太阳能复合式相变蓄热供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能复合式相变蓄热供暖系统，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）、采暖循环泵（8），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℃的相变材料；当太阳能集热器达到供暖温度就直接供暖，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，和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；本发明专利技术没有板式换热器，减少了投资，降低了太阳能集热器的出水温度，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，尤其是一种太阳能复合式相变蓄热供暖系统。
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 101812590 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。CN 101812590 A “太阳能供暖系统及其采暖和热水供应方法”中所用的换热器比较多，导致太阳能集热器的供热温度较高，而太阳能集热器的效率随着太阳能集热器出口供热温度的升高而下降，本系统省去了板式换热器，可以使太阳能集热器的出口温度降低，因此本系统的太阳能集热器的效率会相对较高。
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，也可与蓄能和辅助热源相结合的供暖方式，可适用于多种不同建筑的太阳能复合式相变蓄热供暖系统。为此，本专利技术采取了如下技术方案:1、太阳能复合式相变蓄热供暖系统，包括主要由太阳能集热器(I)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路I，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路II，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)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(9)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)、供暖末端(9)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)、太阳能循环泵(4)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、太阳能循环泵(4)、相变蓄热箱(5)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，各个部件之间用水管联通； F、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路1、太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路I1、太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路II1、相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV、辅助热源供暖循环供暖回路V交替运行。各个供暖循环供暖回路间的转换通过管路上的阀门调节；系统中的泵、阀电控器件、温度传感器和辅助热源控件分别与控制器(10)电连接； 2、太阳能复合式相变蓄热供暖系统，包括主要由太阳能集热器(I)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路I，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路II，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)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(9)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)、供暖末端(9)组成的辅助热源供暖循环供暖回路V，包括主要由太阳能集热器(I)、太阳能循环泵(4)、相变蓄热箱(5)、辅助热源(2)、供暖末端(9)组成的太阳能和辅助热源串联供暖循环供暖回路VI ;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)、太阳能循环泵(4)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、太阳能循环泵(4)、相变蓄热箱(5)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，各个部件之间用水管联通； F、所述的太阳能和辅助热源串联供暖循环供暖回路VI包括太阳能集热器(I)、太阳能循环泵(4)、相变蓄热箱(5)、辅助热源(2)采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，各个部件之间用水管联通； G、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路1、太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路I1、太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路II1、相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV、辅助热源供暖循环供暖回路V、太阳能和辅助热源串联供暖循环供暖回路VI交替运行。各个供暖循环供暖回路间的转换通过管路上的阀门调节；系统中的泵、阀电控器件、温度传感器和辅助热源控件分别与控制器(10)电连接； 3、根据权利要求2所述的太阳能复合式相变蓄热供热系统，可以将太本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能复合式相变蓄热供暖系统，包括主要由太阳能集热器（1）、供暖末端（9）组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路Ⅰ，包括主要由太阳能集热器（1）、相变蓄热箱（5）、供暖末端（9）组成的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路Ⅱ，包括主要由太阳能集热器（1）、相变蓄热箱（5）、供暖末端（9）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（9）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）、供暖末端（9）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）、太阳能循环泵（4）、采暖供水管（6）、采暖回水管（7）、采暖循环泵（8）及供暖末端（9），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）、太阳能循环泵（4）、相变蓄热箱（5）、采暖供水管（6）、采暖回水管（7）、采暖循环泵（8）及供暖末端（9），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）、采暖供水管（6）、采暖回水管（7）、采暖循环泵（8）及供暖末端（9），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（6）、采暖回水管（7）、采暖循环泵（8）及供暖末端（9），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）、采暖供水管（6）、采暖回水管（7）、采暖循环泵（8）及供暖末端（9），?各个部件之间用水管联通；F、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路Ⅰ、太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路Ⅱ、太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路Ⅲ、相变蓄热箱供暖循环供暖回路Ⅳ、辅助热源供暖循环供暖回路Ⅴ交替运行；各个供暖循环供暖回路间的转换通过管路上的阀门调节；系统中的泵、阀电控器件、温度传感器和辅助热源控件分别与控制器（10）电连接。...

【技术特征摘要】
1.太阳能复合式相变蓄热供暖系统，包括主要由太阳能集热器(I)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路I，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路II，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)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(9)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)、供暖末端(9)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)、太阳能循环泵(4)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、太阳能循环泵(4)、相变蓄热箱(5)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，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)、采暖供水管(6)、采暖回水管(7)、采暖循环泵(8)及供暖末端(9)，各个部件之间用水管联通； F、所述的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路1、太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路I1、太阳能和相变蓄热箱串联供暖循环供暖回路II1、相变蓄热箱供暖循环供暖回路IV、辅助热源供暖循环供暖回路V交替运行；各个供暖循环供暖回路间的转换通过管路上的阀门调节；系统中的泵、阀电控器件、温度传感器和辅助热源控件分别与控制器(10)电连接。2.太阳能复合式相变蓄热供暖系统，包括主要由太阳能集热器(I)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖不蓄热循环供暖回路I，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)组成的太阳能集热器直接供暖加蓄热循环供暖回路II，包括主要由太阳能集热器(I)、相变蓄热箱(5)、供暖末端(9)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(9)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)、供暖末端(9)组成的辅助热源供暖循环供暖回路V，包括主要由太阳能集热器(I)、太阳能循环泵(4)、相变蓄热箱(5)、辅助热源(2)、供暖末端(9)组成的太阳能和辅助热源串联供暖循环供暖回路VI ;其...

【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：