一种兼有供暖和供热的经济型太阳能集热系统，系统通过水管和管路中的阀门，把集热器组、贮热水箱、散热器组、备用水箱四大部件进行串行连接，集热器组与贮热水箱之间串接一个高温温控装置实现定温置换换热，在散热器组出水口连接一个低温温控装置，使得贮热水箱与散热器组之间实现定温置换散热，换热和散热效率非常高，整个系统只采用单一的水介质进行吸热、放热。整个系统架构非常简单、可大可小，成本低，安全可靠。系统不仅可以方便提供热水，而且可以非常经济地供暖。整个系统投资非常少，具有非常广阔的应用前景。?
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种同时具有供暖和供热功能的太阳能集热系统，属于太阳能热应用领域。
技术介绍
随着人们对环保意识的不断提高，太阳能资源的利用也越来越广泛。相对于太阳能热水器的普及应用，太阳能在供暖方面的应用范围就比较小。关键的问题是，一方面按目前太阳能供暖的架构投资太大，严重影响市场的推广；另一方面，由于受困于冬天气温低，太阳能的供暖往往无法满足人们的需求。供暖目前绝大部分考虑的解决方案是解决北方地区的冬天供暖，由于北方地区冬季的气温非常低，供暖的要求就比较高，不仅需要比较大的面积的集热，而且对于建筑保温也有比较高的要求，这样无形中投入就比较大。而我国广大非严寒的北方地区，到冬天也有取暖的要求，但国家没有相应的能源政策进行配套，每家每户基本上就全部采用耗电来取暖。有没有一种比较简单架构、能因地制宜、投资小、安装使用方便的太阳能集热系统在解决供热的情况下，兼有余热供暖，从而解决此类地区的供暖。
技术实现思路
本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种兼有供暖和供热的经济型太阳能集热系统，该系统包括集热器组、贮热水箱、散热器组、备用水箱、高温温控装置、低温温控装置、切换阀以及连接各部分的水路管道；系统各部件采用串行连接，集热器组与贮热水箱之间采用定温置换换热，贮热水箱与散热器组之间采用定温置换散热；水路连接顺序是，自来水通过水管连接到切换阀的进水接口端，切换阀的出水接口端连接到集热器组的进水口，集热器组的出水口连接到高温温控装置，高温温控装置的另一端通过水管连接到贮热水箱的入水口，贮热水箱的出水口连接一个三通管，三通管的一端通过水闸阀连接到用热水的管道，另一端通过水闸阀和水管连接到散热器组的进水口，散热器组的出水口连接一个低温温控装置，低温温控装置的另一端连接到备用水箱的循环入水口，备用水箱的循环出水口连接到切换阀的吸水接口端。为实现系统防冻，如果安装在集热器组出水口的高温温控装置具有单向截至功能，可在高温温控装置的两端并接一个反向的压控单向阀。其中的集热器组，至少具有一个进水口和一个出水口，可以是单个的集热器，也可以是多个集热器通过串联或并联形成的集热器群；集热器可以是真空管集热器，也可以是平板集热器；集热器串联就是把第一个集热器的进水口作为集热器组的进水口，第一个集热器的出水口与第二个集热器进水口连接，第二个集热器的出水口与下一个集热器进水口连接，依此类推，直到最后一个集热器的出水口作为集热器组的出水口 ；集热器并联就是把集热器组中的每一个集热器进水口连接在一起作为集热器组的进水口，把每一个集热器出水口连接在一起作为集热器组的出水口。其中的贮热水箱是一个三层结构，包括内胆、保温层和外壳，可以是非承压水箱或半承压水箱；半承压水箱的内胆中有一个水位控制装置，使得该贮热水箱在任何状态下水都不会充满整个内胆，始终有一个确定的最小容积的气腔存在，具有入水口、出水口、充气接口、透气口和一个以上的辅助接口，充气接口连接充气泵，透气接口安装一个安全阀；非承压水箱具有入水口、出水口、溢流口、透气口和一个以上的辅助接口，出水口连接一个水泵。辅助接口包括电辅助接口、传感器接口、应急进水口等。其中安装在贮热水箱充气接口的充气泵，能根据贮热水箱的气腔部分的压力自动开启充气或停止充气，主要的功能是对贮热水箱中气腔加压从而间接实现对水箱中的水加压，使得从贮热水箱的出水口中是一种带压的水；同样的原理，也可以在贮热水箱的出水口连接一个水泵来实现，这是一种公知的常识。其中安装在贮热水箱透气接口的安全阀，阀门的开启压力值，决定贮热水箱工作时能承受的最大压力，超过此压力，安全阀透气泄压保护贮热水箱，特殊情况下，如果水箱出现负压，安全阀需要能及时补充大气。