CN112611008B - 一种太阳能集热储热模块化供暖装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能集热储热模块化供暖装置及系统，当白天太阳能较为充足时，通过所述太阳能集热器吸收太阳能，将太阳能转化为热能加热所述太阳能集热器内的水，通过所述导热管的弯曲部在所述储热罐的内部，从而与所述储热罐内部的所述储热材料换热，使得所述储热材料储存热能，当夜晚温度较低时，通过所述主控柜打开所述电控阀，通过所述第一进水管向所述壳体内注入水，同时启动所述抽取泵，将所述储热罐内的所述储热材料抽取至所述壳体内，通过多个所述分流管，使得所述分流管内加热后的所述储热材料与所述壳体内的水充分换热，产生的蒸汽通过所述主管道输送至所述分管道内，从而对室内进行供暖，利用太阳能供暖避免资源浪费。

Description

一种太阳能集热储热模块化供暖装置及系统

技术领域

本发明涉及太阳能供暖装置技术领域，尤其涉及一种太阳能集热储热模块化供暖装置及系统。

背景技术

西南方城市的冬季不同于南方城市的冬季寒冷期较短，也不同于北方城市有市政供暖，部分家庭通过加装地暖的方式减缓室内的寒冷度，但这种供暖方式资源耗费较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能集热储热模块化供暖装置及系统，旨在解决现有技术中的部分家庭通过加装地暖的方式减缓室内的寒冷度的供暖方式资源耗费较多的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种太阳能集热储热模块化供暖装置，包括太阳能集热器、导热管、储热罐、水箱、主控柜、抽取泵、加热管、蒸汽发生器、主管道、多个分管道和多个分控阀，所述导热管的一端与所述太阳能集热器可拆卸连接，所述导热管的另一端与所述水箱可拆卸连接，所述导热管的中部呈弯曲结构设置，并位于所述储热罐的内部，所述储热罐的内部设置有储热材料，所述储热罐的内部还设置有所述抽取泵，所述抽取泵的输出端与所述加热管可拆卸连接，所述加热管贯穿所述蒸汽发生器的内部，所述蒸汽发生器的顶部设置有第一进水管和蒸汽排出管，所述第一进水管上设置有电控阀，所述主管道与所述蒸汽排出管可拆卸连接，所述主管道远离所述蒸汽发生器的一端设置有多根所述分管道，每根所述分管道上均设置有所述分控阀，所述抽取泵、所述电控阀和多个所述分控阀均与所述主控柜电性连接；

所述蒸汽发生器包括第一支撑架和壳体，所述壳体与所述第一支撑架可拆卸连接，并位于所述第一支撑架的上方，所述壳体的顶部设置有所述第一进水管和所述蒸汽排出管，所述加热管包括第一管体、分流体、多根分流管和第二管体，多根所述分流管的两端均设置有所述分流体，所述第一管体的一端与所述抽取泵的输出端可拆卸连接，所述第一管体的另一端与其中一个所述分流体可拆卸连接，并位于所述壳体的内部，第二管体的一端与另一个所述分流体可拆卸连接，并位于所述壳体的内部，所述第二管体的另一端位于所述储热罐的内部。

其中，每个所述分流体包括连接管、围合板和两块连接板，所述围合板的两端均设置有所述连接板，靠近所述分流管的一端的所述连接板上设置有多个卡槽，所述卡槽与所述分流管相适配，远离所述分流管的一端的所述连接板上设置有所述连接管，所述连接管分别与对应的所述第一管体和所述第二管体法兰连接。

其中，每个所述分流管的两端均设置有第一密封圈。

其中，所述导热管包括第三管体、螺旋弯管和第四管体，所述第三管体的一端与所述太阳能集热器可拆卸连接，所述第三管体的另一端与所述螺旋弯管可拆卸连接，所述螺旋弯管位于所述储热罐的内部，所述第四管体的一端与所述螺旋弯管可拆卸连接，并位于所述储热罐的内部，所述第四管体的另一端与所述水箱可拆卸连接。

其中，所述储热罐的顶部设置有密封盖，所述第三管体和所述第四管体上均设置有固定件，每个所述固定件均位于所述密封盖的上方。

其中，所述储热材料的成分为60wt％NaNO3和40wt％KNO3共晶熔盐。

本发明还提供一种太阳能集热储热模块化供暖系统，包括如上述所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，还包括制暖片，每个所述分管道远离所述主管道的一端均设置有所述制暖片。

