太阳能跨季储热系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种太阳能跨季储热系统，涉及太阳能蓄热技术领域。该太阳能跨季储热系统包括太阳能集热器、蓄热水箱和桩基埋管换热装置，太阳能集热器与蓄热水箱连通，桩基埋管换热装置与太阳能集热器连通，且包括多个并联设置的桩基埋管换热器，多个桩基埋管换热器呈环形阵列排布，且两个相邻的桩基埋管换热器之间的间距相等；蓄热水箱与用户端通过热交换器将热能传递到用户端，桩基埋管换热装置依次通过热泵机组和热交换器将热量传递给用户端。多个桩基埋管换热器呈环形阵列排布，相邻两个桩基埋管换热器之间的间距相等，在储存相同热量的基础上，分布更加均匀，结构紧凑，对土壤利用率更高，占用体积小、占用土地资源少。

Solar thermal storage system

The utility model provides a solar energy cross season heat storage system, which relates to the field of solar energy storage technology. The solar energy cross-season heat storage system comprises a solar collector, a water storage tank and a pile-foundation heat exchanger. The solar collector is connected with the water storage tank, and the pile-foundation heat exchanger is connected with the solar energy collector. The pile-foundation heat exchanger includes a plurality of parallel pile-foundation heat exchangers with embedded pipes. The pile-foundation heat exchangers are arranged in an annular array. The distance between the two adjacent pile-based heat exchangers is equal; the heat energy is transferred from the reservoir to the client through the heat exchanger, and the pile-based heat exchanger transfers the heat to the client through the heat pump unit and the heat exchanger in turn. A number of pile-based heat exchangers are arranged in an annular array, and the spacing between the two adjacent pile-based heat exchangers is equal. On the basis of storing the same heat, the distribution is more uniform, the structure is compact, the utilization rate of soil is higher, the occupied volume is small, and the land resource is less.

【技术实现步骤摘要】
太阳能跨季储热系统
本技术涉及太阳能蓄热
，尤其涉及一种太阳能跨季储热系统。
技术介绍
