利范围第8项所述之风能热水器,亦可 包含一燃烧加热装置,该燃烧加热装置系用于燃烧 一可燃物质以产生热能之装置。 11.如申请专利范围第8项所述之风能热水器,亦可 包含一太阳能集热装置,该太阳能集热装置系用于 吸收太阳辐射之热能,以加热水箱内之水或是液体 。 12.如申请专利范围第8项所述之风能热水器,亦可 包含一太阳能发电装置,该太阳能发电装置系用于 将太阳之光能转换成电能,以辅助风力发电装置提 供电能给电热转换装置。 13.如申请专利范围第8、9、10、11或12项所述之风 能热水器,其中,水箱具有保温与隔热功能。 14.如申请专利范围第8、9、10、11或12项所述之风 能热水器,其中,该电热转换装置可为一个以上之 数量。 15.如申请专利范围第8、9、10、11或12项所述之风 能热水器,其中,该温度感测装置可为热敏电阻、 热电偶、电阻性温度检知器(RTD)或是金属开关等 可以量测温度之装置;该金属开关为一热涨冷缩之 金属构成,当温度过高时会自动膨胀而使开关开路 。 16.一种风能热水器,其至少包含一风力发电装置、 一水箱、一电热能转换装置,一控制装置、一电力 来源控制开关、一温度感测装置、一双向转换装 置和一储能装置,其中: 一水箱,系用于储存欲加热之水或是液体; 一电热转换装置,配置于前述之水箱中,并接收一 风力发电装置所输出之电能,同时将该电能转换为 一热能,提高前述水箱内部之水温或是液体之温度 ; 一风力发电装置,系用于将一风能转换为一电能之 装置,该产生之电能传送给前述之电热转换装置; 一温度感测装置,配置于前述之水箱中,系用于量 测前述之水箱内水温或是液体温度; 一电力来源控制开关,系受一控制装置所控制,用 于截止或是导通传送给前述之电热转换装置之电 力来源,其与前述之风力发电装置、市电和前述之 电热转换装置连接; 一控制装置,系用于依据前述之温度感测装置所传 回之前述水箱内之水温或是液体温度,以控制前述 之电力来源控制开关之状态,使前述之水箱内之水 温或是液体温度到达设定温度; 一储能装置,与双向电力转换装置连接,系用于储 存风力发电装置所产生出之电能; 一双向电力转换装置,与前述之风力发电装置连接 ,系用于将前述之风力发电装置所产生出之电能储 存于前述之储能装置,而当前述之风力发电装置所 产生出电能不足供应给前述之电热转换装置,该双 向电力转换装置会将前述之储能装置的电能转换 供给前述之电热转换装置; 因此,当风力发电装置所产生出的能量大于电热转 换装置所需能量时,双向电力转换器会将其多于能 量,储存于储能装置内;当风力发电装置所产生出 的能量不足供应给电热转换装置所需能量时,双向 电力转换器会将储能装置内之能量转换给电热转 换装置。 17.如申请专利范围第16项所述之风能热水器,其中, 该电热转换装置系为一电热鳍片式热交换器、一 电热圈式热交换器或一电热管式热交换器。 18.如申请专利范围第16项所述之风能热水器,亦可 包含一燃烧加热装置,该燃烧加热装置系用于燃烧 一可燃物质以产生热能之装置。 19.如申请专利范围第16项所述之风能热水器,亦可 包含一太阳能集热装置,该太阳能集热装置系用于 吸收太阳辐射之热能,以加热水箱内之水或是液体 。 20.如申请专利范围第16项所述之风能热水器,亦可 包含一计时装置,该计时装置系用于提供一使用者 设定使用时间之功能。 21.如申请专利范围第16项所述之风能热水器,亦可 包含一太阳能发电装置,该太阳能发电装置系用于 将太阳之光能转换成电能,以辅助风力发电装置提 供电能给电热转换装置。 22.如申请专利范围第16、17、18、19、20或21项所述 之风能热水器,其中,双向转换装置可为隔离型双 向电力转换器与非隔离型双向电力转换器之一种 。 23.如申请专利范围第16、17、18、19、20或21项所述 之风能热水器,其中,该储能装置可为电池、超电 容(super capacitor)或是电容器等可以储能之装置。 24.如申请专利范围第16、17、18、19、20或21项所述 之风能热水器,其中,该温度感测装置可为热敏电 阻、热电偶、电阻性温度检知器(RTD)或是金属开 关等可以量测温度之装置;该金属开关为一热涨冷 缩之金属构成,当温度过高时会自动膨胀而使开关 开路。 25.如申请专利范围第16、17、18、19、20或21项所述 之风能热水器,其中,水箱具有保温与隔热功能。 26.如申请专利范围第16、17、18、19、20或21项所述 之风能热水器,其中,该电热转换装置可为一个以 上之数量。 27.