一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统技术方案

一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统，属于采暖技术领域，包括采暖蓄热循环系统、供热循环系统、用热循环系统、电池系统和控制系统；采暖蓄热循环系统包括太阳能发热发电一体化组件、土壤蓄热系统、冷却泵、第一分集水器、第二分集水和热泵；太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、热泵、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第二循环回路；供热循环系统包括水箱和蓄热水泵，热泵、水箱和蓄热水泵之间首尾相接形成第三循环回路；用热循环系统包括用户终端、第三分集水器和负荷侧水泵，太阳能发热发电一体化组件给冷却泵、热泵、蓄热水泵和负荷侧水泵供电，通过使用太阳能发热发电一体化组件作为热源和电源，实现能源自给自足。实现能源自给自足。实现能源自给自足。

【技术实现步骤摘要】
一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统


[0001]本专利技术涉及采暖
，尤其是一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统。

技术介绍

[0002]专利《 CN201911391446.0 一种基于多模式供热的采暖系统》所述的大型跨季节采暖系统多采用集热场与蓄热水体、辅助热源进行耦合的方式为例，系统中的控制用电和动力用电都需要电网的支撑；在偏远地区存在重复投资、供电不稳导致的供热不稳等问题。
[0003]专利《CN201910436743.6智能控制土壤蓄热型太阳能供热综合系统》所述的土壤蓄热技术可以用太阳能集热器作为系统的热源，可以达到较高的蓄热温度，直接给末端进行供暖。土壤蓄热技术和太阳能发热发电一体化组件进行耦合时，蓄热的温度相应降低，但可以在温度达不到直接使用条件时作为热泵的热源进行二次提取。太阳能集热器只作为热源使用，无法作为电源给系统提供电量。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足提供一种基于太阳能发热发电技术与土壤蓄热技术实现偏远地区能源自给型跨季节采暖系统，太阳能发热发电一体化组件既能够作为热源也可以作为电源，实现能源自给自足的高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，本专利技术是一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统，其特点是，包括采暖蓄热循环系统、供热循环系统、用热循环系统、电池系统和控制系统；采暖蓄热循环系统包括太阳能发热发电一体化组件、土壤蓄热系统、冷却泵、第一分集水器、第二分集水器和热泵；所述太阳能发热发电一体化组件通过第一热水出水管与热泵连接，热泵通过第一回水管与土壤蓄热系统连接，土壤蓄热系统通过冷热水管路与太阳能发热发电一体化组件连接，所述冷却泵和第一分集水器安装在第一热水出水管上，所述第二分集水器安装在第一回水管上，第一分集水器和第二分集水器之间通过管路接通；所述太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第一循环回路；所述太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、热泵、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第二循环回路；供热循环系统包括水箱和蓄热水泵，所述热泵和水箱进热侧之间通过第二热水出水管和第二回水管连接，所述热泵、水箱和蓄热水泵之间首尾相接形成第三循环回路；当水箱温度不足时，启动冷却泵，取出太阳能发热发电一体化组件和土壤蓄热系统中的低位热能并通过热泵升温，蓄热水泵对水箱进行加热；用热循环系统包括用户终端、第三分集水器和负荷侧水泵，所述水箱供热侧与采暖用户之间通过第三热水出水管和第三回水管连接，第三回水管上设有分流阀，所述第三
分集水器和负荷侧水泵安装在第三冷水回水管上，所述水箱、用户终端、第三分集水器和负荷侧水泵首尾相接形成第四循环回路；所述太阳能发热发电一体化组件给冷却泵、热泵、蓄热水泵和负荷侧水泵供电；在非采暖季，太阳能发热发电一体化组件通过第二循环回路给土壤蓄热体充热；充热的过程保持太阳能发热发电一体化组件工作处于低温度和高发电效率；在采暖季，当土壤蓄热系统的温度能够达到直接采暖需求时，驱动冷却泵从土壤蓄热系统取热，直接给用户终端供热；此时太阳能发热发电一体化组件富裕的发电量给外电网提供支撑或存储在本地的电池系统中；在采暖季，当土壤蓄热系统的温度不满足直接采暖需求时，驱动冷却泵从土壤蓄热系统取热，通过热泵二次提取后给用户终端供热。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述分流阀通过管路与第三分集水器连接，所述水箱、分流阀、第三分集水器和负荷侧水泵首尾相接形成第五循环回路。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述控制系统包括用户采暖控制器、供水温度控制器和水箱温度控制器，当用户采暖控制器探测到有采暖需求时，经过计算得到相应的采暖流量和供水温度设定值，通过供水温度控制器调整分流阀和负荷侧水泵实现采暖需求。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.通过使用太阳能发热发电一体化组件作为热源和电源，实现能源自给自足，解决了在偏远地区存在重复投资、供电不稳导致的供热不稳等问题。
