太阳能热系统技术方案

本发明专利技术涉及一种太阳能热系统，其具有提高的使用效率，能够将在集热单元中所获得的热量迅速地用于加热及热水供应负载，并能够以稳定的方式进行操作。为此，所述太阳能热系统包括：太阳能集热器，其用于吸收太阳热量并加热接纳于其中的热媒；蓄热箱，其用于容纳加热水，所述蓄热箱在其内部的上部及下部处分别包括第一蓄热换热器及第二蓄热换热器，所述第一蓄热换热器及所述第二蓄热换热器通过蓄热管连接至所述太阳能集热器，所述蓄热箱包括用于将加热回流水扩散至内部的扩散器；压力传感器及循环泵，所述压力传感器用于感测所述蓄热管中的压力，且所述循环泵用于向所述热媒施加压力及使所述热媒循环，所述压力传感器及所述循环泵连接至所述蓄热管；热媒补充水箱，其通过压力泵连接至所述蓄热管，以补充所述热媒的缺乏；辅助锅炉，其具有加热水出口及加热水回流端口，所述加热水出口通过用于控制加热水供应的三通阀而连接至所述蓄热箱的加热水供应管，且所述加热水回流端口通过用于控制所述加热水回流的三通阀而连接至所述蓄热箱的所述扩散器；止回阀，其连接于用于控制所述加热水供应的所述三通阀与所述辅助锅炉的所述加热水回流端口之间；以及加热负载，其连接至所述辅助锅炉的所述加热水出口及用于控制所述加热水回流的所述三通阀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能热系统，更具体而言，涉及如下一种太阳能热系统，其具有提高的使用效率，能够将在集热单元中所获得的热量迅速地用于加热及热水供应负载，并能够以稳定的方式进行操作。
技术介绍
一般而言，太阳能热系统被构造成包括集热单元、蓄热单元、以及使用单元，且为如下的系统，即其通过换热器而将集热单元中所收集的热量存储于蓄热单元中，并容许使用单元使用所存储的热量作为加热及热水供应热源。所存在的问题在于现有的太阳能热系统昂贵，在加热情形中，系统的使用效率为40% 50%，这是微不足道的，系统常常会由于过热而发生故障，等等。换言之，当流经加热负载的加热回流水的温度高于蓄热箱的下部的温度时，蓄热箱中会分散有温度分层，使得所存储的热值不足以用作加热源。当加热系统的设计出错时，辅助锅炉可在如下加热条件下加热蓄热箱中的水，即通过太阳热量来进行预热，并在蓄热箱的下部处与集热器进行热交换，以依序地对水进行加热。因此，当一直像冬季一样需要热源时，负载响应速度实际上很慢，从而使总体系统效率劣化。此外，现有的太阳能热系统的问题在于甚至在热媒循环线路中发生泄漏时也不存在警报系统，消费者会直接补充与自然减少的量一样多的水，且在夏季所存储的水的温度会上升至80°C或更高，使得在使用热水时可能发生烫伤。此外，当系统过热时，所收集的热量会被释放至安装于集热单元中的AC电源热辐射器(heat radiator ),从而可增大外部电源的使用。
技术实现思路
本专利技术是用于改进上述问题的专利技术，且本专利技术的目的在于提供一种太阳能热系统，其中，将加热水流经加热负载之前及之后的温度进行相互比较，以对加热循环流量进行可变的流量控制，从而尽最大可能地降低加热回流水的温度，并根据加热回流水的温度来改变加热回流水被引入至蓄热箱中时所流经的通道，以最大程度地利用所存储热值的热源，从而提高系统的使用效率。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种太阳能热系统，其中，通过控制集热器热媒循环流量的可变流量来升高热媒温度，并在蓄热箱的下部及上部中形成通道，以与热媒进行热交换，从而能够将在集热单元中所获得的热量迅速地用于加热及热水供应负载。此外，本专利技术的再一目的在于提供一种太阳能热系统，其中，在集热单元中安装有压力传感器且在热媒补充水箱中安装有止回阀，以在预定的压力以下时通知进行自动补充热媒及产生泄漏警报，热媒补充水箱中安装有低水位传感器以通知补充热媒，从而防止操作错误，采用混合阀的旁通线路安装于热水供应出口及直接水(冷水)入口中，以供应适当温度的热水，并在蓄热箱的上部的温度高于预定温度时发出警报，并通过DC电源热辐射器来释放所存储的热，并通过安装于蓄热箱的上部处的太阳能PV(photovoltaic,光伏)模块来致动循环泵，从而实现系统的稳定运行。