其中散热器组，采用低温散热器，至少具有一个进水口和一个出水口，可以是单个的散热器，也可以是多个散热器通过串联或并联形成的散热器群；散热器串联就是把第一个散热器的进水口作为散热器组的进水口，第一个散热器的出水口与第二个散热器进水口连接，第二个散热器的出水口与下一个散热器进水口连接，依此类推，直到最后一个散热器的出水口作为散热器组的出水口 ；散热器并联就是把散热器组中的每一个散热器进水口连接在一起作为散热器组的进水口，把每一个散热器出水口连接在一起作为散热器组的出水 □。其中备用水箱，是一种非承压保温水箱，具有三层结构，包括内胆、保温层和外壳，具有循环入水口、循环出水口、透气口、溢流口和至少一个以上辅助接口。该备用水箱的作用是一方面节水，使得从散热器组中流出的低温水可以被第二次使用；另一方面出来的低温水中的余热可以通过切换阀重新注入到集热器组中被重新利用。为了加大循环出水口的进入集热器组的水流量，或在整个系统非常大的情况下，可以在循环出水口串接一台带水流检测的水泵。如果不考虑节水和余热的再利用，该备用水箱在系统中可以省略，但在供暖的时候水会流出本系统。其中集热器组与贮热水箱之间采用定温置换换热，是指系统中的集热器组与贮热水箱之间采用串行连接，集热器组与贮热水箱之间有且只有一根换热通道，自来水通过阀以后先流入到集热器组中，由于集热器组中的水温没有达到集热器组出水口处高温温控装置的开启温度，自来水被滞留在集热器组中，自来水不再流动，等到由于吸收太阳能，水温上升到高温温控装置的开启温度，高温温控装置开启，自来水重新流动，自来水依赖自己本身的能量，把在集热器组中的水快速推压到贮热水箱中，等到新进入的自来水流到高温温控装置时，由于水温低，使得高温温控装置重新关闭自来水停止流动，新流入的自来水被滞留在集热器组中等待下一次加热被新的冷水置换，而已经被加热的水已经全部流入到贮热水箱中被保温存储，如此往复，直到贮热水箱满为止。这就是一个完整定温置换换热。定温的高低决定高温温控装置的开启和关闭预定温度，置换就是冷水依赖自身的能量把已经加热的水置换到贮热水箱中，自己留在集热器组中等待下一次的置换，这是一种冷水置换热水的过程。在这种换热方法中，没有到达预定温度的水，除非外力干预，否则系统是不会流入到贮热水箱中的。这种换热工作过程完全不同于目前市场上的自然循环换热和强制循环换热的连接和工作机制。其中的贮热水箱与散热器组之间采用定温置换散热，是指系统中的散热器组与贮热水箱之间采用串行连接，贮热水箱与散热器之间有且只有一根散热通道；贮热水箱是一个带气腔的保温水箱，充气接口的充气泵可以使得气腔始终保存一个稳定的气压，使得贮热水箱中的热水能被压入到散热器组中；贮热水箱是一种非承压保温水箱，在水箱的出水口处安装一个带水流检测的水泵，水流动时泵启动，水停止时泵停止，泵启动使得贮热水箱中的热水被抽入散热器组中；在散热器组的出水口安装一个低温温控装置，由于水的温度高，没有达到低温温控装置的开启温度，热水被滞留在散热器组中进行放热，在散热器组中的水的温度不断下降，当水温降低到低温温控装置的开启温度，热水开始重新流动，低温的水被流入到备用水箱中，而当高温的水流到低温温控装置时，由于水温高，低温温控装置被重新关闭，热水不再流动，滞留在散热器中的热水等待散热变冷被新的热水置换，如此往复，直到贮热水箱空为止。这是一个完整的定温置换散热。这种定温置换散热不同于市场上的循环散热方式和工作机制。其中的高温温控装置，可以是一种单体的机械阀即高温温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种兼有供暖和供热的经济型太阳能集热系统，其特征是：该系统包括集热器组、贮热水箱、散热器组、备用水箱、高温温控装置、低温温控装置、切换阀以及连接各部分的水路管道；系统各部件采用串行连接，集热器组与贮热水箱之间采用定温置换换热，贮热水箱与散热器组之间采用定温置换散热；水路连接顺序是，自来水通过水管连接到切换阀的进水接口端，切换阀的出水接口端连接到集热器组的进水口，集热器组的出水口连接到高温温控装置，高温温控装置的另一端通过水管连接到贮热水箱的入水口，贮热水箱的出水口连接一个三通管，三通管的一端通过水闸阀连接到用热水的管道，另一端通过水闸阀和水管连接到散热器组的进水口，散热器组的出水口连接一个低温温控装置，低温温控装置的另一端连接到备用水箱的循环入水口，备用水箱的循环出水口连接到切换阀的吸水接口端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐何燎，
申请(专利权)人：徐何燎，
类型：发明
国别省市：
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