本发明的有益效果体现在：当白天太阳能较为充足时，通过所述太阳能集热器吸收太阳能，将太阳能转化为热能，从而加热所述太阳能集热器内的水，通过所述导热管的弯曲部在所述储热罐的内部，从而与所述储热罐内部的所述储热材料换热，使得所述储热材料储存热能，当夜晚温度较低时，通过所述主控柜打开所述电控阀，通过所述第一进水管向所述壳体内注入水，同时启动所述抽取泵，将所述储热罐内的所述储热材料抽取至所述壳体内，通过多个所述分流管，使得所述分流管内加热后的所述储热材料与所述壳体内的水充分换热，产生高温蒸汽，蒸汽通过所述主管道输送至多个所述分管道内，通过所述主控器控制对应的所述分控阀开启，从而对室内进行供暖。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的太阳能集热储热模块化供暖系统的结构示意图。

图2是本发明的图1的A处的局部结构放大图。

图3是本发明的太阳能集热储热模块化供暖装置的侧视图。

图4是本发明的图3的A-A线的内部结构剖视图。

图5是本发明的图4的A处的局部结构放大图。

图6是本发明的图3的B-B线的内部结构剖视图。

图7是本发明的导热管的结构示意图。

图8是本发明的分流体的结构示意图。

1-太阳能集热器、2-导热管、3-储热罐、4-水箱、5-主控柜、6-抽取泵、7-加热管、8-蒸汽发生器、9-主管道、10-分管道、11-分控阀、12-储热材料、13-第一进水管、14-蒸汽排出管、15-电控阀、16-第一支撑架、17-壳体、18-第一管体、19-分流体、20-分流管、21-第二管体、22-连接管、23-围合板、24-连接板、25-卡槽、26-第一密封圈、27-第三管体、28-螺旋弯管、29-第四管体、30-密封盖、31-固定件、32-制暖片、33-第二支撑架、34-储水桶、35-太阳能真空集热管、36-第二密封圈、37-水泵、38-第二进水管、39-抽水管、40-第一液位传感器、41-第二液位传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图8，本发明提供了一种太阳能集热储热模块化供暖装置，包括太阳能集热器1、导热管2、储热罐3、水箱4、主控柜5、抽取泵6、加热管7、蒸汽发生器8、主管道9、多个分管道10和多个分控阀11，所述导热管2的一端与所述太阳能集热器1可拆卸连接，所述导热管2的另一端与所述水箱4可拆卸连接，所述导热管2的中部呈弯曲结构设置，并位于所述储热罐3的内部，所述储热罐3的内部设置有储热材料12，所述储热罐3的内部还设置有所述抽取泵6，所述抽取泵6的输出端与所述加热管7可拆卸连接，所述加热管7贯穿所述蒸汽发生器8的内部，所述蒸汽发生器8的顶部设置有第一进水管13和蒸汽排出管14，所述第一进水管13上设置有电控阀15，所述主管道9与所述蒸汽排出管14可拆卸连接，所述主管道9远离所述蒸汽发生器8的一端设置有多根所述分管道10，每根所述分管道10上均设置有所述分控阀11，所述抽取泵6、所述电控阀15和多个所述分控阀11均与所述主控柜5电性连接；

所述蒸汽发生器8包括第一支撑架16和壳体17，所述壳体17与所述第一支撑架16可拆卸连接，并位于所述第一支撑架16的上方，所述壳体17的顶部设置有所述第一进水管13和所述蒸汽排出管14，所述加热管7包括第一管体18、分流体19、多根分流管20和第二管体21，多根所述分流管20的两端均设置有所述分流体19，所述第一管体18的一端与所述抽取泵6的输出端可拆卸连接，所述第一管体18的另一端与其中一个所述分流体19可拆卸连接，并位于所述壳体17的内部，第二管体21的一端与另一个所述分流体19可拆卸连接，并位于所述壳体17的内部，所述第二管体21的另一端位于所述储热罐3的内部。

