專(zhuān)利名稱(chēng)：蓄熱式防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于我國(guó)部分地區(qū)冬季室外氣溫偏低，在應(yīng)用太陽(yáng)能時(shí)，必須考慮太陽(yáng)能集熱器的防凍問(wèn)題。而在太陽(yáng)能集熱器的防凍設(shè)計(jì)上，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一般推薦排空系統(tǒng)、排回系統(tǒng)、防 凍液系統(tǒng)和循環(huán)防凍系統(tǒng)。排回和排空系統(tǒng)，由于在安裝上的不到位和設(shè)備本身的問(wèn)題，極 易造成系統(tǒng)中殘留水份，從而造成閥門(mén)及管道的凍裂，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。防凍液系統(tǒng)， 特別是高濃度防凍液系統(tǒng)，其初投資比較大，其價(jià)格大約為每平米太陽(yáng)能集熱器300 400 元，而且由于太陽(yáng)能集熱器位于室外，容易受到外力的沖擊而引起泄露，從而造成環(huán)境的污 染和經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。循環(huán)防凍系統(tǒng)主要在可能發(fā)生工質(zhì)被凍結(jié)情況時(shí)啟動(dòng)循環(huán)泵，控制上 很困難。如果氣溫很低，只靠循環(huán)也有可能會(huì)被凍裂，起不到防凍的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決排回和排空系統(tǒng)中極易殘留水份，造成閥門(mén)及管道的凍 裂問(wèn)題，氣溫很低使循環(huán)工質(zhì)凝固凍裂管道的問(wèn)題，以及防凍液系統(tǒng)初投資大和易造成環(huán) 境污染的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種蓄熱式防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的蓄熱式防凍太陽(yáng)能集 熱器系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器、第一循環(huán)水泵、熱用戶(hù)、第一止回閥、第四截止閥、循環(huán)工質(zhì)流 出管和循環(huán)工質(zhì)流入管，熱用戶(hù)的流出端通過(guò)循環(huán)工質(zhì)流出管與太陽(yáng)能集熱器連通，第一 止回閥安裝在循環(huán)工質(zhì)流出管上，熱用戶(hù)的流入端通過(guò)循環(huán)工質(zhì)流入管與太陽(yáng)能集熱器連 通，第四截止閥和第一循環(huán)水泵沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)流入管上，所 述防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)還包括相變材料蓄熱罐、第二循環(huán)水泵、第二止回閥、溫度傳感 器、第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、循環(huán)工質(zhì)回流管、第一連通管、第二連通管、第一 控制線(xiàn)和第二控制線(xiàn)，所述第一截止閥和溫度傳感器沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循 環(huán)工質(zhì)流入管上，且第一截止閥和溫度傳感器位于太陽(yáng)能集熱器與第四截止閥之間的循環(huán) 工質(zhì)流入管上，所述循環(huán)工質(zhì)回流管的一端與第一截止閥和溫度傳感器之間的循環(huán)工質(zhì)流 入管連通，循環(huán)工質(zhì)回流管的另一端與第一止回閥和太陽(yáng)能集熱器之間的循環(huán)工質(zhì)流出管 連通，所述第二止回閥和第二循環(huán)水泵沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)回流管 上，所述第一連通管和第二連通管并列設(shè)置在第一截止閥的兩側(cè)，第一連通管和第二連通 管的上端均與循環(huán)工質(zhì)流入管連通，第一連通管的下端與相變材料蓄熱罐的進(jìn)口端連通， 第二連通管的下端與相變材料蓄熱罐的出口端連通，第二截止閥安裝在第一連通管上，第 三截止閥安裝在第二連通管上，所述溫度傳感器通過(guò)第一控制線(xiàn)與第二循環(huán)水泵連接，溫 度傳感器通過(guò)第二控制線(xiàn)與第四截止閥連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本發(fā)明的相變材料蓄熱罐續(xù)存了太陽(yáng) 能集熱器產(chǎn)生的熱量，在需要防凍的時(shí)候，循環(huán)工質(zhì)流經(jīng)相變材料蓄熱罐取出熱量；本發(fā)明降低了太陽(yáng)能集熱器防凍液系統(tǒng)的初投資費(fèi)用，初投資費(fèi)用僅為現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱器防凍系統(tǒng)初投資費(fèi)用的60%，同時(shí)杜絕了環(huán)境污染問(wèn)題；本發(fā)明還解決了由于安裝或其他原因引 起的太陽(yáng)能排回或排空系統(tǒng)的管道和閥門(mén)凍裂問(wèn)題，以及氣溫低造成循環(huán)防凍沒(méi)有熱源而 凍裂管道的問(wèn)題；本發(fā)明應(yīng)用廣泛，其熱用戶(hù)末端可以是建筑采暖、生活熱水和工業(yè)油田管 道伴熱等。