CN203964413U - 一种太阳能蓄热供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种太阳能蓄热供热系统，包括太阳能集热器、相变蓄热层、相变蓄热体、辅助热源、两台循环泵和七个截止阀，各个部件之间用水管联通，还包括控制器和温度传感器，所述的控制器分别与两台循环泵、七个截止阀及温度传感器相连接。本实用新型供热效果好，且安装了温度传感器和控制器，可有效解决太阳辐射不稳定的缺点，使开启辅助热源的时间短，节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能采暖蓄热技术领域，尤其涉及一种太阳能蓄热供热系统。
背景技术
太阳能作为一种可再生的清洁能源已经受到人们的广泛关注，随着环境的持续恶化、低碳、绿色的人居环境已经成为了全球可持续发展的远景目标。根据人居环境的需要，建筑供暖是很多寒冷地区必须面对的高能耗行业。大量的能耗需求使能源使用逐年攀升，由最初的煤炭供暖到近年来的燃气、热泵供暖，无一不是在消耗着大量基础能源的前提下完成。因此寻求一种新的供暖方式，以节约能源，保护环境为中心，以清洁型可再生能源替代传统能源，成为现代建筑供暖的新趋势。太阳能作为世界上最富有、最具发展潜力的能源—太阳能的利用技术，一直备受世界各国关注。
目前太阳能技术已经在世界各地得到了长足的发展，但是由于太阳能的不稳定和间接性，在太阳能辐射较强时会有剩余热量无法被有效利用，太阳能辐射较弱时又不能提供足够的能量供建筑物使用。而现有的大多数太阳能蓄热供暖技术，不能用太阳能集热器直接供暖，导致在早上太阳辐射较弱、相变蓄热箱还不能供暖时还一直开启辅助热源，使太阳不能得到充分利用，而且，在太阳辐射较弱的天气，太阳能集热器出口和相变蓄热箱放热温度可能一直低于供暖温度，此时只能用辅助热源供热，而太阳能资源完全得不到利用，因此这些技术并不利于节约能源，而且没有有效的温度控制系统。
实用新型内容
本实用新型的目的为了解决上述问题，提供了一种以太阳能作为主要热源，太阳能集热器可直接供热，也可与蓄能和辅助热源相结合的供热，可适用于多种不同建筑物的太阳能相变蓄热供热系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括太阳能集热器、相变蓄热层、相变蓄热体、辅助热源、两台循环泵和七个截止阀，各个部件之间用水管联通，还包括控制器和温度传感器，所述的控制器分别与两台循环泵、七个截止阀及温度传感器相连接。
进一步的，所述温度传感器包括用于探测天气的室外温度传感器和用于探测暖流温度室内传感器。
进一步的，所述的相变蓄热层由相变温度在29～33℃的相变蓄热材料平铺而成，所述相变蓄热体为一方形状壳体，该壳体的内腔中填充有相变温度在45～65℃之间的相变蓄热材料。
优选的，所述的相变蓄热材料为石蜡或脂肪酸。
进一步的，所述的辅助热源可以是水源热泵、地源热泵、锅炉、或其他形式的辅助热源，可与太阳能集热器采取并联的形式。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过传热流体将太阳能集热器采集的热量以热交换方式转移至相变蓄热层及相变蓄热体内，且传热流体与用户端水体不连通，使得经热交换后回流到太阳能集热器内传热流体温度较低，因此能有效提升太阳能集热器的效率，其供热效果好并且在室外及室内安装了温度传感器，将所采集到的稳定信号发送至控制器，控制器对截止阀和循环泵发出指令，开启或关闭截止阀及控制循环泵的转速，可有效解决太阳辐射不稳定的缺点，使开启辅助热源的时间短，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的太阳能蓄热供热系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种太阳能蓄热供热系统，包括太阳能集热器2、相变蓄热层1、相变蓄热体3、辅助热源4、两台循环泵和七个截止阀，各个部件之间用水管联通，还包括控制器和温度传感器(图未示)，所述温度传感器包括用于探测天气的室外温度传感器和用于探测暖流温度室内传感器，所述的控制器分别与两台循环泵、七个截止阀及温度传感器相连接。室外温度传感器将所采集的到天气状况信号发送至控制器，室内温度传感器将所采集到的暖流温度信号发送至控制器，控制器收到信号后对截止阀及循环泵发出指令，开启或关闭截止阀及控制循环泵的转速，可有效解决太阳辐射不稳定的缺点，使开启辅助热源的时间短，节能环保。
所述两台循环泵分别为第一循环泵61、第二循环泵62，所述的七个截止阀为第一截止阀71、第二截止阀72、第三截止阀73、第四截止阀74、第五截止阀75、第六截止阀76和第七截止阀77。
所述相变蓄热体3设有一换热流体进口、一换热流体出口、一进水口、一出水口，所述相变蓄热层1、太阳能集热器2、辅助热源4及两台循环泵各设有一流体进口、一流体出口，所述相变蓄热体3的换热流体进口接到第一循环泵61的流体出口，并经第七截止阀77接到第二循环泵62的流体进口，其换热流体出口经第一截止阀71接到太阳能集热器2的流体进口，并经第三截止阀73接到相变蓄热层1的的流体出口，经第五截止阀75接到辅助热源4的流体进口，其进水口经一进水阀门81连接市政供水管道，其出水口经一出水阀门82连接室内水管。
