[發明專利]適用于高速公路服務區的清潔蓄能耦合太陽能供暖系統

在審

• 申請號: 201711380151.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108131710A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 孔祥飛;苑廣普;戎賢;矯立超;劉平;陳萬河
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D12/02;F24D19/10
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明涉及適用于高速公路服務區的清潔蓄能耦合太陽能供暖系統，適用于高速公路服務區的室內，包括多個相變蓄能模塊、循環水泵、集水器、分水器和太陽能集熱器；循環水泵安置于屋頂，與太陽能集熱器的回水管連接；分水器與太陽能集熱器的出水管連接，集水器與太陽能集熱器的回水管連接，分水器的進口和集水器的出口分別連接多個相變蓄能模塊，多個相變蓄能模塊之間采用并聯或串聯的方式通過進出水水管連接；所述相變蓄能模塊為箱體構造，安裝在室內地下，包括箱體外殼、陶瓷隔板、電加熱盤管、散熱百葉、定形相變蓄能板和風機。該系統將太陽能、廉價電、相變蓄能模塊三者的耦合聯供，達到清潔供暖、經濟運行、節能環保的目的。

技術領域

本發明屬于可再生能源利用技術領域，具體涉及適用于高速公路服務區的清潔蓄能耦合太陽能供暖系統。

背景技術

高速公路服務區作為能源半孤島，遠離城市，遠離集中供熱管網、供電電網。傳統的服務區多采用燃煤鍋爐供暖，能源利用效率低，且污染嚴重。如今隨著節能理念的不斷深入，服務區設施大面積升級改造。遠距離鋪設天然氣管道投資成本過大且有泄漏危險使煤改氣無法實現。地緣熱泵和空氣源熱泵雖然能夠實現冷熱連供，提高能源使用效率，但是初投資過大，投資回收期漫長。而相變儲能技術在煤改電、清潔能源消納、電網削峰填谷等方面作用突出，因此可以作為服務區設備升級改造的一個方向，與傳統的熱水鍋爐采暖相比，無需鍋爐、散熱器等設備，能夠減少初投資和地上空間的占用。

發明內容

針對上述情況，本發明擬解決的技術問題是，提供一種適用于高速公路服務區的清潔蓄能耦合太陽能供暖系統。該系統利用夜間廉價低谷電，將電能轉換成熱能進行蓄存，用于高速服務區及其附屬建筑的供暖應用；白日將太陽能集熱熱量蓄存，用于夜間供暖和調節電熱轉換裝置的功率負載，降低電力增容量。這樣形成三者的耦合聯供，利用各自的優點，達到清潔供暖、經濟運行、節能環保的目的。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是：提供一種適用于高速公路服務區的清潔蓄能耦合太陽能供暖系統，適用于高速公路服務區的室內，其特征在于該系統包括多個相變蓄能模塊、循環水泵、集水器、分水器和太陽能集熱器；太陽能集熱器安裝于屋頂南側；循環水泵安置于屋頂，與太陽能集熱器的回水管連接；分水器、集水器安裝于建筑東墻和北墻，分水器與太陽能集熱器的出水管連接，集水器與太陽能集熱器的回水管連接，分水器的進口和集水器的出口分別連接多個相變蓄能模塊，多個相變蓄能模塊之間采用并聯或串聯的方式通過進出水水管連接；

所述相變蓄能模塊為箱體構造，安裝在室內地下，包括箱體外殼、陶瓷隔板、電加熱盤管、散熱百葉、定形相變蓄能板和風機；箱體內部由陶瓷隔板分為左右兩部分；箱體的底層鋪設定形相變蓄能板；在左部分定形相變蓄能板內穿插進出水水管，該進出水水管與分水器和集水器的進口或出口連接；在右部分箱體的定形相變蓄能板內安插電加熱盤管；在定形相變蓄能板的上部空間的箱體內左右安裝有兩個風機；在箱體頂部安裝散熱百葉；箱體的側壁上設有電源接口，通過該電源接口將電加熱盤管、風機與外部市電連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

相變蓄能模塊的構造及太陽能結合的系統運行方式。與常規利用太陽能和低谷電的地板輻射采暖的方式不同，第一，本發明作為主熱源供暖而不是作為輔助熱源；第二，本發明不會大面積鋪設相變蓄能材料，而是創造一種蓄能模塊，布置更加靈活，更能體現出個性化供暖的特點，蓄能箱體的布置位置與服務區人員主要停留區相對應，使供暖的范圍更加精確，減少不必要的浪費；第三，構成相變蓄能模塊的主要材料為熔點在30℃～80℃的相變材料。