[發明專利]太陽能供熱裝置

有效

• 申請號: 201710304964.9
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107120711B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 程錦;王立文
• 申請（專利權）人: 中冶西北工程技術有限公司
• 主分類號: F24D3/00
• 分類號: F24D3/00;F24D3/10;F24D12/02;F24D19/10
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴;金衛文

本發明涉及一種太陽能供熱裝置，包括太陽能集熱器，第一換熱器，儲熱水箱和補熱裝置，以及入口連接在第一換熱器與儲熱水箱之間、出口連接在儲熱水箱與補熱裝置之間的管道，第一換熱器和補熱裝置分別與外網連接，使其至少形成有開環運行模式：當太陽能集熱器收集的熱量大于外網所需熱量時，外網回水經第一換熱器后經儲熱水箱和管道至外網，直到儲熱水箱中溫度到達上限，外網回水經第一換熱器和管道至外網；當收集的熱量小于外網所需熱量時，外網回水經第一換熱器、儲熱水箱至外網；當太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態且儲熱水箱的溫度大于外網所需熱量時，外網回水經儲熱水箱至外網；當小于外網所需熱量時，外網回水經儲熱水箱、補熱裝置后至外網。

技術領域

本發明屬于太陽能供熱領域，具體涉及一種太陽能供熱裝置。

背景技術

近年來，隨著人們對生活熱水、采暖等的供熱需求越來越大，太陽能作為一種清潔的可再生能源，已被廣泛應用于各種供熱需求中。太陽能供熱裝置用于將太陽能轉化為熱能，從而可將該部分熱能應用于所需的場合。

目前，現有的太陽能供熱裝置(如圖10所示)主要包括集熱器30、儲水箱40、輔助熱源50、水泵和控制裝置等。其工作原理為：水泵使水在集熱器30與儲水箱40之間循環，當集熱器30頂端水溫高于儲水箱40底部水溫若干度時，控制裝置將啟動水泵使水在集熱器30與儲水箱40之間循環流動；當集熱器30頂端水溫低于儲水箱40底部水溫時，控制裝置將啟動輔助熱源50來加熱儲水箱40內的水，加熱后的水自儲水箱40經水泵加壓送入用戶供暖后再回到儲水箱40。

然而，盡管現有的太陽能供熱裝置在一定程度上能夠滿足供熱需求，但其依然存在較多的缺陷。例如現有的太陽能供熱裝置中集熱器30與儲水箱40間的循環介質通常使用水作為導熱介質，其工作溫度范圍窄，并需要相應的水處理系統和設備，因此成本較高且熱效率低下；另外，現有的太陽能供熱裝置中的輔助熱源50直接加熱儲水箱40內的水，存在電能浪費的情況；此外，現有的太陽能供熱裝置也無法進行供熱調節，因此在遇到例如光照強度不充足等情況下，其自身并不能實時滿足正常的供熱需求。

針對現有技術的不足之處，本領域的技術人員希望尋求一種能夠實時滿足供熱需求的太陽能供熱裝置，從而使其在任何天氣情況下都能滿足對所需熱能的供應。

發明內容

為彌補現有技術的不足，本發明的目的是提供一種能夠實時滿足供熱需求的太陽能供熱裝置，從而使其在任何天氣情況下都能滿足對所需熱能的供應。

鑒于此，本發明提供了一種太陽能供熱裝置，包括：依次連接的太陽能集熱器，第一換熱器，儲熱水箱和補熱裝置，以及入口連接在第一換熱器與儲熱水箱之間、出口連接在儲熱水箱與補熱裝置之間的管道，其中，第一換熱器和補熱裝置分別對應連接外網的入口和外網的出口，從而使得太陽能供熱裝置至少形成有開環運行模式以對外網供熱，開環運行模式包括：

開環模式一：當太陽能集熱器處于熱量吸收狀態且收集的熱量大于外網需要熱量時，外網回水首先進入第一換熱器，并與太陽能集熱器中的導熱介質換熱后同時經過儲熱水箱和管道以對外網供熱，當儲熱水箱中溫度值達到上限時，外網回水經第一換熱器和管道后對外網供熱；

開環模式二：當太陽能集熱器處于熱量吸收狀態且收集的熱量小于外網所需熱量時，外網回水依次經過第一換熱器、儲熱水箱以對外網供熱；

開環模式三：當太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態且儲熱水箱的溫度大于外網所需溫度時，外網回水直接經儲熱水箱對外網供熱；

開環模式四：當太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態且儲熱水箱的溫度小于外網所需溫度時，外網回水經儲熱水箱、補熱裝置后對外網供熱。

進一步地，太陽能供熱裝置還包括并聯在連接儲熱水箱與補熱裝置之間的管路上的第二換熱器，第二換熱器同時與第一換熱器和補熱裝置相連，從而使得太陽能供熱裝置還形成有閉環運行模式，閉環運行模式包括：