在本实施方式中，所述导热管2的一端与所述太阳能集热器1可拆卸连接，所述导热管2的另一端与所述水箱4可拆卸连接，所述导热管2的中部呈弯曲结构设置，并位于所述储热罐3的内部，所述储热罐3的内部设置有储热材料12，所述储热罐3的内部还设置有所述抽取泵6，所述抽取泵6的输出端与所述加热管7可拆卸连接，所述加热管7贯穿所述蒸汽发生器8的内部，所述蒸汽发生器8的顶部设置有第一进水管13和蒸汽排出管14，所述第一进水管13上设置有电控阀15，所述主管道9与所述蒸汽排出管14可拆卸连接，所述主管道9远离所述蒸汽发生器8的一端设置有多根所述分管道10，每根所述分管道10上均设置有所述分控阀11，多根所述分流管20的两端均设置有所述分流体19，所述第一管体18的一端与所述抽取泵6的输出端可拆卸连接，所述第一管体18的另一端与其中一个所述分流体19可拆卸连接，第二管体21的一端与另一个所述分流体19可拆卸连接，当白天太阳能较为充足时，通过所述太阳能集热器1吸收太阳能，将太阳能转化为热能，从而加热所述太阳能集热器1内的水，通过所述导热管2的弯曲部在所述储热罐3的内部，从而与所述储热罐3内部的所述储热材料12换热，使得所述储热材料12储存热能，当夜晚温度较低时，通过所述主控柜5打开所述电控阀，通过所述第一进水管13向所述壳体17内注入水，同时启动所述抽取泵6，将所述储热罐3内的所述储热材料12抽取至所述壳体17内，通过多个所述分流管20，使得所述分流管20内加热后的所述储热材料12与所述壳体17内的水充分换热，产生高温蒸汽，蒸汽通过所述主管道9输送至多个所述分管道10内，通过所述主控器控制对应的所述分控阀11开启，从而对室内进行供暖。

进一步地，每个所述分流体19包括连接管22、围合板23和两块连接板24，所述围合板23的两端均设置有所述连接板24，靠近所述分流管20的一端的所述连接板24上设置有多个卡槽25，所述卡槽25与所述分流管20相适配，远离所述分流管20的一端的所述连接板24上设置有所述连接管22，所述连接管22分别与对应的所述第一管体18和所述第二管体21法兰连接。

在本实施方式中，两块所述连接块均与所述围合板23固定连接，制造时采用一体成型技术制成结构更加牢固，将多个所述分流管20卡入对应的所述卡槽25内，从而将所述分流管20固定在两个所述分流体19之间。

进一步地，每个所述分流管20的两端均设置有第一密封圈26。

在本实施方式中，通过所述第一密封圈26使得储热物质通过所述抽取泵6抽取至多个所述分流管20时，所述分流管20内的所述储热材料12不会出现外溢现象。

进一步地，所述导热管2包括第三管体27、螺旋弯管28和第四管体29，所述第三管体27的一端与所述太阳能集热器1可拆卸连接，所述第三管体27的另一端与所述螺旋弯管28可拆卸连接，所述螺旋弯管28位于所述储热罐3的内部，所述第四管体29的一端与所述螺旋弯管28可拆卸连接，并位于所述储热罐3的内部，所述第四管体29的另一端与所述水箱4可拆卸连接。

在本实施方式中，所述导热管2的中部为所述螺旋弯管28构成，所述螺旋弯管28呈连接弯曲状结构设置，从而延长加热后的液体在所述储热罐3内与所述储热材料12进行换热的过程，使得所述储热罐3内的所述储热材料12吸收更多的热量。

进一步地，所述储热罐3的顶部设置有密封盖30，所述第三管体27和所述第四管体29上均设置有固定件31，每个所述固定件31均位于所述密封盖30的上方。

在本实施方式中，所述储热罐3的顶部设置有所述密封盖30，使得所述储热罐3内的热量不会外溢，所述第三管体27和所述第四管体29上均设置有所述固定件31，使得所述导热管2不会发生偏移，结构更加稳定。

进一步地，所述储热材料12的成分为60wt％NaNO3和40wt％KNO3共晶熔盐。

在本实施方式中，所述储热材料12为熔盐，储热性能更好，且吸收热量熔盐熔融后成为液态后方便所述抽取泵6的抽吸。

本发明还提供一种太阳能集热储热模块化供暖系统，包括如上述所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，还包括制暖片32，每个所述分管道10远离所述主管道9的一端均设置有所述制暖片32。

