一种太阳能储能供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能储能供暖系统，包括集热单元，集热单元与储热单元构成循环回路，储热单元与用户连接，回路上安装有副循环泵，储热单元包括密封套装在一起的外罐和内罐，内罐和外罐之间设有隔热体，外罐上设有外接管，内罐上连接有间隔插装在外接管内的内接管，外接管上螺接有密封盖，密封盖内设有与内接管和外接管压紧密封配合的隔热密封件，隔热密封件上固设有进热管和出热管，进热管和出热管与供热管和回热管连接，外罐上安装有能使外罐和内罐之间的空腔保持真空的真空装置。本太阳能储能供暖系统，结构合理，既能将太能能进行换热，又能将换热后的热能进行存储，且存储时间长，特别适合夏季采热储能冬季供暖使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能储能供暖系统。
技术介绍
太阳能(Solar Energy ), 一般是指太阳光的福射能量，在现代一般用作发电和换热。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。其中，光热转换的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等4种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用 (<200°C)、中温利用(200 800°C)和高温利用(>800°C)。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。太阳能利用具有以下优点(1)普遍太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。(2)无害开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。(3)巨大每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。(4)长久根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。但是，太阳能利用也存在如下缺点(1)分散性到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向I平方米面积上接收到的太阳能平均有1，000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。(2)不稳定性由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。目前，常见的太阳能换热或供暖系统一般包括将太阳能转化为热能的集热单元，集热单元将热媒加热后直接供向用户，这样的换热或供暖系统结构简单，成本低，但是，由于没有专用的储能装置，只能在白天使用，即热即用，且只能在光照条件较好的时段使用，因此使用局限性较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，既能将太能能进行换热，又能将换热后的热能进行存储，且存储时间长的太阳能储能供暖系统。为解决上述技术问题，本太阳能储能供暖系统包括将太阳能转化为热能的集热单元，其结构特点是集热单元的两端通过供热管和回热管与储热单元构成循环回路，储热单元通过供暖管和回暖管与用户连接，供暖管或回暖管上安装有副循环泵，所述储热单元包括密封套装在一起的外罐和内罐，内罐外壁和外罐内壁之间设有将外罐和内罐间隔开来的隔热体，外罐上连接有向外延伸的外接管，内罐上连接有间隔插装在外接管内的内接管，夕卜接管上螺接有密封盖，密封盖内设有既能与外接管口部压紧密封配合又能与内接管压紧密封配合的隔热密封件，隔热密封件上固设有延伸到内罐中的进热管和出热管，进热管和出热管通过对接件分别与供热管和回热管连接，外罐上安装有能使外罐和内罐之间的空腔保持真空的真空装置。本太阳能储能供暖系统是通过光热转换结构和双层真空隔热保温结构来实现既 能将太能能进行换热，又能将换热后的热能进行存储，且存储时间长的。光热转换结构主要包括与储热单元连接的集热单元，集热单元是本太阳能储能供暖系统中的主要组成部分，其主要作用，是接收太阳照射出来的光线，并将太阳光的光能转化为集热单元内部热媒的热能。