一种太阳能供热系统技术方案

本发明专利技术提供了一种太阳能供热系统，涉及蓄热及供热技术领域，其包括太阳能集热器、热水箱、第一换热器、第二换热器以及蓄热系统；太阳能集热器通过集热循环管路和控制阀门可选择地与第一换热器、第二换热器的热源侧连接；第一换热器的换热侧通过第一换热管路与所述热水箱连接；第二换热器的换热侧通过第二换热管路与蓄热系统连接。本发明专利技术利用控制阀门可以控制流过第一换热器和第二换热器的热水流量，利用体积较小的热水箱进行短期蓄热，以满足日常热量供应的需求，解决短周期内的热量供需矛盾的平衡和调节，将富余的热量通过第二换热器输入蓄热系统进行保存，利用蓄热系统实现跨季节、长周期的热量供需矛盾的平衡和调节。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能供热系统
本专利技术涉及蓄热及供热
，尤其是涉及一种太阳能供热系统。
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采暖季与非采暖季间供、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。另外，在短周期内同样存在供、需量交错的矛盾，由此，上述两种矛盾交错，现有的跨季节储热供热系统还无法有效解决，或者解决或者应对上述矛盾时存在热量损失严重、储热效率低的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能供热系统，以解决现有技术中太阳能供热系统在解决采暖季与非采暖季间供、需量交错的矛盾时存在的热量损失严重、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太阳能供热系统，包括：太阳能集热器、热水箱、第一换热器、第二换热器以及蓄热系统；所述太阳能集热器通过集热循环管路和控制阀门可选择地分别与所述第一换热器、第二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热水箱连接；所述太阳能集热器通过所述第一换热器对所述热水箱内的水加热；所述第二换热器的换热侧通过第二换热管路与所述蓄热系统连接；所述太阳能集热器通过所述第二换热器将热量储存在所述蓄热系统中。利用控制阀门可以控制流过第一换热器和第二换热器的热水流量，即首先根据日常实际需要调节流经第一换热器的热水流量，利用体积较小的热水箱进行短期蓄热，以满足日常热量供应的需求，解决短周期内的热量供需矛盾的平衡和调节。同时，将富余的热量通过第二换热器输入蓄热系统进行保存，利用蓄热系统实现跨季节、长周期的热量供需矛盾的平衡和调节。进一步地，所述太阳能供热系统包括所述集热循环管路上依次串联设置的第一换热组件和第二换热组件；所述第一换热组件包括第一三通阀、所述第一换热器和第一旁路；所述第一换热器与所述第一旁路并列设置且分别与所述第一三通阀的两个出水口连接；所述第二换热组件包括第二三通阀、所述第二换热器和第二旁路；所述第二换热器与所述第二旁路并列设置且分别与所述第二三通阀的两个出水口连接；所述控制阀门包括所述第一三通阀和所述第二三通阀。通过两个三通阀控制经过两个换热器的流量，按照长、短周期内供热需求对两个换热器进行流量切换，从而达到控制换热量、实现长、短期热量供需平衡的目的。进一步地，所述蓄热系统通过供暖管路与采暖末端设备连接，用于在采暖季向所述采暖末端设备供热。进一步地，所述供暖管路上设置有二次加热单元，所述二次加热单元包括并列设置的二次加热装置和直通支管；所述蓄热系统可选择地通过所述直通支管与所述采暖末端设备连接，或者经过所述二次加热装置与所述采暖末端设备连接；所述二次加热装置用于对所述供暖管路内热水做进一步加热处理。进一步地，所述二次加热装置为水源热泵、燃气锅炉、电加热器或者其他热源装置；或者，所述二次加热装置包括热采集器和换热器，热采集器通过换热器对所述供暖管路内热水做进一步加热处理。当蓄热系统中的水温较低不足以独立供暖时，可通过关闭直通支管上的控制阀，启动二次加热装置，让供暖管路内的水流经二次加热装置，进一步地提升水温以满足采暖需要。进一步地，所述供暖管路上设置有过滤装置。进一步地，所述热水箱设置有补水口和热水出口，补水口设置在热水箱下部，热水出口设置在热水箱的上部。热水出口通过管路与洗浴设备等日常热水供应设备连通，以满足日常的热水所需。进一步地，所述热水箱内设置有水箱换热盘管，所述水箱换热盘管上端设置有所述热水出口，下端设置有所述补水口。进一步地，所述第一换热器为板式换热器；或者，所述第一换热器为设置在所述热水箱内的换热盘管。进一步地，所述蓄热系统包括蓄热容器；所述第二换热器的换热侧通过所述第二换热管路与所述蓄热容器连通，用于对蓄热容器内的储热介质进行加热；所述蓄热容器通过所述供暖管路与所述采暖末端设备连接，用于在采暖季节对采暖末端设备进行供热。进一步地，所述蓄热容器为设置在地上或者是埋设在地下的箱体或者蓄热池。进一步地，所述蓄热容器的数量为若干个，若干个所述蓄热容器依次串联，且自高到低依次设置；每个所述蓄热容器包括设置在中上部的出水口，和设置在中下部的进水口。