一种太阳能相变蓄热供暖、供热水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能相变蓄热供暖、供热水系统，该系统主要包括太阳能集热器（1）、辅助热源（2）、太阳能循环泵（4）、相变蓄热箱（5）、板式换热器（6）、采暖循环泵（9）、供暖末端（10），它们之间用水管联通，安装阀门调节；太阳能集热器与辅助热源串联或并联；相变蓄热箱根据需要采用0~100℃以内的相变材料；当系统刚开启时，太阳能集热器热水通过板式换热器直接与采暖回水换热，当有富余热量时，可先储存在相变蓄热箱内，当太阳辐射不足时再与采暖回水换热；本发明专利技术利用太阳能集热器的多种管路、阀门组合方式，以及相变蓄热材料蓄热量大、温度稳定的蓄热特点，可以解决太阳辐射不稳定的缺点，使开启辅助热源时间缩短；节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能采暖技术，尤其是一种太阳能相变蓄热供暖、供热水系统。
技术介绍
太阳能作为一种可再生的清洁能源已经受到人们的广泛关注，随着环境的持续恶化，低碳、绿色的人居环境已经成为了全球可持续发展的远景目标。根据人居环境的需要，建筑供暖是很多寒冷地区必须面对的高能耗行业。大量的能耗需求使能源使用逐年攀升，由最初的煤炭供暖到近年来的燃气、热泵供暖，无一不是在消耗着大量基础能源的前提下完成的。因此，寻求一种新的供暖方式，以节约能源、保护环境为中心，以清洁型可再生能源替代传统能源，成为现代建筑供暖的新趋势。太阳能作为世界上最丰富、最具发展潜力的能源资源——太阳能的利用技术，一直备受世界各国关注。目前，太阳能技术已经在世界各地得到了长足的发展，但是由于太阳能的不稳定性和间歇性，在太阳辐射较强时会有剩余热量无法被有效利用，太阳辐射较弱时又不能提供足够的能量供建筑物使用。而现有的大多数太阳能蓄热供暖技术，不能用太阳能集热器直接供暖，导致在早上太阳辐射较弱、相变蓄热箱还不能供暖时要一直开启辅助热源，使太阳不能得到充分利用。而且，在太阳辐射较弱的天气，太阳能集热器出口和相变蓄热箱放热温度可能一直低于供暖温度，此时只能用辅助热源供热，而太阳能资源完全得不到利用，因此，这些技术并不利于节约能源。本系统与之前公布的CN 101832590 A “太阳能供暖系统及其采暖和热水供应的方法”结构相似，但本系统的特点在于利用太阳能集热器使热水达到供暖温度而没有富裕热量蓄积时可直接向末端供暖和利用相变蓄热材料蓄热，从而最大可能的减少辅助热源开启时间，减小储热箱的体积，从而最大程度的利用太阳能供暖，更好的实现可再生能源的利用。另外，CN 101832590 A “太阳能供暖系统及其采暖和热水供应方法”中设备比较多，控制复杂。本系统在达到相同功能的前提下尽可能减少设备，减少投资，本系统还利用相变蓄热材料蓄热来取代水箱，减少了设备的占地面积，更方便用户使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种以太阳能作为主要热源，太阳能集热器可直接供暖、供热水，也可与蓄能和辅助热源相结合的供暖、供热水方式，可适用于多种不同建筑的太阳能相变蓄热供暖、供热水系统。为此，本专利技术采取了如下技术方案1、太阳能相变蓄热供暖、供热水系统包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、供暖末端(10)组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环回路I，包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(10)组成的太阳能集热器直接供暖和蓄热循环回路II，包括主要由太阳能集热器(I )、相变蓄热箱(5)、供暖末端(10)组成的太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路III，包括主要由相变蓄热箱(5)、供暖末端(10)组成的相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV，包括主要由辅助热源(2)、板式换热器(12)、供暖末端(10)组成的辅助热源供暖循环供暖回路V，其特征在于 A、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路I包括太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、太阳能循环泵(11)、乙二醇定压箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； B、所述的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路II包括太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、太阳能循环泵(4)、太阳能循环泵(11)、乙二醇定压箱(3)、相变蓄热箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； C、所述的太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路III包括太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、太阳能循环泵(4)、乙二醇定压箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； D、所述的相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV包括相变蓄热箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通。E、所述的辅助热源供暖循环供暖回路V包括辅助热源(2)、辅助热源循环泵(17)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； 2、根据权利要求1所述的太阳能复合式相变蓄热供暖、供热水系统，其特征在于所述的供暖输出循环回路，供暖末端形式可以是地板辐射供暖、散热器供暖，也可以是风机盘管等形式 3、太阳能复合式相变蓄热供热水系统包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(12)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)组成的太阳能集热器直接供热水不蓄热回路VI，包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(12)、相变蓄热箱(13)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)组成的太阳能集热器直接供热水和蓄热回路VL包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(13)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)组成的太阳能和相变蓄热箱串联供热水回路珊，包括主要由相变蓄热箱(13)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)组成的相变蓄热箱供热水回路IX，包括主要由辅助热源(2)、板式换热器(12)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)组成的辅助热源供热水回路X。