集热单元中的热媒会在温差作用下自动流动，通过供热管和回热管的连接，就可以实现集热单元与储热单元中热媒的自动交换，这样集热单元产生的热能也就会自动转移到储热单元中进行储存。需要供暖时，开启供暖管或回暖管上的副循环泵，储热单元中的热媒就会通过供暖管和回暖管供向用户，从而实现对用户的供暖。双层真空隔热保温结构主要包括套装在一起的内罐和外罐，内罐外壁和外罐内壁之间均布有隔热体，这样，在隔热体的支撑下，内罐和外罐就间隔开来。隔热体，不但具有间隔支撑内罐和外罐的作用，还具有隔热作用，这样就保证了内罐的热量不会通过隔热体传递到外罐上。外罐上连接有向外延伸的外接管，内罐上也连接有向外延伸的内接管，内接管的口径远小于外接管的口径，内接管间隔插装在外接管内腔中。外接管和内接管都为圆管，两者同轴设置。外接管的外壁上设有外螺纹，外接管的端口部螺接有将外接管口部进行封堵的密封盖。密封盖内腔底部设有隔热密封件，隔热密封件既具有较好的隔热性能，又具有较好的密封性。在密封盖的压紧力下，隔热密封件既可以与外接管端口密封压紧在一起，又可以与内接管端口密封压紧在一起。这样，通过一个隔热密封件不但起到了对内罐内腔的密封作用，还起到了对外罐与内罐之间空腔的密封作用。为了方便叙述，将内罐内腔称为内腔，将内罐和外罐之间的空腔称为外腔。隔热密封件上设有进热管和出热管，进热管和出热管从内罐内腔一直延伸到密封盖外部，并通过对接件分别与供热管和回热管连接在一起。为了保证进热管、出热管分别与隔热密封件的连接密封性和隔热性，进热管和出热管的材料与隔热密封件的材料相同，而且在制作时为一体成型，大大提高了本储热单元的隔热密封性。外罐上安装有能使外腔，也就是外罐和内罐之间的空腔保持真空的真空装置。将外腔保持成真空状态，可以利用真空不导热的特性，彻底杜绝内罐的热量通过外腔传递到外罐上，这样也就起到了保持内罐温度的作用。综上所述，集热单元采集太阳能热量后，通过热媒将热量转移到储热单元的内罐中。因为内罐的罐体外壁不但通过具有隔热功能的隔热体与外罐内壁隔离开来，还通过不导热的真空外腔与外罐接触，而内罐口部的内接管被具有隔热功能的隔热密封件密封，所以内罐基本呈与外界隔热的状态。内罐中的热量只能通过导热系数极低的隔热体、隔热密封件及进热管和出热管内腔中的热媒向外界扩散少量热量，因此本储热单元的热损耗是非常低的，也就保证了本储热单元具有较长的保温时间，可以达到在夏季储热在冬季供暖的效果。作为改进，所述隔热密封件呈与密封盖压紧配合的一端大于另一端的圆锥形，夕卜接管和内接管的外端面为与隔热密封件外壁配合的锥环面，锥环面上均布有与锥环面同轴设置的锥齿环。将隔热密封件设置成与密封盖压紧配合一端大而另一端较小的圆锥形，可以使隔 热密封件具有一个倾斜且能与内接管和外接管同轴圆滑配合的外周壁。这样，在密封盖与外接管螺接配合时，可以保证隔热密封件与内接管和外接管保持同轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能储能供暖系统，包括将太阳能转化为热能的集热单元（1），其特征是：集热单元（1）的两端通过供热管（2）和回热管（3）与储热单元（25）构成循环回路，储热单元（25）通过供暖管（18）和回暖管（19）与用户连接，供暖管（18）或回暖管（19）上安装有副循环泵（21），所述储热单元（25）包括密封套装在一起的外罐（4）和内罐（5），内罐（5）外壁和外罐（4）内壁之间设有将外罐（4）和内罐（5）间隔开来的隔热体（6），外罐（4）上连接有向外延伸的外接管（7），内罐（5）上连接有间隔插装在外接管（7）内的内接管（8），外接管（7）上螺接有密封盖（9），密封盖（9）内设有既能与外接管（7）口部压紧密封配合又能与内接管（8）压紧密封配合的隔热密封件（10），隔热密封件（10）上固设有延伸到内罐（5）中的进热管（11）和出热管（12），进热管（11）和出热管（12）通过对接件（13）分别与供热管（2）和回热管（3）连接，外罐（4）上安装有能使外罐（4）和内罐（5）之间的空腔保持真空的真空装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺盛堂，
申请(专利权)人：贺盛堂，
类型：发明
国别省市：