在本实施方式中，所述主管道9将蒸汽通过所述分管道10上的所述制暖片32上，从而对室内进行供暖。

进一步地，所述太阳能集热器1包括第二支撑架33、储水桶34和多根太阳能真空集热管35，所述储水桶34与所述第二支撑架33可拆卸连接，并位于所述第二支撑架33的上方，所述储水桶34上设置有多个第一卡合槽，所述第二支撑架33远离所述储水桶34的一端设置有多个所述第二卡合槽，所述第一卡合槽与所述第二卡合槽相对应，每根所述太阳能真空集热管35的两端均与所述储水桶34和所述第二支撑架33卡合连接，并位于对应的所述第一卡合槽和所述第二卡合槽的内部，每根所述太阳能真空集热管35均呈倾斜结构设置。

在本实施方式中，将所述储水桶34安装在所述第二支撑架33上后，将所述太阳能真空集热管35卡入对应的所述第一卡合槽和所述第二卡合槽后，通过所述太阳能真空集热管35上的吸热层吸收太阳能，从而将所述储水桶34内的水进行加热，从而将加热后的水通过所述导热管2中，通过所述储热罐3内的熔盐储热。

进一步地，每根所述太阳能真空集热管35的两端均设置有第二密封圈36。

在本实施方式中，通过所述第二密封圈36使得所述太阳能真空集热管35利用太阳能对所述储水桶34内的水进行加热时，所述储水桶34内的水不会出现外溢现象。

进一步地，所述太阳能集热储热模块化供暖装置还包括水泵37、第二进水管38和抽水管39，所述抽水管39的一端与所述水泵37的进水端可拆卸连接，所述抽水管39的另一端位于所述水箱4的内部，所述第二进水管38的一端与所述水泵37的输出端可拆卸连接，所述第二进水管38的另一端与所述储水桶34可拆卸连接。

在本实施方式中，启动所述水泵37将所述水箱4内的水输送至所述储水桶34内，通过所述太阳能真空集热管35对水进行加热后，通过所述第三管体27将热水输送至所述储热罐3中，通过所述储热罐3中的熔盐进行储热后，换热过后的水，通过所述第四管体29输送至所述水箱4中，从而实现资源的循环利用。

所述储水桶34的内部设置有第一液位传感器40，所述壳体17的内部设置有第二液位传感器41，所述第一液位传感器40和所述第二液位传感器41均与所述主控柜5电性连接。

在本实施方式中，通过所述第一液位传感器40监测所述储水桶34内含水量，在所述储水桶34内含水量过少时控制所述水泵37，从而通过所述第二进水管38向所述储水桶34内输送水，从而避免所述太阳能集热器1发生空烧现象，所述蒸汽发生器8内设置有所述第二液位传感器41，使得通过所述加热管7内的所述储热物资对所述壳体17内的水进行加热时，通过所述主控柜5控制所述电控阀15的开闭，使得所述壳体17内出现蒸发过快，水位过低的现象。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种太阳能集热储热模块化供暖装置，其特征在于，

包括太阳能集热器、导热管、储热罐、水箱、主控柜、抽取泵、加热管、蒸汽发生器、主管道、多个分管道和多个分控阀，所述导热管的一端与所述太阳能集热器可拆卸连接，所述导热管的另一端与所述水箱可拆卸连接，所述导热管的中部呈弯曲结构设置，并位于所述储热罐的内部，所述储热罐的内部设置有储热材料，所述储热罐的内部还设置有所述抽取泵，所述抽取泵的输出端与所述加热管可拆卸连接，所述加热管贯穿所述蒸汽发生器的内部，所述蒸汽发生器的顶部设置有第一进水管和蒸汽排出管，所述第一进水管上设置有电控阀，所述主管道与所述蒸汽排出管可拆卸连接，所述主管道远离所述蒸汽发生器的一端设置有多根所述分管道，每根所述分管道上均设置有所述分控阀，所述抽取泵、所述电控阀和多个所述分控阀均与所述主控柜电性连接；