进一步地，所述蓄热容器的侧壁和底部上设置有保温层和防水层；蓄热容器内还设置有分层板，所述分层板将蓄热容器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，所述蓄热容器为埋设在地下的蓄热池；所述蓄热系统还包括辅助换热盘管；所述辅助换热盘管围绕所述蓄热容器设置；所述第二换热器的换热侧与所述辅助换热盘管连通，并通过第一换热盘管对蓄热容器周围的土壤进行加热；所述辅助换热盘管通过所述供暖管路与所述采暖末端设备连接，用于在采暖季节对采暖末端设备进行供热。本专利技术通过蓄热容器将非采暖季太阳能热量存储，并通过在蓄热容器周围设置的辅助换热盘管对蓄热容器周围的土壤进行加热，进一步有效利用蓄热容器周围的土壤蓄热，另外，辅助换热盘管围绕蓄热容器设置可以二次利用蓄热容器向外散发的热量，提供系统效率。进一步地，所述蓄热容器和所述辅助换热盘管相互并联，并通过所述第二换热管路与所述第二换热器的换热侧连接。进一步地，所述辅助换热盘管的数量为多个，在水平投影平面内，多个所述辅助换热盘管围绕着所述蓄热容器布设。优选地，多个所述辅助换热盘管围绕着所述蓄热容器均匀布设。进一步地，多个所述辅助换热盘管相互并联设置。在以蓄热容器为中心的外圆周向上，多个辅助换热盘管均匀布设，彼此相对独立，该种设置方式结构简单，施工方便，在某个辅助换热盘管出现管路破裂的情况下，不影响其他辅助换热盘管的继续正常工作。进一步地，所述储热介质为水。进一步地，所述储热介质为砾石沙土；所述蓄热容器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；所述第二换热盘管通过所述供暖管路与所述采暖末端设备连接。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，所述热水箱通过管路与所述采暖末端设备连通，用于采暖季向所述采暖末端设备供热。所述热水箱与所述蓄热系统并列后与所述采暖末端设备连接，所述采暖末端设备根据供暖需求量可选择地分别与所述热水箱与所述蓄热系统连接，或者同时连接所述热水箱与所述蓄热系统。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的一种太阳能供热系统利用控制阀门可以控制流过第一换热器和第二换热器的热水流量，即首先根据日常实际需要调节流经第一换热器的热水流量，利用体积较小的热水箱进行短本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能供热系统，其特征在于，包括：太阳能集热器、热水箱、第一换热器、第二换热器以及蓄热系统；所述太阳能集热器通过集热循环管路和控制阀门可选择地与所述第一换热器、第二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热水箱连接；所述太阳能集热器通过所述第一换热器对所述热水箱内的水加热；所述第二换热器的换热侧通过第二换热管路与所述蓄热系统连接；所述太阳能集热器通过所述第二换热器将热量储存在所述蓄热系统中。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能供热系统，其特征在于，包括：太阳能集热器、热水箱、第一换热器、第二换热器以及蓄热系统；所述太阳能集热器通过集热循环管路和控制阀门可选择地与所述第一换热器、第二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热水箱连接；所述太阳能集热器通过所述第一换热器对所述热水箱内的水加热；所述第二换热器的换热侧通过第二换热管路与所述蓄热系统连接；所述太阳能集热器通过所述第二换热器将热量储存在所述蓄热系统中。2.根据权利要求1所述的太阳能供热系统，其特征在于，包括所述集热循环管路上依次串联设置的第一换热组件和第二换热组件；所述第一换热组件包括第一三通阀、所述第一换热器和第一旁路；所述第一换热器与所述第一旁路并列设置且分别与所述第一三通阀的两个出水口连接；所述第二换热组件包括第二三通阀、所述第二换热器和第二旁路；所述第二换热器与所述第二旁路并列设置且分别与所述第二三通阀的两个出水口连接；所述控制阀门包括所述第一三通阀和所述第二三通阀。3.根据权利要求1所述的太阳能供热系统，其特征在于，所述蓄热系统通过供暖管路与采暖末端设备连接，用于在采暖季向所述采暖末端设备供热。4.根据权利要求3所述的太阳能供热系统，其特征在于，所述供暖管路上设置有二次加热单元，所述二次加热单元包括并列设置的二次加热装置和直通支管；所述蓄热系统可选择地通过所述直通支管与所述采暖末端设备连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦青太，许道金，张井山，张正，范煦邦，李豪举，张景珊，葛佳威，
申请(专利权)人：四季沐歌洛阳太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41