專利名稱：太陽能綜合熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及大型太陽能熱利用系統(tǒng)，特別涉及供熱、供水的綜合 利用系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的太陽能熱利用系統(tǒng)較為簡單，功能也較為單一，主要用于產(chǎn)生 生活用熱水，通常采用單一循環(huán)方式進行工作。
隨著太陽能技術的不斷發(fā)展，應用的領域也不斷擴大，很多場合需要 利用太陽能提供低溫加熱，即將太陽能的熱量傳遞給熱媒，熱媒循環(huán)過程 中通過換熱器釋放熱量，將熱量傳遞給負載，此類用途的系統(tǒng)需求很多， 如用于游泳池加熱或房間采暖，但目前尚無法大規(guī)模推廣，其原因在于 需要配備很大的集熱器面積，這筆投入很大，可是過了供熱季節(jié)，設備閑 置，不僅造成投資的浪費，太陽能集熱器長期空曬還會造成系統(tǒng)老化甚至 被破壞，而且，北方地區(qū)采用大面積集熱器的壁壘是冬季抗凍、夏季防 過熱問題，獨立的太陽能系統(tǒng)內(nèi)部不可進行能量分配、調節(jié)和平衡，無法 適應季節(jié)變化和天氣變化，很難兼顧冬季夏季的工況及天氣變化，太陽能 的利用效率低。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，解決了太陽能 非采暖季節(jié)閑置的問題，實現(xiàn)了太陽能供熱、太陽能熱水同時提供，系統(tǒng) 內(nèi)部可進行能量的分配、調節(jié)和平衡，可動態(tài)的轉移熱能，以適應季節(jié)變 化和天^變化，最大限度的利用太陽能的產(chǎn)能，系統(tǒng)安全可靠，熱量利用 效率極高。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案
一種太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，由太陽能集熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、熱交換 系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、生活用熱水系統(tǒng)、熱媒共用箱組成；其 特征是-
太陽能集熱系統(tǒng)由一號下循環(huán)管、 一號上循環(huán)管、 一號循環(huán)泵、集熱 器陣列構成，集熱器陣列的入口經(jīng)過一號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低 溫區(qū)連通，集熱器陣列的出口經(jīng)過一號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部的高溫 區(qū)連通， 一號循環(huán)泵串接在一號下循環(huán)管的管路上；
供熱系統(tǒng)由二號下循環(huán)管、二號上循環(huán)管、二號循環(huán)泵、負載換熱器構成；負載換熱器一次側的出口經(jīng)過二號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低 溫g連通，負載換熱器一次側的入口經(jīng)過二號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部
的j^^j^區(qū)
熱交換系k由三號下循環(huán)管、三號上循環(huán)管、三號循環(huán)泵、中間換熱
器構成；中間換熱器一次側的出口經(jīng)過三號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的 低溫區(qū)連通，中間換熱器一次側的入口經(jīng)過三號上循環(huán)管與熱媒共用箱上 部的高溫區(qū)連通；三號循環(huán)泵串接在三號上循環(huán)管的管路上；
蓄熱系統(tǒng)由四號下循環(huán)管、四號上循環(huán)管、四號循環(huán)泵、蓄熱水箱構 成；蓄熱水箱的出水口經(jīng)過四號下循環(huán)管與中間換熱器二次側的入口連通， 蓄熱水箱的進水口經(jīng)過四號上循環(huán)管與中間換熱器二次側的出口連通，四 號循環(huán)泵串接在四號下循環(huán)管的管路上；
輔助加熱系統(tǒng)由五號下循環(huán)管、五號上循環(huán)管、五號循環(huán)泵、加熱設 備構成；加熱設備的入口經(jīng)過五號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低溫區(qū)連 通，加熱設備的出口經(jīng)過五號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部的高溫區(qū)連通， 五號循環(huán)泵串接在五號上循環(huán)管的管路上；