A、所述的太阳能集热器直接供热水不蓄热回路VI包括太阳能集热器(I)、太阳能循环泵(11)、乙二醇定压箱(3)、板式换热器(12)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)及生活热水泵(14)，各个部件之间用水管联通； B、所述的太阳能集热器直接供热水和蓄热回路VII包括太阳能集热器(I)、板式换热器(12)、太阳能循环泵(11)、乙二醇定压箱(3)、相变蓄热箱(13)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)及生活热水泵(14)，各个部件之间用水管联通； C、所述的太阳能和相变蓄热箱串联供热水回路VDI包括太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(13)、太阳能循环泵(4)、乙二醇定压箱(3)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)及生活热水泵(14)，各个部件之间用水管联通； D、所述的相变蓄热箱供热水回路IX包括相变蓄热箱(13)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)及生活热水泵(14)，各个部件之间用水管联通； E、所述的辅助热源供热水回路X包括辅助热源(2)、辅助热源循环泵(17)、板式换热器(12)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)及生活热水泵(14)，各个部件之间用水管联通； 4、根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热供暖、供热水系统和权利要求3所述的太阳能复合式相变蓄热供热水系统，其特征在于所述的辅助热源可以是水源热泵、地源热泵、锅炉或者其他形式的辅助热源，可以与太阳能集热器采取并联的形式； 5、根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热供暖、供热水系统和权利要求3所述的太阳能复合式相变蓄热供热水系统，其特征在于所述的相变蓄热箱(5)、相变蓄热箱(12)中的蓄热材料可以是石蜡、脂肪酸等有机物，也可以是水和盐等无机物，亦包括上述封装之后的相变蓄热材料，其相变温度在(TlOO°C ； 6、根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热供暖、供热水系统和本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能相变蓄热供暖、供热水系统包括主要由太阳能集热器（1）、板式换热器（6）、供暖末端（10）组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环回路Ⅰ，包括主要由太阳能集热器（1）、板式换热器（6）、相变蓄热箱（5）、供暖末端（10）组成的太阳能集热器直接供暖和蓄热循环回路Ⅱ，包括主要由太阳能集热器（1）、相变蓄热箱（5）、供暖末端（10）组成的太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路Ⅲ，包括主要由相变蓄热箱（5）、供暖末端（10）组成的相变蓄热箱供暖循环供暖回路Ⅳ，包括主要由辅助热源（2）、板式换热器（12）、供暖末端（10）组成的辅助热源供暖循环供暖回路Ⅴ，其特征在于：A、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路Ⅰ包括太阳能集热器（1）、板式换热器（6）、太阳能循环泵（11）、乙二醇定压箱（3）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循环泵（9）及供暖末端（10），各个部件之间用水管联通；B、所述的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路Ⅱ包括太阳能集热器（1）、板式换热器（6）、太阳能循环泵（4）、太阳能循环泵（11）、乙二醇定压箱（3）、相变蓄热箱（5）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循环泵（9）及供暖末端（10），各个部件之间用水管联通；C、所述的太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路Ⅲ包括太阳能集热器（1）、相变蓄热箱（5）、太阳能循环泵（4）、乙二醇定压箱（3）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循环泵（9）及供暖末端（10），各个部件之间用水管联通；D、所述的相变蓄热箱供暖循环供暖回路Ⅳ包括相变蓄热箱（5）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循环泵（9）及供暖末端（10），各个部件之间用水管联通；E、所述的辅助热源供暖循环供暖回路Ⅴ包括辅助热源（2）、辅助热源循环泵（17）、采暖供水管（7）、采暖回水管（8）、采暖循环泵（9）及供暖末端（10），?各个部件之间用水管联通。...

【技术特征摘要】
1.太阳能相变蓄热供暖、供热水系统包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、供暖末端(10)组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环回路I，包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(10)组成的太阳能集热器直接供暖和蓄热循环回路II，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(10)组成的太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路III，包括主要由相变蓄热箱(5)、供暖末端(10)组成的相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV，包括主要由辅助热源(2)、板式换热器(12)、供暖末端(10)组成的辅助热源供暖循环供暖回路V，其特征在于 A、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路I包括太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、太阳能循环泵(11)、乙二醇定压箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； B、所述的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路II包括太阳能集热器(I)、板式换热器(6)、太阳能循环泵(4)、太阳能循环泵(11)、乙二醇定压箱(3)、相变蓄热箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； C、所述的太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路III包括太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、太阳能循环泵(4)、乙二醇定压箱(3)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； D、所述的相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV包括相变蓄热箱(5)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通； E、所述的辅助热源供暖循环供暖回路V包括辅助热源(2)、辅助热源循环泵(17)、采暖供水管(7)、采暖回水管(8)、采暖循环泵(9)及供暖末端(10)，各个部件之间用水管联通。2.根据权利要求1所述的太阳能复合式相变蓄热供暖、供热水系统，其特征在于所述的供暖输出循环回路，供暖末端形式可以是地板辐射供暖、散热器供暖，也可以是风机盘管等形式。3.太阳能复合式相变蓄热供热水系统包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(12)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)组成的太阳能集热器直接供热水不蓄热回路VI，包括主要由太阳能集热器(I)、板式换热器(12)、相变蓄热箱(13)、生活热水箱(15)、生活热水补水箱(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢军，赵娟，李婷，徐政宇，曾诚，孙芸雅，王亮，邹秋生，王曦，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：