一种风能热水器,其至少包含一风力发电装置、 一水箱、一电热能转换装置,一控制装置、一电力 来源控制开关、一温度感测装置、一变频装置和 一市电并联装置,其中: 一水箱,系用于储存欲加热之水或是液体; 一电热转换装置,配置于前述之水箱中,并接收一 风力发电装置所输出之电能,同时将该电能转换为 一热能,提高前述水箱内部之水温或是液体之温度 ; 一风力发电装置,系用于将一风能转换为一电能之 装置,该产生之电能传送给前述之电热转换装置; 一温度感测装置,配置于前述之水箱中,系用于量 测前述之水箱内水温或是液体温度; 一电力来源控制开关,系受一控制装置所控制,用 于截止或是导通传送给前述之电热转换装置之电 力来源,其与前述之风力发电装置、市电和前述之 电热转换装置连接; 一控制装置,系用于依据前述之温度感测装置所传 回之前述水箱内之水温或是液体温度,以控制前述 之电力来源控制开关之状态,使前述之水箱内之水 温或是液体温度到达设定温度; 一变频装置,与前述之风力发电装置连接,系用于 将前述之风力发电装置所产生之电能,转换成一般 市电使用之规格; 一市电并联装置,与前述之变频装置和市电线路连 接,系用于将前述之变频装置所转换后的电源,与 原有市电供应线路并联; 因此,风力发电装置所产生之电能,经由控制装置 选择要供给电热转换装置使用,或是并入市电网中 ,或是供给电热转换装置使用,多余电能在并入市 电网中。 28.如申请专利范围第27项所述之风能热水器,其中, 该电热转换装置系为一电热鳍片式热交换器、一 电热圈式热交换器或一电热管式热交换器。 29.如申请专利范围第27项所述之风能热水器,亦可 包含一燃烧加热装置,该燃烧加热装置系用于燃烧 一可燃物质以产生热能之装置。 30.如申请专利范围第27项所述之风能热水器,亦可 包含一太阳能集热装置,该太阳能集热装置系用于 吸收太阳辐射之热能,以加热水箱内之水或是液体 。 31.如申请专利范围第27项所述之风能热水器,亦可 包含一计时装置,该计时装置系用于提供一使用者 设定使用时间之功能。 32.如申请专利范围第27项所述之风能热水器,亦可 包含一太阳能发电装置,该太阳能发电装置系用于 将太阳之光能转换成电能,以辅助风力发电装置提 供电能给电热转换装置。 33.如申请专利范围第27、28、29、30、31或32项所述 之风能热水器,其中,该变频装置可为隔离型变频 转换器与非隔离型变频电力转换器之一种。 34.如申请专利范围第27、28、29、30、31或32项所述 之风能热水器,其中,该水箱具有保温与隔热功能 。 35.如申请专利范围第27、28、29、30、31或32项所述 之风能热水器,其中,该电热转换装置可为一个以 上之数量。 36.如申请专利范围第27、28、29、30、31或32项所述 之风能热水器,其中,该温度感测装置可为热敏电 阻、热电偶、电阻性温度检知器(RTD)或是金属开 关等可以量测温度之装置;该金属开关为一热涨冷 缩之金属构成,当温度过高时会自动膨胀而使开关 开路。 图式简单说明: 第1图为习知太阳能热水器之方块图 第2图为本创作之第一较佳实施例的方块图 第3图为本创作之第一较佳实施例的系统动作示意 图 第4图为本之第二较佳实施例的方块图 第5图为本创作之第二较佳实施例的第一较佳控制 法之系统动作示意图 第6图为本创作之第二较佳实施例的第一较佳控制 法配合时间管理之动作示意图 第7图为本创作之第三较佳实施例的方块图 第8图为本创作之第三较佳实施例的第二较佳控制 法之系统动作示意图 第9图为本创作之第三较佳实施例的第二较佳控制 法配合时间管理之动作示意图 第10图为本创作之实施例另一电热转换装置连接 方式的示意图 第11图为本创作之第四较佳实施例的方块图 第12图为本创作之第五较佳实施例的方块图 第13图为本创作之第六较佳实施例的方块图 第14图为本创作之第七较佳实施例的方块图 第15图为本创作之第七较佳实施例的系统动作示 意图 第16图为本创作之第八较佳实施例的方块图 第17图为本创作之第八较佳实施例的第三较佳控 制法之系统动作示意图 第18图为本创作之第八较佳实施例的第三较佳控 制法配合时间管理之动作示意图 第19图为本创作之第九较佳实施例的方块图 第20图为本创作之第九较佳实施例的第四较佳控 制法之系统动作示意图 第21图为本创作之第九较佳实施例的第四较佳控 制法配合时间管理之动作示意图 第22图为本创作之第三较佳实施例之另一架构示 意图 第23图为本创作之第十较佳实施例的方块图 第24图为本创作之第十一较佳实施例的方块图 第25图为本创作之第十二较佳实施例的方块图
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