太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)及其控制方法，其中，太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱器，所述太陽(yáng)能集熱器的供熱出口連接有跨季相變蓄熱器和供熱終端，所述跨季相變蓄熱器與所述供熱終端連接。本發(fā)明提供的上述方案，采用了相變蓄能技術(shù)，擺脫了顯熱蓄能的局限，大大提高蓄熱密度的同時(shí)達(dá)到了低熱損、跨季儲(chǔ)能的目的。建造、使用成本低，使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及相變材料儲(chǔ)能供熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)及其控制 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，跨季節(jié)蓄熱技術(shù)主要有以下幾類：人造水箱水體、礫石蓄熱、土壤蓄熱及地 下含水層蓄熱。人造水箱水體及碌石蓄熱具有高熱容，良好的蓄/釋熱性能，性能穩(wěn)定、無(wú) 環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。人造水箱水體及礫石蓄熱的方式，是將水或礫石存放與水箱內(nèi)，但水箱保 溫工程困難，造價(jià)高昂，IOOOOm3的人工水箱造價(jià)便高達(dá)千萬(wàn)元。土壤蓄熱系統(tǒng)通常采用地 埋管將熱能存蓄到地下土壤中，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需人造蓄熱設(shè)備，造價(jià)相對(duì)低，但系統(tǒng)熱 損失高，所需蓄熱容積大，對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境有影響，且對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有選擇性，僅適用于巖 石和飽和水土壤環(huán)境。利用地下天然含水層作為蓄熱水箱，具有造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)地質(zhì)環(huán) 境要求苛刻，系統(tǒng)運(yùn)行易出現(xiàn)塞井、腐蝕及霉菌等現(xiàn)象。以上跨季節(jié)蓄熱技術(shù)由于技術(shù)或經(jīng) 濟(jì)上的限制因素，很難推廣。因此亟需開(kāi)發(fā)新型高效經(jīng)濟(jì)的跨季節(jié)蓄能技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理 解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān) 鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念， 以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004] 本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)及其控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005] 本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱器，所述太陽(yáng)能集熱器的供熱 出口連接有跨季相變蓄熱器和供熱終端，所述跨季相變蓄熱器與所述供熱終端連接。
[0006] 本發(fā)明還提供一種太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)控制方法，在供熱過(guò)程中，控制太陽(yáng)能集熱器 選擇性對(duì)跨季相變蓄熱器和/或供熱終端供熱。
[0007] 本發(fā)明提供的上述方案，采用了相變蓄能技術(shù)，擺脫了顯熱蓄能的局限，大大提高 蓄熱密度的同時(shí)達(dá)到了低熱損、跨季節(jié)儲(chǔ)能的目的。建造、使用成本低，使用壽命長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其 它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似 的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0009] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)原理圖；
[0010] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的跨季相變蓄熱器結(jié)構(gòu)圖；
[0011] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的多個(gè)跨季相變蓄熱器連接的結(jié)構(gòu)圖。
[0012] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0013] 1-容器；
[0014] 2-上換熱腔；
[0015] 3-第一換熱裝置，30-第一換熱器集聯(lián)管，301-第一換熱介質(zhì)進(jìn)口，302-
[0016] 第一換熱介質(zhì)出口；
[0017] 4-第二換熱裝置，40-第二換熱器集聯(lián)管，401-第二換熱介質(zhì)進(jìn)口，402-第二換熱 介質(zhì)出口；
[0018] 5-上導(dǎo)流板；
[0019] 6-太陽(yáng)能集熱器；
[0020] 7-閥一；
[0021] 8-閥二；
[0022] 9-閥三；
[0023] 10-閥五；
[0024] 11-泵一；
[0025] 12-膨脹罐；
[0026] 13-閥十；
[0027] 14-泵二；
[0028] 15-閥六；
[0029] 16-閥九；
[0030] 17-備用熱源；
[0031] 18-采暖系統(tǒng)；
[0032] 19-生活熱水管路；
[0033] 20-生活熱水蓄熱水箱；
[0034] 21-閥七；
[0035] 22-閥四；
[0036] 23-閥八；
[0037] 100-跨季相變蓄熱器；
[0038] 101-換熱介質(zhì)進(jìn)口；
[0039] 102-控制閥；
[0040] 103-換熱介質(zhì)出口。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描 述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng) 當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知 的部件和處理的表示和描述。