[0009]2.本专利技术中通过热泵来弥补采暖蓄热系统供热不足的工况下的热量缺口，确保用户终端热量的稳定。
[0010]3.土壤蓄热系统能够在热量充足时储存热量，在热量不足时为用户终端进行供热，保证系统运行效率。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的一种结构示意图（箭头为介质流向）；图中：1. 用户终端，2.第三分集水器，3.负荷侧水泵，4.水箱，5.蓄热水泵，6.热泵，7.第二分集水器，8. 土壤蓄热系统，9. 太阳能发热发电一体化组件，10.电池系统，11. 冷却泵，12. 第一分集水器，13.分流阀，14
‑
1.用户采暖控制器，14
‑
2.供水温度控制器，14
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3.水箱温度控制器。
具体实施方式
[0012]以下进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。
[0013]参照图1，一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统，包括采暖蓄热循环系统、供热循环系统、用热循环系统、电池系统和控制系统；采暖蓄热循环系统包括太阳能发热发电一体化组件9、土壤蓄热系统8、冷却泵11、第一分集水器12、第二分集水器7和热泵6；所述太阳能发热发电一体化组件通过第一热水
出水管与热泵6连接，热泵通过第一回水管与土壤蓄热系统连接，土壤蓄热系统8通过冷热水管路与太阳能发热发电一体化组件9连接，所述冷却泵11和第一分集水器12安装在第一热水出水管上，所述第二分集水器安装在第一回水管上，第一分集水器和第二分集水器之间通过管路接通；所述太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第一循环回路；所述太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、热泵、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第二循环回路；供热循环系统包括水箱4和蓄热水泵5，所述热泵6和水箱进热侧之间通过第二热水出水管和第二回水管连接，所述热泵、水箱和蓄热水泵之间首尾相接形成第三循环回路；当水箱温度不足时，启动冷却泵，取出太阳能发热发电一体化组件和土壤蓄热系统中的低位热能并通过热泵升温，蓄热水泵对水箱进行加热；用热循环系统包括用户终端1、第三分集水器2和负荷侧水泵3，所述水箱供热侧与采暖用户之间通过第三热水出水管和第三回水管连接，第三回水管上设有分流阀，所述第三分集水器2和负荷侧水泵3安装在第三冷水回水管上，所述水箱、用户终端、第三分集水器和负荷侧水泵首尾相接形成第四循环回路；所述太阳能发热发电一体化组件给冷却泵、热泵、蓄热水泵和负荷侧水泵供电；在非采暖季，太阳能发热发电一体化组件9通过第二循环回路给土壤蓄热体充热；充热的过程保持太阳能发热发电一体化组件工作处于低温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效大面积平板太阳能集热器及太阳能供热系统，其特征在于，包括采暖蓄热循环系统、供热循环系统、用热循环系统、电池系统和控制系统；采暖蓄热循环系统包括太阳能发热发电一体化组件、土壤蓄热系统、冷却泵、第一分集水器、第二分集水器和热泵；所述太阳能发热发电一体化组件通过第一热水出水管与热泵连接，热泵通过第一回水管与土壤蓄热系统连接，土壤蓄热系统通过冷热水管路与太阳能发热发电一体化组件连接，所述冷却泵和第一分集水器安装在第一热水出水管上，所述第二分集水器安装在第一回水管上，第一分集水器和第二分集水器之间通过管路接通；所述太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第一循环回路；所述太阳能发热发电一体化组件、冷却泵、第一分集水器、热泵、第二分集水器和土壤蓄热系统之间首尾相接形成第二循环回路；供热循环系统包括水箱和蓄热水泵，所述热泵和水箱进热侧之间通过第二热水出水管和第二回水管连接，所述热泵、水箱和蓄热水泵之间首尾相接形成第三循环回路；当水箱温度不足时，启动冷却泵，取出太阳能发热发电一体化组件和土壤蓄热系统中的低位热能并通过热泵升温，蓄热水泵对水箱进行加热；用热循环系统包括用户终端、第三分集水器和负荷侧水泵，所述水箱供热侧与采暖用户之间通过第三热水出水管和第三回水管连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦青太，王树怀，王文师，李筛，许道金，胡长浩，王帅，张旭，张亚秋，张景珊，邱琼，
申请(专利权)人：日出东方控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：