一种跨季节储热供热系统及其供暖方法技术方案

本发明专利技术提供了一种跨季节储热供热系统及其供暖方法，涉及蓄热和供热技术领域；储热供热系统包括太阳能集热器、缓冲水箱、第一换热器、第二换热器以及地下蓄热系统；太阳能集热器通过第一换热器对缓冲水箱内的水加热；地下蓄热系统包括埋设在地下的蓄热池和第一换热盘管；第一换热盘管围绕蓄热池设置；第二换热器分别与蓄热池和第一换热盘管连通，用于对蓄热池内储热介质进行加热及对蓄热池周围的土壤进行加热。本发明专利技术通过蓄热池将非采暖季太阳能热量存储，在蓄热池周围设置的第一换热盘管对蓄热池周围的土壤进行加热，有效利用蓄热池周围的土壤蓄热，另外，第一换热盘管围绕蓄热池设置可以二次利用蓄热池向外散发的热量，提供系统效率。

Cross season heat storage and heating system and heating method thereof

The invention provides a seasonal heat storage heating system and heating method, relates to the technical field of heat storage and heating; thermal storage heating system comprises a solar heat collector, a buffer tank, a first heat exchanger, a second heat exchanger, the underground heat storage system; solar collector through a heat exchanger heating water for buffer in the water tank; the underground heat storage system comprises a heat storage tank buried in the underground and the first heat exchange coil; the first heat exchanger coil around the heat storage tank set; the second heat exchanger is respectively connected with a heat storage tank and the first heat exchanger connected for heating of the heat storage medium storage pool and storage pool of the surrounding soil by heating. The present invention through the heat storage pool will be non heating season solar heat storage in the storage pool, set around the first heat exchanger coil of a heat storage tank for heating the surrounding soil, the effective use of storage pool surrounding soil storage, in addition, the first heat exchanger coil around the heat storage tank set can be two times using a heat storage tank radiate heat supply system efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种跨季节储热供热系统及其供暖方法
本专利技术涉及蓄热及供热
，尤其是涉及一种跨季节储热供热系统及其供暖方法。
技术介绍
目前，太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，在化石燃料逐年减少、国际能源形势日趋严峻的今天，开发利用太阳能是实现能源供应多元化、保证能源安全的重要途径之一。太阳能供热是降低我国北方建筑供热煤耗的有效途径之一。而由于季节的变化，太阳能等集热系统的获取热量的效率是不同的，同时，不同季节人们对热水等热能的需求也随着变化；具体而言，在夏季，太阳能等集热系统的集热效率较高，而人们对热水以及其他供热的需求缺较低；而在冬季，太阳能的集热效率较低，而人们对热水、采暖的热需求较高。由此导致，在冬季太阳能等集热系统的供热能力不足，而在夏季，集热系统的热量无法充分利用而白白浪费掉。跨季节储热、供热系统的出现则很好解决了上述的供、需量交错的矛盾。一个能将夏季大量的、过剩的太阳能进行存储，并跨季节释放的太阳能储能供热系统成为了目前能源利用的焦点研究方向。