所述蒸汽发生器包括第一支撑架和壳体，所述壳体与所述第一支撑架可拆卸连接，并位于所述第一支撑架的上方，所述壳体的顶部设置有所述第一进水管和所述蒸汽排出管，所述加热管包括第一管体、分流体、多根分流管和第二管体，多根所述分流管的两端均设置有所述分流体，所述第一管体的一端与所述抽取泵的输出端可拆卸连接，所述第一管体的另一端与其中一个所述分流体可拆卸连接，并位于所述壳体的内部，第二管体的一端与另一个所述分流体可拆卸连接，并位于所述壳体的内部，所述第二管体的另一端位于所述储热罐的内部；

所述太阳能集热器包括第二支撑架、储水桶和多根太阳能真空集热管，所述储水桶与所述第二支撑架可拆卸连接，并位于所述第二支撑架的上方，所述储水桶上设置有多个第一卡合槽，所述第二支撑架远离所述储水桶的一端设置有多个第二卡合槽，所述第一卡合槽与所述第二卡合槽相对应，每根所述太阳能真空集热管的两端均与所述储水桶和所述第二支撑架卡合连接，并位于对应的所述第一卡合槽和所述第二卡合槽的内部，每根所述太阳能真空集热管均呈倾斜结构设置；

所述导热管包括第三管体、螺旋弯管和第四管体，所述第三管体的一端与所述太阳能集热器可拆卸连接，所述第三管体的另一端与所述螺旋弯管可拆卸连接，所述螺旋弯管位于所述储热罐的内部，所述第四管体的一端与所述螺旋弯管可拆卸连接，并位于所述储热罐的内部，所述第四管体的另一端与所述水箱可拆卸连接；

所述太阳能集热储热模块化供暖装置还包括水泵、第二进水管和抽水管，所述抽水管的一端与所述水泵的进水端可拆卸连接，所述抽水管的另一端位于所述水箱的内部，所述第二进水管的一端与所述水泵的输出端可拆卸连接，所述第二进水管的另一端与所述储水桶可拆卸连接，启动所述水泵将所述水箱内的水输送至所述储水桶内，通过所述太阳能真空集热管上的吸热层吸收太阳能，从而将所述储水桶内的水进行加热后，通过所述第三管体将热水输送至所述储热罐中，通过所述储热罐中的熔盐进行储热后，换热过后的水，通过所述第四管体输送至所述水箱中，当夜晚温度较低时，通过所述主控柜打开所述电控阀，通过所述第一进水管向所述壳体内注入水，同时启动所述抽取泵，将所述储热罐内的所述储热材料抽取至所述壳体内，通过多个所述分流管，使得所述分流管内加热后的所述储热材料与所述壳体内的水充分换热，产生高温蒸汽，蒸汽通过所述主管道输送至多个所述分管道内，通过所述主控器控制对应的所述分控阀开启，从而对室内进行供暖；

所述储水桶的内部设置有第一液位传感器，所述壳体的内部设置有第二液位传感器，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器均与所述主控柜电性连接，通过所述第一液位传感器监测所述储水桶内含水量，在所述储水桶内含水量过少时控制所述水泵，从而通过所述第二进水管向所述储水桶内输送水，所述蒸汽发生器内设置有所述第二液位传感器，使得通过所述加热管内的所述储热材料对所述壳体内的水进行加热时，通过所述主控柜控制所述电控阀的开闭，避免所述壳体内出现蒸发过快，水位过低的现象。

2.如权利要求1所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，其特征在于，

每个所述分流体包括连接管、围合板和两块连接板，所述围合板的两端均设置有所述连接板，靠近所述分流管的一端的所述连接板上设置有多个卡槽，所述卡槽与所述分流管相适配，远离所述分流管的一端的所述连接板上设置有所述连接管，所述连接管分别与对应的所述第一管体和所述第二管体法兰连接。

3.如权利要求2所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，其特征在于，

每个所述分流管的两端均设置有第一密封圈。

4.如权利要求1所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，其特征在于，

所述储热罐的顶部设置有密封盖，所述第三管体和所述第四管体上均设置有固定件，每个所述固定件均位于所述密封盖的上方。

5.如权利要求1所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，其特征在于，

所述储热材料的成分为60wt％NaNO3和40wt％KNO3共晶熔盐。

6.一种太阳能集热储热模块化供暖系统，包括如权利要求1至5任一项所述的太阳能集热储热模块化供暖装置，其特征在于，

还包括制暖片，每个所述分管道远离所述主管道的一端均设置有所述制暖片。

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