一种太阳能加热系统技术方案

本发明专利技术属于分布式存储系统技术领域，具体涉及一种太阳能加热系统，包括太阳能集热器、水箱储能、空气能热泵和电辅热，所述太阳能集热器采用定向追踪和自动双轴追踪的办法，太阳能集热器根据用户采暖需求进行测量和计算，根据用户需求和当地光照情况选配。根据用户所在地区进行光热清洁能源密度进行量化评估，使得能源可以有效合理化调配，做到系统可控化，数据条理化，方便操作和减少相应人员的工作量，相关参数可根据当地特点实际设定，便可以轻松实现对清洁能源的调配和管控。实现对清洁能源的调配和管控。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能加热系统


[0001]本专利技术属于太阳能加热
，具体涉及一种太阳能加热系统。

技术介绍

[0002]太阳能加热的基本工作原理是利用真空管集热，最大限度地实现光热转换，然后将所吸收的热量传递到集热器内的介质中，利用介质的温度差在集热器内进行微循环。当集热器内的介质温度升高后，与保温箱内的介质产生温度差再进行循环。如此反复，真空管吸收的热量使集热器和保温箱内的介质温度不断升高，从而满足使用要求。
[0003]空气能热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式，可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。
[0004]我国太阳能资源根据年日照时数，基本划分四类地区，太阳能开发潜力较大。目前对于清洁能源的的高效利，没有系统化的调配和管控方法，这样会对能源的利用率大打折扣。而本专利技术的目的就是为了解决这些能源调配不均的问题。只需根据当地实际数据进行参数设定。便可实现对能源的监控和高效利用，实现采暖智能化。
[0005]因此，需要统筹和协调清洁能源和传统能源的配重比例，从而更好的利用能源。

技术实现思路

[0006]目前对于清洁能源的的高效利，实现“双碳”战略目标,体现社会效益价值，我们很难统筹和协调清洁能源和传统能源的配重比例。本产品则通过自动工艺技术与硬件设备基础相互结合解决了这项问题，做到系统可控化，数据条理化，方便操作和减少相应人员的工作量，相关参数可根据当地特点实际设定，便可以轻松实现对清洁能源的调配和管控。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种太阳能加热系统，包括太阳能集热器、水箱储能、空气能热泵和电辅热，所述太阳能集热器采用定向追踪和自动双轴追踪的办法。
[0008]在本专利技术的一可选实施例中，所述太阳能集热器根据用户采暖需求进行测量和计算，根据用户需求和当地光照情况选配。
[0009]在本专利技术的一可选实施例中，所述空气能热泵和电辅热根据采暖负荷量以及清洁能源特征选配。
[0010]在本专利技术的一可选实施例中，当光照条件不充足时，水箱储能不能满足采暖需求时投用空气能热泵。
[0011]在本专利技术的一可选实施例中，当光照条件不充足时，空气能不能满足供热需求时，投用电辅热。
[0012]在本专利技术的一可选实施例中，当水箱温度回升到预设定值弃用电辅热，等待水箱储能温度传感回馈，持续升温弃用空气能热泵，反向降温持续开启空气能热泵。
[0013]在本专利技术的一可选实施例中，当温度处于下阈值时开启电辅热加热到采暖需求温
度。
[0014]本专利技术的技术效果在于：
[0015]本专利技术根据用户所在地区进行光热清洁能源密度进行量化评估，使得能源可以有效合理化调配。
[0016]本专利技术提供了对掌握和量化后的数据进行利用(即获搭建光热、空气能以及辅能系统，投入操作系统等，实现工艺可行性)，系统可控化，数据条理化，方便操作和减少相应人员的工作量，相关参数可根据当地特点实际设定，便可以轻松实现对清洁能源的调配和管控。
具体实施方式
[0017]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]需要说明的是，以下实施例中所提供的仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0019]可编程控制系统：PC或PLC是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业控制装置。
[0020]人机交互界面HMI：人机交互界面是指人与计算机系统之间的通信媒体或手段，是人与计算机之间进行各种符号和动作的双向信息交换的平台。
[0021]DTU数据传输模块：数传模块采用低功耗设计，通过GPRS或短消息方式远程传输数据。
[0022]本专利技术采用太阳能集热、空气源热泵以及电辅助伴热自动调配，采暖智能化系统。本专利技术应用到实际项目前需要经历以下几个步骤
[0023]1：首先根据用户采暖需求即热负荷面积进行测量和计算，根据用户需求和当地光照情况选配太阳能集热器，根据采暖负荷量以及清洁能源特征选配空气源热泵以及电辅热。
[0024]2：选配太阳能集热器，为提高太阳能的集热效率采用定向追踪和自动双轴追踪的办法。注：安装太阳能集热器之前，首先是根据循环介质(自来水或软化水)加热前(初始)温度、用水(终止)温度、日均用水量以及相关参数，计算集热器采光面积。
[0025]采光面积可按公式(1)进行计算：A
c
＝MC
w
(t
end
‑
t
i
)f/J
T
η
cd
(1
‑
η
L
)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0026]式(1)中：Ac—太阳能集热器采光面积，m2；
[0027]M—日均用水量，t；Cw—水的定压比热容，为定值4.18k J/(kg
·
℃)；
[0028]te n d—保温储水箱内水的终止(用水)温度，℃；
[0029]ti—水的初始(进水)温度，℃；
[0030]f—太阳能保证率，无量纲，选1；
[0031]JT—当地秋分时晴天太阳能集热器受热面上的辐照量(一般由当地气象部门通过检测、统计计算得出)，k J/m2；
[0032]ηcd—太阳能集热器全日集热效率，一般取值范围0.40～0.55；
[0033]ηL—管路及保温储水箱热损失率，一般取0.14。
[0034]如果一家企业每天需要采暖用水量M为20t,ti＝15℃，tend＝50℃，JT取21843k J/m2，ηcd取0.48，则日加热20吨水的太阳能的采光面积Ac为324.5m2。
[0035]3：选配空气能系统时需根据用户采暖热负荷选配空气源功率。例：冷(热)负荷问题，前一个用户采用7200W的热泵柜机用在50
㎡
的房间，热负荷是144W/
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能加热系统，其特征在于，包括太阳能集热器、水箱储能、空气能热泵和电辅热，所述太阳能集热器采用定向追踪和自动双轴追踪的办法。2.根据权利要求1所述的太阳能加热系统，其特征在于，所述太阳能集热器根据用户采暖需求进行测量和计算，根据用户需求和当地光照情况选配。3.根据权利要求1所述的太阳能加热系统，其特征在于，所述空气能热泵和电辅热根据采暖负荷量以及清洁能源特征选配。4.根据权利要求1所述的太阳能加热系统，其特征在于，当光照条件不...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明强，孙桢，
申请(专利权)人：博德可来自动化技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：