所述第一循环泵61的流体进口经第二截止阀72接到太阳能集热器2的流体出口，并经第四截止阀74接到第二循环泵62的流体进口，经第六截止阀76接到辅助热源4的流体出口，所述第二循环泵62的流体出口接到相变蓄热层1的流体进口。
本实用新型实施例中，所述的相变蓄热层由相变温度在29～33℃的相变蓄热材料平铺而成，所述相变蓄热体为一方形状壳体，该壳体的内腔中填充有相变温度在45～65℃之间的相变蓄热材料，所述的相变蓄热材料为石蜡或脂肪酸。
本实用新型的实施例中，所述相变蓄热层内的相变蓄热材料填充方式为换热盘管式，即在相变蓄热层内设置一根换热盘管，并在该换热盘管的四周填充相变蓄热材料，其中一根换热盘管的两端管口分别接到相变蓄热体的换热流体出口，另一根换热盘管的两端管口分别接到相变蓄热体的进水口和出水口。
本实用新型实施例中，所述相变蓄热层及相变蓄热体内的换热盘管均由铜管盘折而成，所述辅助热源可以是水源热泵、地源热泵、锅炉、或其他形式的辅助热源，可与太阳能集热器采取并联的形式。
本实用新型实施例在夏天使用时，铺设于室内的地坪面与地板之间的夹层内的相变蓄热层无需蓄热，此时应当关闭第三截止阀73、第四截止阀74、第二循环泵62，在冬季使用时，铺设于室内的地坪面与地板之间的夹层内相变蓄热层需蓄热，此时应当开启第三截止阀73、第四截止阀74、第二循环泵62。
本实用新型实施例的工作原理如下：
当室外温度传感器采集到太阳光能充足的天气状况下，控制器发出指令：关闭第三截止阀73、第四截止阀74、第五截止阀75、第六截止阀76、第七截止阀77、第二循环泵62、辅助热源4、进水阀门81、进水阀门82，开启第一截止阀71、第二截止阀72、第一循环泵61，在第一循环泵61的作用下，传热流体从太阳能集热器2流体进口流入，经太阳能集热器2吸收的太阳光能加热后从太阳集热器2的流体口流出，再经第二截止阀72，第一循环泵61泵入相变蓄热体3内，然后再从相变蓄热体3的换热流体出口流出，经第一截止阀71回到太阳能集热器2，完成一个热交换循环；用户需要热水时，打开进水阀门81和出水阀门82，水管道内的冷水即可流入相变蓄热体3，利于相变蓄热体3内储蓄的热量对从进水阀门81流入的冷水进行加热，加热后的水经出水阀门82流出供用户使用。
当室外稳定传感器所采集到太阳光能不足的天气情况下，且用户需要用水时，控制器发出指令：关闭第一截止阀71、第二截止阀72、第三截止阀73、第四截止阀74、第七截止阀77、第二循环泵62，开启第一循环泵2、第五截止阀75、第六截止阀76、辅助热源4，在辅助热源4的作用下，传热流体从辅助热源4的流体进口流入，经辅助热源4加热后从辅助热源4的流体出口流出，再经第六截止阀76、第一循环泵61相变蓄热体3内，并与相变蓄热体3内的相变蓄热材料进行热交换，从而将热量储存在相变蓄热体3内，然后再从相变蓄热体3的换热流体出口流出，，经第五截止阀75回流到辅助热源4，同时打开进水阀门81和出水阀门82，水管道内的冷水即可流入相变蓄热体3，利用相变蓄热体3内储蓄的热量对从进水阀门81流入的冷水进行加热，加热后的水经出水阀门82流出供用户使用。
当安装于室内的温度传感器所采集到从出水阀门82所流出的水温过高或高低，控制器对循环泵发出指令，加大或降低循环泵的泵入速度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种太阳能蓄热供热系统，其特征在于：包括太阳能集热器、相变蓄热层、相变蓄热体、辅助热源、两台循环泵和七个截止阀，各个部件之间用水管联通，还包括控制器和温度传感器，所述的控制器分别与两台循环泵、七个截止阀及温度传感器相连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄热供热系统，其特征在于：所述温度传感器包括用于探测天气的室外温度传感器和用于探测暖流温度室内传感器。
3.根据权利要求1所述的太阳能蓄热供热系统，其特征在于：所述的相变蓄热层由相变温度在29～33℃的相变蓄热材料平铺而成，所述相变蓄热体为一方形状壳体，该壳体的内腔中填充有相变温度在45～65℃之间的相变蓄热材料。
4.根据权利要求3所述的太阳能蓄热供热系统，其特征在于：所述的相变蓄热材料为石蜡或脂肪酸。
5.根据权利要求1所述的太阳能蓄热供热系统，其特征在于：所述的辅助热源可以是水源热泵、地源热泵、锅炉、或其他形式的辅助热源，可与太阳能集热器采取并联的形式。
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| CN106016768A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-12 | 大震锅炉工业（昆山）有限公司 | 一种太阳能工业热能系统 |
| CN106839075A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-13 | 天津商业大学 | 小型风冷热泵机组蓄热装置 |
| CN108151114A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-12 | 国网北京市电力公司 | 供热装置 |
| CN109028264A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-18 | 重庆大学 | 一种封闭式采暖系统 |
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