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)原理圖，圖2是本發(fā)明的蓄熱模式的系統(tǒng)原理圖 (圖中箭頭表示循環(huán)工質(zhì)的流向)，圖3是本發(fā)明的正常運(yùn)行模式的系統(tǒng)原理圖(圖中箭頭 表示循環(huán)工質(zhì)的流向)，圖4是本發(fā)明的防凍運(yùn)行模式的系統(tǒng)原理圖(圖中箭頭表示循環(huán)工 質(zhì)的流向)。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1-圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的蓄熱式防凍太陽(yáng) 能集熱器系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器2、第一循環(huán)水泵4、熱用戶(hù)5、第一止回閥7、第四截止閥 13、循環(huán)工質(zhì)流出管20和循環(huán)工質(zhì)流入管21，熱用戶(hù)5的流出端通過(guò)循環(huán)工質(zhì)流出管20與 太陽(yáng)能集熱器2連通，第一止回閥7安裝在循環(huán)工質(zhì)流出管20上，熱用戶(hù)5的流入端通過(guò) 循環(huán)工質(zhì)流入管21與太陽(yáng)能集熱器2連通，第四截止閥13和第一循環(huán)水泵4沿循環(huán)工質(zhì) 的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)流入管21上，所述防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)還包括相變材 料蓄熱罐1、第二循環(huán)水泵6、第二止回閥8、溫度傳感器9、第一截止閥10、第二截止閥11、 第三截止閥12、循環(huán)工質(zhì)回流管22、第一連通管23、第二連通管24、第一控制線(xiàn)25和第二 控制線(xiàn)26，所述第一截止閥10和溫度傳感器9沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì) 流入管21上，且第一截止閥10和溫度傳感器9位于太陽(yáng)能集熱器2與第四截止閥13之間 的循環(huán)工質(zhì)流入管21上，所述循環(huán)工質(zhì)回流管22的一端與第一截止閥10和溫度傳感器9 之間的循環(huán)工質(zhì)流入管21連通，循環(huán)工質(zhì)回流管22的另一端與第一止回閥7和太陽(yáng)能集 熱器2之間的循環(huán)工質(zhì)流出管20連通，所述第二止回閥8和第二循環(huán)水泵6沿循環(huán)工質(zhì)的 流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)回流管22上，所述第一連通管23和第二連通管24并列設(shè)置 在第一截止閥10的兩側(cè)，第一連通管23和第二連通管24的上端均與循環(huán)工質(zhì)流入管21 連通，第一連通管23的下端與相變材料蓄熱罐1的進(jìn)口端連通，第二連通管24的下端與相 變材料蓄熱罐1的出口端連通，第二截止閥11安裝在第一連通管23上，第三截止閥12安 裝在第二連通管24上，所述溫度傳感器9通過(guò)第一控制線(xiàn)25與第二循環(huán)水泵6連接，溫度 傳感器9通過(guò)第二控制線(xiàn)26與第四截止閥13連接。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1-圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的防凍太陽(yáng)能集熱 器系統(tǒng)還增加有膨脹水箱3和第三連通管27，所述膨脹水箱3通過(guò)第三連通管27與循環(huán) 工質(zhì)流入管21連通，且第三連通管27位于溫度傳感器9和第四截止閥13之間的循環(huán)工質(zhì) 流入管21上。如此設(shè)置，起到定壓補(bǔ)給的作用。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相 同。本發(fā)明的蓄熱模式(參見(jiàn)圖2)第一截止閥10關(guān)閉，第二截止閥11、第三截止閥 12、第四截止閥13打開(kāi)；循環(huán)工質(zhì)從熱用戶(hù)5流出，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器2升溫后，經(jīng)第二截止閥11進(jìn)入相變材料蓄熱罐1內(nèi)，相變材料蓄熱罐1內(nèi)的相變材料蓄熱；之后循環(huán)工質(zhì)經(jīng) 第三截止閥12、第一循環(huán)水泵4再供給熱用戶(hù)5 ；膨脹水箱3起到定壓補(bǔ)給的作用。蓄熱模 式一直進(jìn)行直至相變材料蓄熱罐1內(nèi)的相變材料蓄熱結(jié)束。本發(fā)明的正常運(yùn)行模式(參見(jiàn)圖3)此時(shí)太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)工質(zhì)的溫度高 于其凝固點(diǎn)以上，由于此時(shí)系統(tǒng)無(wú)需防凍，且蓄熱結(jié)束，關(guān)閉第二截止閥11和第三截止閥 12，打開(kāi)第一截止閥10和第四截止閥13，循環(huán)工質(zhì)從熱用戶(hù)5流出，經(jīng)第一止回閥7，進(jìn)入 太陽(yáng)能集熱器2升溫后，經(jīng)第四截止閥13、第一循環(huán)水泵4再供給熱用戶(hù)5。所述膨脹水箱 3起到定壓補(bǔ)給的作用。
