[實用新型]一種跨季節與短期儲熱結合的太陽能供暖系統

有效

• 申請號: 201820004018.2
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN207674577U
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 趙金玲;呂漣漪;李亞麗;李杰;黨偉康;張恒與;韓雪
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F24D19/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

一種跨季節與短期儲熱結合的太陽能供暖系統，涉及太陽能熱利用及熱儲存領域。包括太陽能集熱器、短期儲熱水池、跨季節儲熱水池、水源熱泵、板式換熱器、輻射散熱裝置、閥門、水泵和控制系統。所述的短期儲熱水池能為跨季節儲熱水池提供穩定的熱源，減少現有技術中儲熱循環水泵頻繁啟停的損耗，并在供暖中后期跨季節儲熱水池內水溫較低時，從短期儲熱水池取熱向末端輻射散熱裝置供暖。該系統能適應不同儲熱水池水溫狀況，進行多種工作模式，其控制方法配合不同取熱形式，使供熱系統的供熱量與用戶需熱量匹配。該系統能自動控制運行，在滿足熱用戶供熱需求的同時，提升太陽能供熱保證率和太陽能利用率，降低輔助熱源的能耗。

技術領域

本實用新型涉及太陽能熱利用及熱儲存技術領域，尤其涉及一種跨季節與短期儲熱結合的太陽能供暖系統。

背景技術

太陽能是一種可再生的清潔能源，若將其作為供暖系統的熱源，則具有顯著的節能和環保效益。但是，太陽能具有季節不平衡性，太陽能供熱量具有“冬季不足，夏季過剩”的矛盾，跨季節儲熱技術將非供暖期收集的太陽能儲存至供暖期利用，既能緩解上述矛盾，又能提高太陽能保證率及全年太陽能綜合利用效率，是實現太陽能供暖系統持續、可調節運行的有效途徑之一。

目前，工程中常用的跨季節儲熱方式為地下水池儲熱。一般采用太陽能集熱器與儲熱水池直連或者換熱器間連的形式將太陽能熱量供給儲熱水池。上述集熱器出口的集熱介質溫度受太陽輻射照度等氣象因素影響大，波動劇烈。儲熱水池內的水溫在非供暖期儲熱階段緩慢上升，在供暖初期水溫達到最高，開始供暖后水溫不斷降低。由此會引起兩個問題：(1)集熱器與儲熱水池之間的循環水泵一般采用溫差控制，即根據集熱器出口介質與儲熱水池內水的溫差信號控制所述水泵的啟停，由于上述溫差波動劇烈，造成所述循環水泵的頻繁啟停，增加水泵的損耗和電耗；二是在供暖后期儲熱水池的水溫較低時，將集熱器收集的熱量輸送到儲熱水池中，儲熱水池內的水溫提升效果不明顯，與太陽能集熱器直接供熱相比，儲熱水池向熱用戶輸出的熱能品位較低，系統能源綜合利用率較低。

實用新型內容

為了克服現有技術中集熱器與儲熱水池之間的循環水泵頻繁啟停增加損耗、供暖后期集熱器輸出的熱量進入儲熱水池加熱池水再供熱降低熱能品位等問題，本實用新型提出一種跨季節與短期儲熱結合的太陽能供暖系統。

本實用新型的技術方案：

一種跨季節與短期儲熱結合的太陽能供暖系統，包括太陽能集熱器、短期儲熱水池、跨季節儲熱水池、水源熱泵、輻射散熱裝置、板式換熱器、閥門和水泵；

所述的輻射散熱裝置設置于用戶室內，為吊棚式輻射板、窗下式輻射板、墻面式輻射板、地面式輻射板、毛細管輻射板等；

所述的太陽能集熱器通過管路，出口端依次經過第一閥門和集熱循環水泵連接短期儲熱水池中的第一換熱盤管，入口端直連短期儲熱水池中的第一換熱盤管，構成集熱循環回路；

所述的短期儲熱水池通過管路，出路端依次經過第二閥門和跨季節儲熱循環水泵連接跨季節儲熱水池中的第二換熱盤管，回路端直連跨季節儲熱水池中的第二換熱盤管，構成跨季節儲熱水池儲熱循環回路；

所述的板式換熱器的熱源側通過管路，一端依次經過板換熱源側循環水泵和第三閥門連接跨季節儲熱水池，另一端經過第四閥門連接跨季節儲熱水池，構成板式換熱器的第一熱源側回路；板式換熱器的用戶側通過管路，一端依次經過供暖系統循環水泵和第十閥門連接輻射散熱裝置，另一端直接連接輻射散熱裝置，構成板式換熱器的第一用戶側回路，第一熱源側回路與第一用戶側回路共同構成跨季節儲熱水池板式換熱器供暖回路；

所述的跨季節儲熱水池用戶側通過管路，一端依次經過第三閥門、供暖系統循環水泵和第十閥門連接輻射散熱裝置，另一端依次經過第四閥門和第十一閥門連接輻射散熱裝置，構成跨季節水池儲熱直接供暖回路；