在一个总体方面，一种太阳能热系统包括太阳能集热器，其用于吸收太阳热量并加热接纳于其中的热媒；蓄热箱，其用于容纳加热水，所述蓄热箱在其内部的上部及下部处分别包括第一蓄热换热器及第二蓄热换热器，所述第一蓄热换热器及所述第二蓄热换热器通过蓄热管连接至所述太阳能集热器，所述蓄热箱还包括用于将加热回流水扩散至内部的扩散器；压力传感器及循环泵，所述压力传感器用于感测所述蓄热管中的压力，且所述循环泵用于向所述热媒施加压力并且使所述热媒循环，所述压力传感器及所述循环泵连接至所述蓄热管；热媒补充水箱，其通过压力泵连接至所述蓄热管，以补充所述热媒的缺乏；辅助锅炉，其具有加热水出口及加热水回流端口，所述加热水出口通过用于控制加热水供应的三通阀而连接至所述蓄热箱的加热水供应管，且所述加热水回流端口通过用于控制所述加热水回流的三通阀而连接至所述蓄热箱的所述扩散器；止回阀，其连接于用于控制所述加热水供应的所述三通阀与所述辅助锅炉的所述加热水回流端口之间；以及加热负载，其连接至所述辅助锅炉的所述加热水出口及用于控制所述加热水回流的所述三通阀。所述扩散器可分别设置于所述蓄热箱的中部及下部，设置于所述中部及所述下部处的所述扩散器连接至具有连接至加热回流水管的入口的三通阀的不同出口，且具有连接至加热回流水管的入口的所述三通阀的开口被控制为使所述加热回流水流至比所述蓄热箱的预定高度处的所述加热回流水的温度具有更高温度的部分。所述蓄热箱可包括蓄热箱热水换热器，所述蓄热箱热水换热器的入口连接至直接水管，与所述蓄热箱热水换热器的出口相连的热水管通过辅助锅炉的热水换热器连接至混合阀，所述直接水管连接至所述混合阀的一侧，同时所述混合阀的热水入口及出口以及直接水入口处分别设置有温度传感器，且排出水的温度是根据由设置于所述混合阀的所述入口及所述出口处的所述温度传感器所感测到的温度而控制的。用于感测所述蓄热箱的上部、中部及下部处的温度的上部温度传感器、中部温度传感器及下部温度传感器可被构造成控制所述加热回流水的流入位置以及集热管的所述热媒的流入位置。热辐射器可通过热辐射管而连接至所述蓄热箱的所述上部，以通过将所述蓄热箱中的所述加热水循环至外部来辐射热量，所述热辐射管的一端可连接至二通阀及循环泵，同时太阳能PV模块可连接至所述热辐射器，以通过从所述太阳能PV模块供应的电源来驱动所述热辐射器。如上所述，根据本专利技术的实施例，可对加热循环流量执行可变的流量控制，以最大程度地降低加热回流水，且最大程度地利用加热源中所存储的热值，实现对加热及热水供应负载的快速响应，以大大地提高系统效率，并检测热媒的缺乏状态以通知用户补充热媒，恒定地保持热水供应温度，减少功耗，并将辅助锅炉的启动最小化。附图说明图I是图示根据本专利技术的太阳能热系统的总体系统图的图；图2是图示图I所示太阳能集热系统的系统图的图；图3是图示图I所示太阳能加热系统的系统图的图；以及图4是图示图I所示太阳能热水供应系统的系统图的图。具体实施例方式在下文中，将参照附图详细地阐述本专利技术的示例性实施例的构造及操作。图I图示根据本专利技术示例性实施例的太阳能热系统的总体系统图，且所述太阳能热系统被构造为主要包括太阳能集热器10，其用于吸收太阳能并将太阳能转换成热量；蓄热箱20，其用于存储太阳能集热器10中所吸收的热量；辅助换热器30，其用于将在蓄热箱20中被预热的加热水或热水加热至预定温度；加热负载40，其使用所存储的热量；热媒补充水箱50，其用于补充太阳能集热器10的蓄热管中的不足的热媒；混合阀60，其用于供应处于预定温度的热水；热辐射器70，其用于在蓄热箱20的蓄热温度处于预定或更高温度时辐射热量；以及太阳能PV模块80，其用于将阳光转换成电能，以提供热辐射器70的驱动电源。在下文中，将更详细地阐述每一系统的系统图。图2是图示图I所示太阳能集热系统的系统图的图。第一蓄热换热器21及第二蓄热换热器22在集热管11与集热管12之间串联连接，集热管11安装于太阳能集热器10的热媒出口处，太阳能集热器10安装于建筑物外部并收集太阳热量，且集热管12安装于热媒入口处，其中，第一蓄热换热器21安装于蓄热箱20内部的上部处，且第二蓄热换热器22安装于蓄热箱20内部的下部处。因此，在太阳能集热器10中被加热的热媒被循环至第一蓄热换热器21及第二蓄热换热器22，使得容纳于蓄热箱20内的加热水通过与第一蓄热换热器21及第二蓄热换热器22进行热交换而被加热。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成甲，申铉吉，
申请(专利权)人：株庆东NAVIEN公司，
类型：
国别省市：