本發(fā)明的防凍運(yùn)行模式(參見(jiàn)圖4)此時(shí)太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)工質(zhì)的溫度低 于其凝固點(diǎn)以下，由于此時(shí)系統(tǒng)需要防凍，第一截止閥10和第四截止閥13關(guān)閉，第二截止 閥11和第三截止閥12打開(kāi)，室內(nèi)部分隨第一循環(huán)水泵4的關(guān)閉而停止循環(huán)；循環(huán)工質(zhì)從太 陽(yáng)能集熱器2流出，經(jīng)第二截止閥11，進(jìn)入相變材料蓄熱罐1內(nèi)，循環(huán)工質(zhì)升溫到凝固點(diǎn)以 上，再流經(jīng)第三截止閥12進(jìn)入循環(huán)工質(zhì)回流管22內(nèi)，再經(jīng)第二循環(huán)水泵6再返回到太陽(yáng)能 集熱器2內(nèi)。
權(quán)利要求
一種蓄熱式防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)，它包括太陽(yáng)能集熱器(2)、第一循環(huán)水泵(4)、熱用戶(hù)(5)、第一止回閥(7)、第四截止閥(13)、循環(huán)工質(zhì)流出管(20)和循環(huán)工質(zhì)流入管(21)，熱用戶(hù)(5)的流出端通過(guò)循環(huán)工質(zhì)流出管(20)與太陽(yáng)能集熱器(2)連通，第一止回閥(7)安裝在循環(huán)工質(zhì)流出管(20)上，熱用戶(hù)(5)的流入端通過(guò)循環(huán)工質(zhì)流入管(21)與太陽(yáng)能集熱器(2)連通，第四截止閥(13)和第一循環(huán)水泵(4)沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)流入管(21)上，其特征在于所述防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)還包括相變材料蓄熱罐(1)、第二循環(huán)水泵(6)、第二止回閥(8)、溫度傳感器(9)、第一截止閥(10)、第二截止閥(11)、第三截止閥(12)、循環(huán)工質(zhì)回流管(22)、第一連通管(23)、第二連通管(24)、第一控制線(xiàn)(25)和第二控制線(xiàn)(26)，所述第一截止閥(10)和溫度傳感器(9)沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)流入管(21)上，且第一截止閥(10)和溫度傳感器(9)位于太陽(yáng)能集熱器(2)與第四截止閥(13)之間的循環(huán)工質(zhì)流入管(21)上，所述循環(huán)工質(zhì)回流管(22)的一端與第一截止閥(10)和溫度傳感器(9)之間的循環(huán)工質(zhì)流入管(21)連通，循環(huán)工質(zhì)回流管(22)的另一端與第一止回閥(7)和太陽(yáng)能集熱器(2)之間的循環(huán)工質(zhì)流出管(20)連通，所述第二止回閥(8)和第二循環(huán)水泵(6)沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)回流管(22)上，所述第一連通管(23)和第二連通管(24)并列設(shè)置在第一截止閥(10)的兩側(cè)，第一連通管(23)和第二連通管(24)的上端均與循環(huán)工質(zhì)流入管(21)連通，第一連通管(23)的下端與相變材料蓄熱罐(1)的進(jìn)口端連通，第二連通管(24)的下端與相變材料蓄熱罐(1)的出口端連通，第二截止閥(11)安裝在第一連通管(23)上，第三截止閥(12)安裝在第二連通管(24)上，所述溫度傳感器(9)通過(guò)第一控制線(xiàn)(25)與第二循環(huán)水泵(6)連接，溫度傳感器(9)通過(guò)第二控制線(xiàn)(26)與第四截止閥(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)，其特征在于防凍太陽(yáng)能集熱 器系統(tǒng)還包括膨脹水箱(3)和第三連通管(27)，膨脹水箱(3)通過(guò)第三連通管(27)與循環(huán) 工質(zhì)流入管(21)連通，且第三連通管(27)位于溫度傳感器(9)和第四截止閥(13)之間的 循環(huán)工質(zhì)流入管(21)上。
全文摘要
蓄熱式防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)，它涉及一種防凍太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)。針對(duì)排回和排空系統(tǒng)中極易殘留水份，造成閥門(mén)及管道的凍裂問(wèn)題，氣溫很低使循環(huán)工質(zhì)凝固凍裂管道的問(wèn)題，防凍液系統(tǒng)初投資大和易造成環(huán)境污染的問(wèn)題。本發(fā)明的第一截止閥和溫度傳感器沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)流入管上，第二止回閥和第二循環(huán)水泵沿循環(huán)工質(zhì)的流動(dòng)方向依次安裝在循環(huán)工質(zhì)回流管上，第一連通管和第二連通管并列設(shè)置在第一截止閥的兩側(cè)，第一連通管和第二連通管的上端均與循環(huán)工質(zhì)流入管連通，第一連通管的下端和第二連通管的下端分別與相變材料蓄熱罐的進(jìn)口端和出口端連通。本發(fā)明降低了集熱器防凍液系統(tǒng)的初投資，杜絕了污染和管道及閥門(mén)凍裂問(wèn)題。
文檔編號(hào)F24J2/34GK101825350SQ20101015275
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者姚楊, 姜益強(qiáng), 宋孟杰, 董建鍇, 邵奕文, 高強(qiáng) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)