本实用新型专利技术公开了带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统，属于太阳能光热利用技术领域。针对太阳能热水与采暖二联供系统的热量不足问题，本实用新型专利技术包括凸透镜阵列聚能装置，凸透镜阵列聚能装置用于通过凸透镜阵列聚焦太阳光，并加热流通于凸透镜阵列聚能装置中的水；保温水箱；热水管；取暖装置；和辅助电加热装置。本实用新型专利技术通过凸透镜阵列聚能装置采用凸透镜阵列聚焦太阳光，使得折射聚焦入射的太阳平行光在金属集热板的上表面形成多个温度高达450～1500℃高温焦点光斑，聚光比高，使得换热工质，即水的工作运行温度更高，提高了光热利用效率，从而满足热水与采暖二联供系统所需较高能流密度的要求。二联供系统所需较高能流密度的要求。二联供系统所需较高能流密度的要求。
【技术实现步骤摘要】
带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统
[0001]本技术涉及太阳能光热利用
，尤其涉及带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统。
技术介绍
[0002]太阳能热水与采暖二联供系统实际上是太阳能电热水器与太阳能供暖结合而成的一种系统，此系统匹配大容量的保温水箱，末端连接供水设施和采暖设施。此系统通过集热器将太阳能转换为热能，将水加热，并储存在保温水箱中，在夏季用来满足日常生活生产需要；在冬季，保温水箱与采暖末端相连接，将热水输送到采暖末端，可以实现冬季采暖。
[0003]当前的太阳能热水与采暖二联供系统主要有如下几种技术路线：
[0004]一、真空管式集热器：真空管为圆形，能有效吸收各个角度的阳光照射，故在方位较差或者日照较差时仍能使用，在不同的温差条件下，集热能力较平板式优势更加明显，但其有效采光面较小，光热利用的效率低，且易发生爆管、真空度降低等问题，同时，其与建筑结合的过程也存在困难；
[0005]二、平板式集热器：结构简单，抗压、抗冲击较强，适合承压运行，从整体外观、结构强度、安装运行等方面都非常适合与建筑结构相结合，但其热量易散失，在热性能方面，集热温度不超过100℃，光热利用的效率较低、投入与产出的性价比不高。
[0006]针对上述问题现有技术中也有相应改进，如公开日为2015
‑9‑
23，公开号为CN104930584A的中国专利申请公开了并联式超导太阳能热泵热水洗浴采暖系统由超导平板太阳能集热循环、储能器、热泵热水机组制热循环、取暖器、自动控制器五部分组成，其特征是高效超导平板太阳能集热循环与热泵热水机组制热循环并联，各自独立、相互补充，进行集热，储能器以显热与潜热储热方式储热，在自动控制器控制下以高效换热器换热形式进行供暖和提供生活热水。该系统结构简单，热转换效率高，年运行时间长，无污染，不受气象与使用条件限制，节能显著，较好地解决了太阳能洗浴、采暖和制冷问题。该方案的不足之处在于：超导平板太阳能集热循环还是属于平板式集热器，其光热利用效率还是较低，热量不足。
[0007]又例如公开日为2017
‑8‑
8，公开号为CN107024004A的中国专利申请公开了一种电加热水储能取暖与太阳能水储能取暖互补系统。它包括PLC控制系统、太阳能热水器和电加热取暖器，所述太阳能热水器设有带水位水温探头的储热水箱和第一上水管、第一下水管、第二上水管和带单向止回阀的第二下水管，电加热取暖器与电动三通阀、出水管、散热片、回水管、循环泵依次连接，电动三通阀连接第二上水管，第二上水管上连接补水管；第二下水管与出水管连接。本专利技术将太阳能热水器和电加热取暖器相结合，实现互补，充分利用白天太阳能集热水取暖，晚上充分利用煤改电政策的低谷电价进行采暖，采暖成本极低，并且能够达到洗浴、取暖、生活用水等效果，节能高效。该方案的不足之处在于：未提高太阳能热水器的光热利用效率，白天可能因热量不足导致供暖不足。
[0008]因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决其中一个问题。
技术实现思路
[0009]为了解决相关的太阳能热水与采暖二联供系统的热量不足问题，本技术提供带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统。所述技术方案是：
[0010]带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统，包括：
[0011]凸透镜阵列聚能装置，所述凸透镜阵列聚能装置用于通过凸透镜阵列聚焦太阳光，并加热流通于所述凸透镜阵列聚能装置中的水；
[0012]保温水箱，所述保温水箱与所述凸透镜阵列聚能装置的两端连通；
[0013]热水管，所述热水管与所述保温水箱连通；
[0014]取暖装置，所述取暖装置与所述保温水箱连通；和，
