一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統技術方案

本發明專利技術公開了一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統，該系統主要包括太陽能集熱器（1）、輔助熱源（2）、太陽能循環泵（4）、相變蓄熱箱（5）、板式換熱器（6）、采暖循環泵（9），它們之間用水管聯通，安裝閥門調節；太陽能集熱器與輔助熱源串聯或并聯；相變蓄熱箱根據需要采用0~100℃以內的相變材料；當太陽能集熱器出水溫度達到供暖溫度時，太陽能集熱器熱水通過板式換熱器直接與采暖回水換熱，有富余熱量時，可先儲存在相變蓄熱箱內，當太陽輻射不足時再與采暖回水換熱；本發明專利技術利用太陽能集熱器的多種管路、閥門組合方式，以及相變蓄熱材料蓄熱量大、溫度穩定的蓄熱特點，可以解決太陽輻射不穩定的缺點，使開啟輔助熱源時間縮短；節能環保。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及太陽能采暖技術，尤其是一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統。
技術介紹
太陽能作為一種可再生的清潔能源已經受到人們的廣泛關注，隨著環境的持續惡化，低碳、綠色的人居環境已經成為了全球可持續發展的遠景目標。根據人居環境的需要，建筑供暖是很多寒冷地區必須面對的高能耗行業。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來的燃氣、熱泵供暖，無一不是在消耗著大量基礎能源的前提下完成的。因此，尋求一種新的供暖方式，以節約能源、保護環境為中心，以清潔型可再生能源替代傳統能源，成為現代建筑供暖的新趨勢。太陽能作為世界上最豐富、最具發展潛力的能源資源——太陽能的利用技術，一直備受世界各國關注。目前，太陽能技術已經在世界各地得到了長足的發展，但是由于太陽能的不穩定性和間歇性，在太陽輻射較強時會有剩余熱量無法被有效利用，太陽輻射較弱時又不能提供足夠的能量供建筑物使用。而現有的大多數太陽能蓄熱供暖技術，不能用太陽能集熱器直接供暖，導致在早上太陽輻射較弱、相變蓄熱箱還不能供暖時要一直開啟輔助熱源，使太陽不能得到充分利用。而且，在太陽輻射較弱的天氣，太陽能集熱器出口和相變蓄熱箱放熱溫度可能一直低于供暖溫度，此時只能用輔助熱源供熱，而太陽能資源完全得不到利用，因此，這些技術并不利于節約能源。本系統與之前公布的CN 101832590 A “太陽能供暖系統及其采暖和熱水供應的方法”結構相似，但本系統的特點在于利用太陽能集熱器使熱水達到供暖溫度而沒有富裕熱量蓄積時可直接向末端供暖和利用相變蓄熱材料蓄熱，從而最大可能的減少輔助熱源開啟時間，減小儲熱箱的體積，從而最大程度的利用太陽能供暖，更好的實現可再生能源的利用。另外，CN 101832590 A “太陽能供暖系統及其采暖和熱水供應方法”中所用的換熱器比較多，導致所需的太陽能集熱器的供暖溫度較高，而太陽能集熱器的效率隨著太陽能集熱器出口供熱溫度的升高而下降，因此它的太陽能集熱器的效率相對較低。
技術實現思路
針對現有技術存在的上述不足，本專利技術的目的在于提供一種以太陽能作為主要熱源，太陽能集熱器可直接供暖，也可與蓄能和輔助熱源相結合的供暖方式，可適用于多種不同建筑的太陽能復合式相變蓄熱供暖系統。為此，本專利技術采取了如下技術方案1、太陽能復合式相變蓄熱供暖系統，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II，包括主要由太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III，包括主要由相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV，包括主要由輔助熱源(2)、供暖末端(10)組成的輔助熱源供暖循環供暖回路V，其特征在于 A、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I包括太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； B、所述的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II包括太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、相變蓄熱箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； C、所述的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III包括太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； D、所述的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV包括相變蓄熱箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； E、所述的輔助熱源供暖循環供暖回路V包括輔助熱源(2)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； F、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路1、太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路I1、太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路II1、相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV、輔助熱源供暖循環供暖回路V交替運行。各個供暖循環供暖回路間的轉換通過管路上的閥門調節；系統中的泵、閥電控器件、溫度傳感器和輔助熱源控件分別與控制器(11)電連接；2、一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II，包括主要由太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III，包括主要由相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV，包括主要由輔助熱源(2)、供暖末端(10)組成的輔助熱源供暖循環供暖回路V、包括主要由太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、輔助熱源(2)、供暖末端(10)組成的太陽能和輔助熱源串聯供暖循環供暖回路VI，其特征在于 A、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I包括太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； B、所述的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II包括太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、相變蓄熱箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； C、所述的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III包括太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； D、所述的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV包括相變蓄熱箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； E、所述的輔助熱源供暖循環供暖回路V包括輔助熱源(2)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； F、所述的太陽能和輔助熱源串聯供暖循環供暖回路VI包括太陽能集熱器(I)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、相變蓄熱箱(5)、輔助熱源(2)采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通； G、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路1、太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路I1、太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路II1、相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV、輔助熱源供暖循環供暖回本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統，包括主要由太陽能集熱器（1）、板式換熱器（6）、供暖末端（10）組成的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路Ⅰ，包括主要由太陽能集熱器（1）、板式換熱器（6）、相變蓄熱箱（5）、供暖末端（10）組成的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路Ⅱ，包括主要由太陽能集熱器（1）、相變蓄熱箱（5）、供暖末端（10）組成的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路Ⅲ，包括主要由相變蓄熱箱（5）、供暖末端（10）組成的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路Ⅳ，包括主要由輔助熱源（2）、供暖末端（10）組成的輔助熱源供暖循環供暖回路Ⅴ，其特征在于：A、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路Ⅰ包括太陽能集熱器（1）、板式換熱器（6）、太陽能循環泵（4）、乙二醇定壓箱（3）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循環泵（9）及供暖末端（10），各個部件之間用水管聯通；B、所述的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路Ⅱ包括太陽能集熱器（1）、板式換熱器（6）、太陽能循環泵（4）、乙二醇定壓箱（3）、相變蓄熱箱（5）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循環泵（9）及供暖末端（10），各個部件之間用水管聯通；C、所述的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路Ⅲ包括太陽能集熱器（1）、相變蓄熱箱（5）、太陽能循環泵（4）、乙二醇定壓箱（3）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循環泵（9）及供暖末端（10），各個部件之間用水管聯通；D、所述的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路Ⅳ包括相變蓄熱箱（5）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循環泵（9）及供暖末端（10），各個部件之間用水管聯通；E、所述的輔助熱源供暖循環供暖回路Ⅴ包括輔助熱源（2）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循環泵（9）及供暖末端（10），?各個部件之間用水管聯通；F、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路Ⅰ、太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路Ⅱ、太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路Ⅲ、相變蓄熱箱供暖循環供暖回路Ⅳ、輔助熱源供暖循環供暖回路Ⅴ交替運行，各個供暖循環供暖回路間的轉換通過管路上的閥門調節；系統中的泵、閥電控器件、溫度傳感器和輔助熱源控件分別與控制器（11）電連接。...

【技術特征摘要】
1.一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器 (6)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II，包括主要由太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10) 組成的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III，包括主要由相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV，包括主要由輔助熱源(2)、供暖末端(10) 組成的輔助熱源供暖循環供暖回路V，其特征在于A、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I包括太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通；B、所述的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II包括太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、相變蓄熱箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通；C、所述的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III包括太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、太陽能循環泵(4)、乙二醇定壓箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通；D、所述的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV包括相變蓄熱箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通；E、所述的輔助熱源供暖循環供暖回路V包括輔助熱源(2)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循環泵(9)及供暖末端(10)，各個部件之間用水管聯通；F、所述的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路1、太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路I1、太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路II1、相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV、輔助熱源供暖循環供暖回路V交替運行，各個供暖循環供暖回路間的轉換通過管路上的閥門調節；系統中的泵、閥電控器件、溫度傳感器和輔助熱源控件分別與控制器 (11)電連接。2.一種太陽能復合式相變蓄熱供暖系統，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器 (6)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖不蓄熱循環供暖回路I，包括主要由太陽能集熱器(I)、板式換熱器(6)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的太陽能集熱器直接供暖加蓄熱循環供暖回路II，包括主要由太陽能集熱器(I)、相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10) 組成的太陽能和相變蓄熱箱串聯供暖循環供暖回路III，包括主要由相變蓄熱箱(5)、供暖末端(10)組成的相變蓄熱箱供暖循環供暖回路IV，包括主要由輔助熱源(2)、供暖末端(10) 組成的輔助熱源供暖循環供暖回路V、包括主要由太陽能集熱器(I)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧軍，趙娟，李婷，徐政宇，曾誠，孫蕓雅，王亮，鄒秋生，王曦，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：