生活用熱水系統(tǒng)由熱水供應管、補水管、增壓泵、生活用水設施組成， 補水管一端與水源連接，水源可以是自來水等，另一端與蓄熱水箱上部的 補水口連通，生活用水設施通過熱水供應管與蓄熱水箱下部的供水口連通， 增壓泵串接在熱水供應管的管路上。
所述熱媒共用箱的箱體內(nèi)橫向設置有多層的帶孔隔板。
所述熱媒共用箱的箱體內(nèi)橫向設置有多層的篩網(wǎng)。
所述熱媒共用箱的箱體側壁夾層內(nèi)設置有保溫材料。
所述蓄熱水箱的補水口上設置有浮球液位開關。
本實用新型有以下積極有益效果
本實用新型將幾個獨立的系統(tǒng)進行了融合，并創(chuàng)新的引入了 "熱媒共 用箱"，熱媒共用箱內(nèi)部設置有多層孔板或篩網(wǎng)，可以減少對流擾動、強化 熱媒在箱體內(nèi)分層，形成溫度梯度，以利于更好地利用高溫熱媒；熱媒共 用箱將多個獨立的循環(huán)回路有機的相互關聯(lián)；并為多個循環(huán)回路提供共用 膨脹空間。
蓄熱水箱部分被單獨分離出去，使得熱媒循環(huán)回路地容積大大縮小， 可以采用價格昂貴的防凍液如乙二醇作為熱媒，進行循環(huán)，動態(tài)的轉移熱 能，并可有效地解決冬季抗凍問題；由于蓄熱水箱具有極大的蓄熱能力， 在太陽能產(chǎn)能的高峰時間段，可將過剩的熱量貯藏在蓄熱水箱中，在太陽 能產(chǎn)能的低谷時間段，蓄熱水箱再將熱量轉移給負載或終端的用戶。有效 地提高了太陽能的保證率。蓄熱水箱還可以提供大量生活用熱水，有效避 免了系統(tǒng)夏季出現(xiàn)過熱的情況。此種工作模式一定程度上起到了調節(jié)和平 衡太陽能產(chǎn)能的作用，由于與季節(jié)性的功能偏置趨勢相吻合，極大的提高 了系統(tǒng)安全性，并可發(fā)揮了太陽能的主導作用，使輔助加熱設備的消耗進 一步降低。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)組成結構示意圖。
圖2是圖1的內(nèi)部結構圖。
具體實施方式
圖中標號
l.集熱器陣列
101.—號下循環(huán)管102.—號上循環(huán)管103.—號循環(huán)泵
2.負載換熱器
201.二號下循環(huán)管202.二號上循環(huán)管203.二號循環(huán)泵
3.中間換熱器
301.三號下循環(huán)管302.三號上循環(huán)管303.三號循環(huán)泵
4.蓄熱水箱
401.四號下循環(huán)管、402.四號上循環(huán)管403.四號循環(huán)泵
5.加熱設備
501.五號下循環(huán)管502.五號上循環(huán)管503.五號循環(huán)泵
6.生活用水設施
601.熱水供應管602.補水管603.增壓泵
7.熱媒共用箱701.帶孔隔板
8.浮球液位開關9.電磁閥
請參照圖1、圖2，本實用新型是一種太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，由太陽 能集熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、生活用 熱水系統(tǒng)、熱媒共用箱組成；
太陽能集熱系統(tǒng)由一號下循環(huán)管101、 一號上循環(huán)管102、 一號循環(huán)泵 103、集熱器陣列1構成，集熱器陣列1的入口經(jīng)過一號下循環(huán)管101與熱 媒共用箱7下部的低溫區(qū)連通,集熱器陣列1的出口經(jīng)過一號上循環(huán)管102 與熱媒共用箱7上部的高溫區(qū)連通， 一號循環(huán)泵103串接在一號下循環(huán)管 101的管路上；
供熱系統(tǒng)由二號下循環(huán)管201、 二號上循環(huán)管202、 二號循環(huán)泵203、 負載換熱器2構成；負載換熱器2 —次側的出口經(jīng)過二號下循環(huán)管201與 熱媒共用箱7下部的低溫區(qū)連通，負載換熱器2 —次側的入口經(jīng)過二號上 循環(huán)管202與熱媒共用箱7上部的高溫區(qū)連通；
熱交換系統(tǒng)由三號下循環(huán)管301 、三號上循環(huán)管302、三號循環(huán)泵303、 中間換熱器3構成；中間換熱器3 —次側的出口經(jīng)過三號下循環(huán)管301與 熱媒共用箱7的下部低溫區(qū)連通，中間換熱器3 —次側的入口經(jīng)過三號上 循環(huán)管302與熱媒共用箱7上部的高溫區(qū)連通；三號循環(huán)泵303串接在三號上循環(huán)管302的管路上；
