[發明專利]基于聚光集電的有限場地面積下高效晝夜供暖裝置

有效

• 申請號: 201310160104.4
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN103244987A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 周劍秋;葉志雄;胡文波;江娥;楊俠;戎劍暉
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學;江蘇新世紀光電科技有限公司
• 主分類號: F24D12/02
• 分類號: F24D12/02;F24J2/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周艷紅

技術領域

本發明涉及集中供暖裝置，具體地指一種基于聚光集電的有限場地面積下高效晝夜供暖裝置。

背景技術

目前，能源越來越緊張，人們逐漸把目光轉移到可再生能源的開發和利用上，其中，廉價無污染的太陽能受到人們的青睞。目前，太陽能利用技術已經迅速發展，利用太陽能取暖的技術也日趨成熟，但受到地理位置、空間等安裝條件的約束，現有太陽能集熱器的效率仍然不足以滿足供暖需要；同時，單獨使用太陽能也無法實現晝夜不間斷供暖。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種基于聚光集電的有限場地面積下高效晝夜供暖裝置，能夠在例如房頂等有限場地面積下通過提高太陽能真空管的集熱效率減小對安裝場地面積的要求，并利用空氣源熱泵實現夜間供暖，從而實現24小時不間斷供暖，且成本低、能效高。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種基于聚光集電的有限場地面積下高效晝夜供暖裝置包括：

聚光型高效太陽能集熱系統，由聚光型太陽能集熱器及其循環水管道上的集熱循環泵構成，所述聚光型太陽能集熱器包括設置于安裝基礎上的平板型太陽能集熱器，平板型太陽能集熱器上端設有聚光反射集電板，聚光反射集電板由覆蓋有選擇性反射外表面層的太陽能集電板構成，其外表面層用于將陽光中的長波反射到平板型太陽能集熱器表面；

一次恒溫式換熱系統，包括恒溫水箱和分別通過循環水管道與恒溫水箱連接的集熱水箱、空氣源熱泵；所述集熱水箱與平板型太陽能集熱器通過循環水管道連接，所述恒溫水箱與集熱水箱連接的循環水管道上設有溫差循環泵；

二次交換式晝夜換熱系統，包括供暖設備和溫差循環泵，所述供暖設備與恒溫水箱通過循環水管道連接，所述溫差循環泵設置于供暖設備的進水管道上；

智能光伏供電系統，包括光伏發電系統、蓄電池組和不間斷電源，所述不間斷電源分別與光伏發電系統、市電和蓄電池組連接，用于實現光伏發電系統或市電對蓄電池組的充電以及不間斷電源的對外供電；不間斷電源通過變頻啟動裝置與所述空氣源熱泵連接，用于空氣源熱泵的供電。上述技術方案中，所述聚光反射集電板的外表面層是以球形吸熱體為基圓的旋轉漸開面。

上述技術方案中，所述光伏發電系統包括依次連接的聚光反射集電板太陽能集電板部分、光伏匯流箱和光伏逆變器。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：在普通平板型太陽能集熱器上安裝了聚光反射集電板，能夠將陽光反射到平板型太陽能集熱器上，其中的長波被吸收，從而提高了平板型太陽能集熱器的集熱效率，短波則用于發電，并經蓄電池蓄電。經過安慶石化鍋爐實驗表明，應用聚光反射集電板的平板型太陽能集熱器，其集熱效率平均提高了30~50%，非常適宜在例如屋頂等有限場地面積下的鋪設；空氣源熱泵作為輔助供暖裝置，能夠確保陰雨天或晚間的供暖，實現整個裝置的24小時不間斷供暖；利用光伏發電系統作為空氣源熱泵的輔助電源，更有效的利用了低廉環保的太陽能，且保證了空氣源熱泵在斷電情況下的穩定運行。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的結構暨工作原理示意圖。

圖2為圖1中聚光型太陽能集熱器的結構示意圖。

圖3為圖1中智能光伏供電系統的結構示意圖。

圖中：1—聚光型高效太陽能集熱系統，2—一次恒溫式換熱系統，3—二次交換式晝夜換熱系統，4—智能光伏供電系統，5—聚光型太陽能集熱器（其中：5.1—平板型太陽能集熱器、5.2—支架、5.3—聚光反射集電板），6—集熱循環泵，7—集熱水箱，8、11—溫差循環泵，9—恒溫水箱，10—空氣源熱泵，12—暖氣片，13—光伏匯流箱，14—光伏逆變器，15—蓄電池組，16—變頻啟動裝置，17—不間斷電源，18—電磁閥。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施例作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本發明的一種基于聚光集電的有限場地面積下高效晝夜供暖裝置，包括聚光型高效太陽能集熱系統1、一次恒溫式換熱系統2、二次交換式晝夜換熱系統3和智能光伏供電系統4，具體來說。