[0015]辅助电加热装置，所述辅助电加热装置用于对保温水箱内的水进行加热。
[0016]本技术的一个较佳实施例中，所述凸透镜阵列聚能装置包括凸透镜阵列板、设置于所述凸透镜阵列板下方的金属集热板和设置于所述金属集热板下方的蛇形集热管，所述凸透镜阵列板包括多个串联或并联在一起的凸透镜，多个串联或并联在一起的所述凸透镜形成矩阵结构，多个串联或并联在一起的所述凸透镜的焦点位于同一平面上，且该平面与金属集热板的上表面重合，所述金属集热板用于对所述凸透镜阵列板聚焦收集的太阳光热能量进行吸收并传导至所述蛇形集热管，所述蛇形集热管的两端与所述保温水箱连通，且所述蛇形集热管内流通有水。
[0017]本技术的一个较佳实施例中，所述金属集热板的上表面设置有多个固定块，所述凸透镜阵列板通过变径螺丝与所述固定块连接。
[0018]本技术的一个较佳实施例中，所述凸透镜阵列板穿过所述变径螺丝的小直径段并坐于其大直径段上，所述变径螺丝的大直径段与所述固定块螺纹连接。
[0019]本技术的一个较佳实施例中，多个所述凸透镜之间通过玻璃基板串联或并联在一起。
[0020]本技术的一个较佳实施例中，所述金属集热板的边缘向上弯折延伸有侧板。
[0021]本技术的一个较佳实施例中，所述凸透镜阵列板的上方设置有玻璃盖板。
[0022]本技术的一个较佳实施例中，所述保温水箱通过管路Ⅰ与自来水网连通，且所述管路Ⅰ上设置有电磁阀。
[0023]本技术的一个较佳实施例中，所述凸透镜阵列聚能装置通过管路Ⅱ与所述保温水箱连通，且所述管路Ⅱ上连接有循环泵。
[0024]本技术的一个较佳实施例中，所述取暖装置通过管路Ⅲ与所述保温水箱连通，且所述管路Ⅲ上连接有供暖循环泵。
[0025]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0026](1)本技术通过凸透镜阵列聚能装置采用凸透镜阵列聚焦太阳光，即将低温、低能流密度的太阳光热能量聚焦为高温、高能流密度的热能，使得折射聚焦入射的太阳平行光在金属集热板的上表面形成多个温度高达450～1500℃高温焦点光斑，聚光比高，使得换热工质，即水的工作运行温度更高，提高了光热利用效率，从而满足热水与采暖二联供系统所需较高能流密度的要求。
[0027](2)本技术通过采用固定块和变径螺丝进行凸透镜阵列板和金属集热板的连接，使得凸透镜阵列板与金属集热板的间距可通过变径螺丝旋入固定块的深度进行调节，
从而调整安装、运输或使用过程中造成的间距误差，确保凸透镜阵列焦点所在平面与金属集热板的上表面重合，进而确保较高的光热利用效率，满足热水与采暖二联供系统所需较高能流密度的要求。
[0028](3)本技术通过将金属集热板的边缘向上弯折延伸有侧板，使得凸透镜阵列板被容置在金属集热板和侧板所围设的腔室内，从而减少热量散失；通过在凸透镜阵列板的上方设置玻璃盖板，玻璃盖板的边缘与侧板贴合，实现对凸透镜阵列板的密封保护且进一步减少热量散失。
[0029](4)本技术通过设置辅助电加热装置，实现阴雨天气或晚间等当生活热水、供暖介质的温度不达标时，启动电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统，其特征在于，包括：凸透镜阵列聚能装置，所述凸透镜阵列聚能装置用于通过凸透镜阵列聚焦太阳光，并加热流通于所述凸透镜阵列聚能装置中的水；保温水箱，所述保温水箱与所述凸透镜阵列聚能装置的两端连通；热水管，所述热水管与所述保温水箱连通；取暖装置，所述取暖装置与所述保温水箱连通；和，辅助电加热装置，所述辅助电加热装置用于对保温水箱内的水进行加热。2.根据权利要求1所述的带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统，其特征在于，所述凸透镜阵列聚能装置包括由上到下依次设置的凸透镜阵列板、金属集热板和蛇形集热管，所述凸透镜阵列板包括多个串联或并联在一起的凸透镜，多个串联或并联在一起的所述凸透镜形成矩阵结构，多个串联或并联在一起的所述凸透镜的焦点位于同一平面上，且该平面与所述金属集热板的上表面重合，所述金属集热板用于对所述凸透镜阵列板聚焦收集的太阳光热能量进行吸收并传递至所述蛇形集热管，所述蛇形集热管的两端与所述保温水箱连通，且所述蛇形集热管内流通有水。3.根据权利要求2所述的带凸透镜阵列聚能装置的太阳能热水与采暖二联供系统，其特征在于，所述金属集热板的上表面设置有多个固定块，所述凸透镜阵列板通过变径螺丝与所述固定块连接。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁流潇，李昭辉，吴满祥，李华伟，
申请(专利权)人：上海毅亚德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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