[0042] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)原理圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例 提供的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器6,太陽(yáng)能集熱器6的供熱出口連接有跨季相變 蓄熱器100和供熱終端，跨季相變蓄熱器100與供熱終端連接。
[0043] 本發(fā)明提供的上述方案，采用了相變蓄能技術(shù)，擺脫了顯熱蓄能的局限，大大提高 蓄熱密度的同時(shí)降低了熱損。建造、使用成本低，使用壽命長(zhǎng)。
[0044] 供熱終端包括生活熱水供水系統(tǒng)和/或采暖系統(tǒng)18。生活熱水供水系統(tǒng)包括生活 熱水蓄熱水箱20和與生活熱水蓄熱水箱20連接的生活熱水管路19。采暖系統(tǒng)18包括連 接至單戶或多戶的采暖管路，及與采暖管路連接的暖氣片。
[0045] 具體地，作為一種優(yōu)選方式，太陽(yáng)能集熱器6的供熱出口通過(guò)管路連接閥一 7。閥 一 7的出口連接兩個(gè)管路，其中一個(gè)管路連接閥二8,另一管路連接閥三9。閥三9的出口 連接跨季相變蓄熱器1〇〇,跨季相變蓄熱器100的換熱介質(zhì)出口 103連接三個(gè)管路，其中一 個(gè)管路連接閥四22,另一管路連接閥五10,第三個(gè)管路連接閥六15。閥二8的出口連接三 個(gè)管路，其中一個(gè)管路連接閥四22的出口，另一管路連接閥七21，第三個(gè)管路連接閥八23。 閥七21的出口連接熱交換管，熱交換管位于生活熱水蓄熱水箱20內(nèi)。閥八23的出口連接 三個(gè)管路，一個(gè)管路與熱交換管連接，另一管路連接閥九16,第三個(gè)管路連接閥十13。閥九 16的出口通過(guò)管路連接采暖系統(tǒng)18,且在該管路上連接有備用熱源17,備用熱源17可以 是電加熱器。采暖系統(tǒng)18的出口通過(guò)管路與太陽(yáng)能集熱器6的進(jìn)液口連接，且該管路上順 次連接泵二14、泵一 11。在泵二14與泵一 11之間的管路上還連接有膨脹罐12,膨脹灌12 的安裝位置并非唯一為圖例所示。
[0046] 上述結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，根據(jù)閥與泵的運(yùn)行情況的不同，具有多個(gè)工作模式， 下面以表格進(jìn)行說(shuō)明各個(gè)工作模式。
[0047] 1、太陽(yáng)能集熱器6直接用于生活熱水及采暖
[0048] 方案A:跨季相變蓄熱器100不參與蓄熱
[0049]

【權(quán)利要求】
1. 一種太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱器，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器的供熱出 口連接有跨季相變蓄熱器和供熱終端，所述跨季相變蓄熱器與所述供熱終端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述跨季相變蓄熱器包括放 置相變儲(chǔ)能材料的容器； 所述容器的上方設(shè)有上換熱腔，所述上換熱腔連接第一換熱裝置；和/或，所述容器的 下方設(shè)有下?lián)Q熱腔，所述下?lián)Q熱腔連接第二換熱裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述上換熱腔內(nèi)設(shè)有上導(dǎo)流 板，所述下?lián)Q熱腔內(nèi)設(shè)有下導(dǎo)流板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換熱裝置包括第一 換熱器集聯(lián)管，所述第一換熱器集聯(lián)管包括第一換熱介質(zhì)進(jìn)口和第一換熱介質(zhì)出口，所述 第一換熱介質(zhì)進(jìn)口設(shè)置在所述容器的一側(cè)，所述第一換熱介質(zhì)出口設(shè)置在所述容器的另一 側(cè)；和/或， 所述第二換熱裝置包括第二換熱器集聯(lián)管，所述第二換熱器集聯(lián)管包括第二換熱介質(zhì) 進(jìn)口和第二換熱介質(zhì)出口，所述第二換熱介質(zhì)進(jìn)口設(shè)置在所述容器的一側(cè)，所述第二換熱 介質(zhì)出口設(shè)置在所述容器的另一側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述容器為水平放置的矩形 容器，和/或，所述容器的高度為3-15厘米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5任一所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述相變儲(chǔ)能材料為 醋酸鈉水合物，所述醋酸鈉水合物的含水量為40-60wt%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)，其特征在于，所述供熱終端包括生 活熱水供水系統(tǒng)和/或采暖系統(tǒng)。
8. -種如權(quán)利要求1-7任一所述的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在供熱 過(guò)程中，控制太陽(yáng)能集熱器選擇性對(duì)跨季相變蓄熱器和/或供熱終端供熱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制太陽(yáng)能集熱器選擇性對(duì)跨 季相變蓄熱器和/或供熱終端供熱，包括：獲取所述太陽(yáng)能集熱器的供熱量，在所述供熱量 小于預(yù)定值時(shí)，激發(fā)所述跨季相變蓄熱器內(nèi)相變儲(chǔ)能材料，使所述相變儲(chǔ)能材料結(jié)晶釋放 熱能，為所述供熱終端供熱。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，所述控制太陽(yáng)能集熱器選擇性 對(duì)跨季相變蓄熱器和/或供熱終端供熱，包括：獲取所述太陽(yáng)能集熱器的供熱溫度值和所 述跨季相變蓄熱器內(nèi)相變儲(chǔ)能材料溫度值，在所述供熱溫度值與相變儲(chǔ)能材料溫度值的差 值大于預(yù)定溫度值時(shí)，對(duì)所述跨季相變蓄熱器供熱。
【文檔編號(hào)】F24D15/02GK104279610SQ201310274618
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】樊建華, 李富玲 申請(qǐng)人:樊建華