蓄熱系統(tǒng)由四號下循環(huán)管401、四號上循環(huán)管402、四號循環(huán)泵403、 蓄熱水箱4構成；蓄熱水箱4的出水口經(jīng)過四號下循環(huán)管401與中間換熱 器3 二次側的入口連通，蓄熱水箱4的進水口經(jīng)過四號上循環(huán)管402與中 間換熱器3 二次側的出口連通，四號循環(huán)泵403串接在四號下循環(huán)管401 的管路上；
輔助加熱系統(tǒng)由五號下循環(huán)管501、五號上循環(huán)管502、五號循環(huán)泵 503、加熱設備5構成；加熱設備5的入口經(jīng)過五號下循環(huán)管501與熱媒共 用箱7下部的低溫區(qū)連通，加熱設備5的出口經(jīng)過五號上循環(huán)管502與熱 媒共用箱7上部的高溫區(qū)連通，五號循環(huán)泵503串接在五號上循環(huán)管502 的管路上；
生活用熱水系統(tǒng)由熱水供應管601、補水管602、增壓泵603、生活用 水設施6組成，補水管602 —端與水源連接，另一端與蓄熱水箱4上部的 補水口連通，生活用水設施6通過熱水供應管601與蓄熱水箱4下部的供 水口連通，增壓泵603串接在熱水供應管601的管路上。
熱媒共用箱7的箱體內(nèi)橫向設置有多層的帶孔隔板701。帶孔隔板701 也可由篩網(wǎng)代替。設置多層孔板或篩網(wǎng)，可以減少對流擾動、強化熱媒在 箱體內(nèi)分層，形成溫度梯度，以利于更好地利用高溫區(qū)熱媒；
熱媒共用箱7的箱體側壁夾層內(nèi)設置有保溫材料。蓄熱水箱4的補水 口上設置有浮球液位開關8。
當天氣晴好，太陽能系統(tǒng)進行工作時，熱媒從熱媒共用箱7下部的低 溫區(qū)通過一號循環(huán)泵103加壓后，經(jīng)過一號下循環(huán)管IOI、集熱器陣列l(wèi)、 一號上循環(huán)管102，流回熱媒共用箱7上部的高溫區(qū)，形成第一套循環(huán)回 路，在這個循環(huán)過程中，太陽能的熱量被輸入到系統(tǒng)中，熱媒共用箱7是 各個循環(huán)回路公用的體積膨脹緩沖空間。熱媒共用箱可以是承壓的或是不 承壓的箱體。熱媒共用箱內(nèi)的傳熱工質可以是水或其它介質，是循環(huán)使用 的。對于北方地區(qū)需要使用防凍液，熱媒共用箱的體積較小，與各設備直 接相通，可以最大限度的減少防凍液的充注量，提高防凍性能的同時有效 地降低了成本。
當需要向負載終端供熱時，開啟二號循環(huán)泵203，熱媒共用箱7的上 部的高溫區(qū)內(nèi)的熱媒通過二號循環(huán)泵203加壓，經(jīng)過二號上循環(huán)管202、 負載換熱器2、 二號下循環(huán)管201，流回熱媒共用箱7的下部的低溫區(qū)，形 成第二套循環(huán)回路，在這個循環(huán)過程中，太陽能的熱量被傳送到負載中， 負載可以是房間內(nèi)的散熱片和盤管或用于加熱游泳池水的換熱器。
當天氣連續(xù)晴好，太陽能產(chǎn)能處于高峰時間段，供大于求時，可同時 開啟三號循環(huán)泵303、四號循環(huán)泵403，形成第三套和第四套循環(huán)回路，使 太陽能的熱量通過中間換熱器3輸送給蓄熱水箱4，由于蓄熱水箱4具有 極大的蓄熱能力，可將過剩的熱量貯藏在蓄熱水箱4中，以備不時之需。
當天氣陰霾，太陽能產(chǎn)能的處于低谷時間段，無法滿足供熱需求時，可同時開啟二號循環(huán)泵203、三號循環(huán)泵303、四號循環(huán)泵403，同樣可以 通過中間換熱器3，從蓄熱水箱4內(nèi)取出熱量輸送給熱媒共用箱7，再通過 熱媒共用箱7供給終端用戶。
當太陽能力不從心、蓄熱水箱4內(nèi)的熱量消耗殆盡時，需要啟動五號 循環(huán)泵503，利用加熱設備5對負載提供熱量，加熱設備5可彌補太陽能 集熱的不穩(wěn)定性，加熱設備5可以是市政供熱、工業(yè)余熱、各種鍋爐、熱 泵機組、直接電加熱等各種形式。
需要提供生活用熱水時，啟動增壓泵603，蓄熱水箱4內(nèi)的熱水通過 熱水供應管601輸入給生活用水設施6;需要補水時，開啟補水管602上 的電磁閥9，自來水經(jīng)補水管602向蓄熱水箱4上部補水。
蓄熱水箱4內(nèi)采用水作為蓄熱介質時，可以直接取出部分熱水做為生 活用熱水，蓄熱水箱4內(nèi)采用其它蓄熱介質時，需要使用生活用熱水時， 可以采用盤管換熱的方式獲得。