而目前，现有的跨季节储热供热系统存在热量损失严重、储热效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种跨季节储热供热系统及其供暖方法，以解决现有技术中存在的跨季节储热供热系统存在热量损失严重、储热效率低的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种跨季节储热供热系统，包括：太阳能集热器、缓冲水箱、第一换热器、第二换热器以及地下蓄热系统；所述太阳能集热器通过集热循环管路与所述第一换热器的热源侧连接；所述第一换热器的换热侧通过第一换热管路与所述缓冲水箱连接；所述太阳能集热器通过所述第一换热器对所述缓冲水箱内的水加热；所述第二换热器的热源侧通过第二换热管路与所述缓冲水箱连接；所述地下蓄热系统包括埋设在地下的蓄热池和第一换热盘管；所述第一换热盘管围绕所述蓄热池设置；所述第二换热器的换热侧与所述蓄热池连通，用于对蓄热池内的储热介质进行加热；所述第二换热器的换热侧还与所述第一换热盘管连通，并通过第一换热盘管对蓄热池周围的土壤进行加热。本专利技术公开的一种跨季节储热供热系统在夏季太阳能集热器通过换热器和缓冲水箱将多余的热量稳定地存储到所述地下蓄热系统中，供冬季采暖及生活热水使用。本专利技术通过蓄热池将非采暖季太阳能热量存储，并通过在蓄热池周围设置的第一换热盘管对蓄热池周围的土壤进行加热，进一步有效利用蓄热池周围的土壤蓄热，另外，第一换热盘管围绕蓄热池设置可以二次利用蓄热池向外散发的热量，提供系统效率。进一步地，所述第二换热管路和所述第一换热管路上设置有水泵和阀门。进一步地，所述蓄热池通过管路与用于供暖的采暖末端设备连接，用于在采暖季节对采暖末端设备进行供热。进一步地，所述第一换热盘管通过管路与用于供暖的采暖末端设备连接，用于在采暖季节对采暖末端设备进行供热。进一步地，所述跨季节储热供热系统还包括第三换热管路，所述蓄热池和所述第一换热盘管相互并联，并通过所述第三换热管路与所述第二换热器的换热侧连接。进一步地，所述蓄热池通过池支管与所述第三换热管路连接；所述第一换热盘管通过盘管支管与所述第三换热管路连接。进一步地，所述采暖末端设备通过采暖支管与所述第三换热管路连接，并通过第三换热管路与所述第一换热盘管和所述蓄热池连接。进一步地，所述采暖支管上还设置有对采暖支管内热水进一步加热的二次加热装置。进一步地，所述二次加热装置为水源热泵或者电加热器；或者，所述二次加热装置包括热采集器和第三换热器，热采集器通过所述第三换热器对所述采暖支管内热水做进一步加热。进一步地，所述第一换热盘管的数量为多个，在水平投影平面内，多个所述第一换热盘管围绕着所述蓄热池布设。优选地，多个所述第一换热盘管围绕着所述蓄热池均匀布设。进一步地，多个所述第一换热盘管相互并联并分别通过盘管支管与所述第三换热管路连接。在以蓄热池为中心的外圆周向上，多个第一换热盘管均匀布设，彼此相对独立，该种设置方式结构简单，施工方便，在某个第一换热盘管出现管路破裂的情况下，不影响其他第一换热盘管的继续正常工作。进一步地，所述第三换热管路上设置有双向泵组，所述双向泵组一端与所述蓄热池以及所述第一换热盘管连接；所述双向泵组一端通过换向阀分别与所述第二换热器的换热侧、以及所述采暖末端设备连接；非采暖季时，双向泵组用于所述第二换热器与所述蓄热池以及所述第一换热盘管之间的热水循环以及蓄热；采暖季时，双向泵组反向运转，用于所述蓄热池以及所述第一换热盘管与所述第二换热器之间的热水循环，通过第二换热器向缓冲水箱供热；或者，用于所述蓄热池以及所述第一换热盘管与所述采暖末端设备之间的热水循环，向采暖末端设备供热。在夏季等非采暖季节，缓冲水箱内的多余热量经第二换热器存储在蓄热池内，可有效避免缓冲水箱内的水过热甚至汽化，有效控制缓冲水箱内热水温度。而在冬季等采暖季节或者其他太阳能集热器供热不足的情况下，第二换热器可以利用蓄热池内的热量对缓冲水箱内水进行二次加热，弥补其热能的不足。在冬季等采暖季节，通过换向阀，所述蓄热池以及所述第一换热盘管也可以与所述采暖末端设备直接连通，向采暖末端设备供热。进一步地，所述双向泵组包括两组并联设置的单向泵和单向阀；两组单向泵和单向阀的液体可流动方向相反。进一步地，所述蓄热池的侧壁和底部上设置有保温层和防水层；蓄热池内还设置有分层板，所述分层板将蓄热池内部空间自上而下分割为若干个相互连通的分空间，用于减缓上下分空间之间的热量流动。进一步地，所述蓄热池包括设置在中上部的热水口，和设置在中下部的冷水口；所述热水口通过管路和换向阀分别与所述第二换热器换热侧的出水口、所述采暖末端设备的进水口连接；所述冷水口通过管路和换向阀分别与所述第二换热器换热侧的进水口、所述采暖末端设备的出水口连接。进一步地，所述储热介质为在蓄热池、所述第二换热器、所述第一换热盘管以及所述采暖末端设备之间循环流动的水。进一步地，所述储热介质为砾石沙土；所述蓄热池内设置有第二换热盘管；第二换热盘管埋设在所述砾石沙土中，用于对砾石沙土加热或者从砾石沙土中获取热量；所述第二换热盘管与所述第二换热管路连接。进一步地，所述第二换热盘管包括上下相对设置的所述热水口和所述冷水口。