随着社会经济的发展和人名生活水平的提高，建筑采暖、热水能源消耗量逐年递增，对我国能源供应要求越来越高、传统供热系统的热源主要由燃煤锅炉、燃气油锅炉、热化电站等提供，消耗了大量的化石燃料并带来了二氧化碳、二氧化硫和粉尘等污染物的排放。在节能和减排的双重压力下，开发高效的可再生能源供热技术是实现建筑节能的重要途径之一。太阳能作为一种分布广泛、取之不尽的清洁能源，其热利用技术的发展最为成熟，太阳能应用于建筑采暖与热水供应已有多年的历史，但太阳能受季节和天气影响呈现不稳定性和不连续性的特征，使得太阳能供热系统利用率较低、经济型较差，特别是我国北方地区，冬季采暖负荷大而太阳能辐照强度小的矛盾尤为突出，因此，利用跨季节蓄热技术是实现太阳能由非采暖季节向采暖季节的转移，以平衡太阳能季节性分布，提高太阳能利用率的有效技术措施之一。目前已有的太阳能跨季节蓄热系统，蓄热方式主要包括地下蓄热和地上蓄热两种方式，蓄热介质主要有水、土壤、相变材料等，其中，地下含水层和地下土壤蓄热是太阳能跨季节长期蓄热较优的选择，地下含水层蓄热具有蓄能容量大的特点，但其工程应用取决于水文地质条件，局限性较大；地下土壤蓄热适用范围较广，应用较多。现有的地下土壤蓄热一般采用地埋管形式，存在敷设体积大、占用土地资源多的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种太阳能跨季储热系统，以解决现有技术中存在的地下土壤蓄热采用地埋管形式时，敷设体积大、占用土地资源多的技术问题。本技术提供的太阳能跨季储热系统，包括太阳能集热器、蓄热水箱和桩基埋管换热装置，所述太阳能集热器上设有第一进液管和第一出液管，且均与所述蓄热水箱连通，所述太阳能集热器与所述蓄热水箱之间连通的管道上设有第一水泵；所述桩基埋管换热装置垂直埋设于地面以下，设有第二进液管和第二出液管，所述第二进液管与所述第二出液管之间并联设置有多个桩基埋管换热器，多个所述桩基埋管换热器呈环形阵列排布，且两个相邻的所述桩基埋管换热器之间的间距相等；所述第二进液管与所述第一出液管连通，所述第二出液管与所述第一进液管连通，所述太阳能集热器与所述桩基埋管换热装置之间连通的管道上设有第二水泵；所述蓄热水箱与用户端通过热交换器将热能传递到用户端，所述蓄热水箱与所述热交换器之间连通的管道上设有第三水泵；所述桩基埋管换热装置依次通过热泵机组和热交换器将热量传递给用户端，所述桩基埋管换热装置与所述热泵机组之间连通的管道上设有第四水泵。进一步的，所述桩基埋管换热器包括基桩和换热管，所述换热管包裹于所述基桩内部，且所述换热管的两端分别与所述第二进液管、所述第二出液管连通。进一步的，所述换热管选用PE管。进一步的，还包括PLC控制器，所述PLC控制器电连接有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于监测所述蓄热水箱内部的温度，所述第一水泵、所述第二水泵、所述第三水泵和所述第四水泵均与所述PLC控制器电连接；所述热泵机组的控制开关与所述PLC控制器电连接。进一步的，还包括辅助加热装置，所述辅助加热装置通过热交换器向用户端提供热量。进一步的，所述PLC控制箱电连接有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于监测所述热泵机组中冷凝器侧的出液温度，所述辅助加热装置的控制开关与所述PLC控制器电连接。进一步的，所述蓄热水箱的外壁包覆有绝热层。进一步的，所述蓄热水箱的外壁与所述绝热层之间设有反射膜层。进一步的，所述蓄热水箱的内壁涂有防腐层。进一步的，所述太阳能集热器包括壳体和加热管，所述壳体内设有集热板，所述加热管贴紧固设于所述集热板上，所述集热板及所述加热管的顶部设有玻璃盖板，所述集热板及所述加热管的底部设有保温层。本技术太阳能跨季储热系统的有益效果为：本技术提供的太阳能跨季储热系统，包括用于吸收太阳能并将太阳能转换为热能的太阳能集热器、用于储存太阳能集热器吸收的热量的集热水箱、用于储存太阳能集热器多余热量的桩基埋管换热装置、用于将蓄热水箱中热量传递到用户端的热交换器和用于将桩基埋管换热装置中的热量通过热交换器传递到用户端的热泵机组。春、夏和秋季等太阳辐射强度较大且用户端对热能需求量较小，初始时，打开第一水泵，太阳能集热器将吸收转换的热能传递到蓄热水箱中的工质中，打开第三水泵，蓄热水箱中的热量通过热交换器可以将热量传递到用户端，热能在用户端可以以热水的形式存在，用户端不需要供热时，关闭第三水泵即可，太阳能集热器能够从太阳辐射中吸收较多的热量，当蓄热水箱中蓄积足够的热量时，可以关闭第一水泵，同时打开第二水泵，太阳能集热器将吸收转换的热能通过管道输入到桩基埋管换热装置中，桩基埋管换热装置将热量传递到周围的土壤中进行储存。冬季太阳辐射强度较弱，太阳能集热器相应吸收转换的热量较少，不足以为用户端提供热量时，打开第四水泵和热泵机组，桩基埋管换热装置将周围土壤中的热量传递给热泵机组，热泵机组进一步通过热交换器将热量传递到用户端，从而实现太阳能的跨季节使用。