權利要求1. 一種太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，由太陽能集熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、生活用熱水系統(tǒng)、熱媒共用箱組成；其特征是太陽能集熱系統(tǒng)由一號下循環(huán)管、一號上循環(huán)管、一號循環(huán)泵、集熱器陣列構成，集熱器陣列的入口經(jīng)過一號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低溫區(qū)連通，集熱器陣列的出口經(jīng)過一號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部的高溫區(qū)連通，一號循環(huán)泵串接在一號下循環(huán)管的管路上；供熱系統(tǒng)由二號下循環(huán)管、二號上循環(huán)管、二號循環(huán)泵、負載換熱器構成；負載換熱器一次側的出口經(jīng)過二號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低溫區(qū)連通，負載換熱器一次側的入口經(jīng)過二號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部的高溫區(qū)連通；熱交換系統(tǒng)由三號下循環(huán)管、三號上循環(huán)管、三號循環(huán)泵、中間換熱器構成；中間換熱器一次側的出口經(jīng)過三號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低溫區(qū)連通，中間換熱器一次側的入口經(jīng)過三號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部的高溫區(qū)連通；三號循環(huán)泵串接在三號上循環(huán)管的管路上；蓄熱系統(tǒng)由四號下循環(huán)管、四號上循環(huán)管、四號循環(huán)泵、蓄熱水箱構成；蓄熱水箱的出水口經(jīng)過四號下循環(huán)管與中間換熱器二次側的入口連通，蓄熱水箱的進水口經(jīng)過四號上循環(huán)管與中間換熱器二次側的出口連通，四號循環(huán)泵串接在四號下循環(huán)管的管路上；輔助加熱系統(tǒng)由五號下循環(huán)管、五號上循環(huán)管、五號循環(huán)泵、加熱設備構成；加熱設備的入口經(jīng)過五號下循環(huán)管與熱媒共用箱下部的低溫區(qū)連通，加熱設備的出口經(jīng)過五號上循環(huán)管與熱媒共用箱上部的高溫區(qū)連通，五號循環(huán)泵串接在五號上循環(huán)管的管路上；生活用熱水系統(tǒng)由熱水供應管、補水管、增壓泵、生活用水設施組成，補水管一端與水源連接，另一端與蓄熱水箱上部的補水口連通，生活用水設施通過熱水供應管與蓄熱水箱下部的供水口連通，增壓泵串接在熱水供應管的管路上。
2. 如權利要求l所述的太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，其特征是所述熱媒 共用箱的箱體內(nèi)橫向設置有多層的帶孔隔板。
3. 如權利要求l所述的太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，其特征是所述熱媒 共用箱的箱體內(nèi)橫向設置有多層的篩網(wǎng)。
4. 如權利要求l所述的太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，其特征是所述熱媒 共用箱的箱體側壁夾層內(nèi)設置有保溫材料。
5. 如權利要求l所述的太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，其特征是所述蓄熱 水箱的補水口上設置有浮球液位開關。
專利摘要一種太陽能綜合熱利用系統(tǒng)，由太陽能集熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、生活用熱水系統(tǒng)、熱媒共用箱組成；太陽能集熱系統(tǒng)由一號下循環(huán)管、一號上循環(huán)管、一號循環(huán)泵、集熱器陣列構成，供熱系統(tǒng)由二號下循環(huán)管、二號上循環(huán)管、二號循環(huán)泵、負載換熱器構成；熱交換系統(tǒng)由三號下循環(huán)管、三號上循環(huán)管、三號循環(huán)泵、中間換熱器構成；蓄熱系統(tǒng)由四號下循環(huán)管、四號上循環(huán)管、四號循環(huán)泵、蓄熱水箱構成；輔助加熱系統(tǒng)由五號下循環(huán)管、五號上循環(huán)管、五號循環(huán)泵、加熱設備構成；本實用新型解決了太陽能非采暖季節(jié)閑置的問題，系統(tǒng)內(nèi)部可進行能量的分配、調節(jié)和平衡，可動態(tài)的轉移熱能，以適應季節(jié)變化和天氣變化，最大限度的利用太陽能的產(chǎn)能，系統(tǒng)安全可靠，熱量利用效率極高。
文檔編號F24D3/02GK201225700SQ200820108608
公開日2009年4月22日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權日2008年6月10日
發(fā)明者楊金良, 趙大山 申請人:北京北方賽爾太陽能工程技術有限公司