进一步地，所述缓冲水箱上设置有补水口和热水出口，补水口设置在缓冲水箱下部，热水出口设置在缓冲水箱的上部。本专利技术跨季节储热供热系统还包括：控制器；设置在所述蓄热池内的第一温度传感器；设置在第一换热盘管内的第二温度传感器；控制所述蓄热池与所述第二换热管路连通的池控制阀；控制所述第一换热盘管与所述第二换热管路连通的盘管控制阀；控制器分别与所述双向泵组、所述二次加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器、所述换向阀、所述池控制阀以及所述盘管控制阀连接。本专利技术还公开了一种采用上述跨季节储热供热系统的供暖方法，其包括如下步骤：步骤一：非采暖季时，所述太阳能集热器通过换热器和缓冲水箱将多余的热量存储到蓄热池中以及蓄热池周围的土壤中；步骤二：采暖季节，首先所述控制器开启池控制阀以连通所述蓄热池与所述采暖末端设备，并由蓄热池向采暖末端设备进行供热；步骤三：当所述第一温度传感器测定的所述蓄热池内的温度低于设定温度以至于不足以独立向所述采暖末端设备供热时，所述控制器启动所述二次加热装置对采暖支管内热水进一步加热以满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨季节储热供热系统，其特征在于，包括：太阳能集热器、缓冲水箱、第一换热器、第二换热器以及地下蓄热系统；所述太阳能集热器通过集热循环管路与所述第一换热器的热源侧连接；所述第一换热器的换热侧通过第一换热管路与所述缓冲水箱连接；所述太阳能集热器通过所述第一换热器对所述缓冲水箱内的水加热；所述第二换热器的热源侧通过第二换热管路与所述缓冲水箱连接；所述地下蓄热系统包括埋设在地下的蓄热池和第一换热盘管；所述第一换热盘管围绕所述蓄热池设置；所述第二换热器的换热侧与所述蓄热池连通，用于对蓄热池内的储热介质进行加热；所述第二换热器的换热侧还与所述第一换热盘管连通，并通过第一换热盘管对蓄热池周围的土壤进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种跨季节储热供热系统，其特征在于，包括：太阳能集热器、缓冲水箱、第一换热器、第二换热器以及地下蓄热系统；所述太阳能集热器通过集热循环管路与所述第一换热器的热源侧连接；所述第一换热器的换热侧通过第一换热管路与所述缓冲水箱连接；所述太阳能集热器通过所述第一换热器对所述缓冲水箱内的水加热；所述第二换热器的热源侧通过第二换热管路与所述缓冲水箱连接；所述地下蓄热系统包括埋设在地下的蓄热池和第一换热盘管；所述第一换热盘管围绕所述蓄热池设置；所述第二换热器的换热侧与所述蓄热池连通，用于对蓄热池内的储热介质进行加热；所述第二换热器的换热侧还与所述第一换热盘管连通，并通过第一换热盘管对蓄热池周围的土壤进行加热。2.根据权利要求1所述的跨季节储热供热系统，其特征在于，所述蓄热池通过管路与用于供暖的采暖末端设备连接，用于在采暖季节对采暖末端设备进行供热；所述第一换热盘管通过管路与用于供暖的采暖末端设备连接，用于在采暖季节对采暖末端设备进行供热。3.根据权利要求2所述的跨季节储热供热系统，其特征在于，所述跨季节储热供热系统还包括第三换热管路，所述蓄热池和所述第一换热盘管相互并联，并通过所述第三换热管路与所述第二换热器的换热侧连接；所述蓄热池通过池支管与所述第三换热管路连接；所述第一换热盘管通过盘管支管与所述第三换热管路连接；所述采暖末端设备通过采暖支管与所述第三换热管路连接，并通过第三换热管路与所述第一换热盘管和所述蓄热池连接。4.根据权利要求3所述的跨季节储热供热系统，其特征在于，所述第三换热管路上设置有双向泵组，所述双向泵组一端与所述蓄热池以及所述第一换热盘管连接；所述双向泵组一端通过换向阀分别与所述第二换热器的换热侧、以及所述采暖末端设备连接；非采暖季时，双向泵组用于所述第二换热器与所述蓄热池以及所述第一换热盘管之间的热水循环以及蓄热；采暖季时，双向泵组反向运转，用于所述蓄热池以及所述第一换热盘管与所述第二换热器之间的热水循环，通过第二换热器向缓冲水箱供热；或者，用于所述蓄热池以及所述第一换热盘管与所述采暖末端设备之间的热水循环，向采暖末端设备供热。5.根据权利要求4所述的跨季节储热供热系统，其特征在于，所述采暖支管上还设置有对采暖支管内热水进一步加热的二次加热装置。6.根据权利要求5所述的跨季节储热供热系统，其特征在于，所述二次加热装置为水源热泵或者电加热器；或者，所述二次加热装置包括热采集器和第三换热器，热采集器通过所述第三换热器对所述采暖支管内热水做进一步加热。7.根据权利要求1所述的跨季节储热供热系统，其特征在于，所述第一换热盘管的数量为多个，在水平投影平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦青太，张井山，张正，许道金，李豪举，李筛，葛佳威，张景珊，杨忠民，
申请(专利权)人：日出东方太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32