其中，集装埋管换热装置中的核心部件为基桩埋管换热器，基桩埋管换热器用于将太阳能集热器传递的热量传递并储存到周围土壤中，实现太阳能的储存，多个桩基埋管换热器垂直埋设于地面以下，且呈环形阵列排布，可以为多层，相邻两个桩基埋管换热器之间的间距相等，桩基埋管换热器的排布方式在储存相同热量的基础上，分布更加均匀，结构紧凑，对土壤利用率更高，占用体积小、占用土地资源少。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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为本技术实施例提供的太阳能跨季储热系统的工作流程示意图；图2为图1中桩基埋管换热器俯视时的环形阵列示意图；图3为图1中桩基埋管换热器的剖视结构示意图；图4为图1中蓄热水箱侧壁的剖视结构示意图。图标：1－太阳能集热器；2－蓄热水箱；3－桩基埋管换热装置；4－热交换器；5－热泵机组；6－辅助加热装置；7－绝热层；8－反射膜层；9－防腐层；11－第一进液管；12－第一出液管；21－第一水泵；31－第二进液管；32－第二出液管；33－桩基埋管换热器；331－基桩；332－换热管；34－第二水泵；41－第三水泵；51－第四水泵。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能跨季储热系统，其特征在于，包括太阳能集热器(1)、蓄热水箱(2)和桩基埋管换热装置(3)，所述太阳能集热器(1)上设有第一进液管(11)和第一出液管(12)，且均与所述蓄热水箱(2)连通，所述太阳能集热器(1)与所述蓄热水箱(2)之间连通的管道上设有第一水泵(21)；所述桩基埋管换热装置(3)垂直埋设于地面以下，设有第二进液管(31)和第二出液管(32)，所述第二进液管(31)与所述第二出液管(32)之间并联设置有多个桩基埋管换热器(33)，多个所述桩基埋管换热器(33)呈环形阵列排布，且两个相邻的所述桩基埋管换热器(33)之间的间距相等；所述第二进液管(31)与所述第一出液管(12)连通，所述第二出液管(32)与所述第一进液管(11)连通，所述太阳能集热器(1)与所述桩基埋管换热装置(3)之间连通的管道上设有第二水泵(34)；所述蓄热水箱(2)与用户端通过热交换器(4)将热能传递到用户端，所述蓄热水箱(2)与所述热交换器(4)之间连通的管道上设有第三水泵(41)；所述桩基埋管换热装置(3)依次通过热泵机组(5)和热交换器(4)将热量传递给用户端，所述桩基埋管换热装置(3)与所述热泵机组(5)之间连通的管道上设有第四水泵(51)。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能跨季储热系统，其特征在于，包括太阳能集热器(1)、蓄热水箱(2)和桩基埋管换热装置(3)，所述太阳能集热器(1)上设有第一进液管(11)和第一出液管(12)，且均与所述蓄热水箱(2)连通，所述太阳能集热器(1)与所述蓄热水箱(2)之间连通的管道上设有第一水泵(21)；所述桩基埋管换热装置(3)垂直埋设于地面以下，设有第二进液管(31)和第二出液管(32)，所述第二进液管(31)与所述第二出液管(32)之间并联设置有多个桩基埋管换热器(33)，多个所述桩基埋管换热器(33)呈环形阵列排布，且两个相邻的所述桩基埋管换热器(33)之间的间距相等；所述第二进液管(31)与所述第一出液管(12)连通，所述第二出液管(32)与所述第一进液管(11)连通，所述太阳能集热器(1)与所述桩基埋管换热装置(3)之间连通的管道上设有第二水泵(34)；所述蓄热水箱(2)与用户端通过热交换器(4)将热能传递到用户端，所述蓄热水箱(2)与所述热交换器(4)之间连通的管道上设有第三水泵(41)；所述桩基埋管换热装置(3)依次通过热泵机组(5)和热交换器(4)将热量传递给用户端，所述桩基埋管换热装置(3)与所述热泵机组(5)之间连通的管道上设有第四水泵(51)。2.根据权利要求1所述的太阳能跨季储热系统，其特征在于，所述桩基埋管换热器(33)包括基桩(331)和换热管(332)，所述换热管(332)包裹于所述基桩(331)内部，且所述换热管(332)的两端分别与所述第二进液管(31)、所述第二出液管(32)连通。3.根据权利要求2所述的太阳能跨季储热...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡泽锋，武强，梁超凡，
申请(专利权)人：内蒙古润泰新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15