[發(fā)明專利]一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910570801.4
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110285473B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高曉紅;楊小天;趙陽;楊佳;遲耀丹;楊帆;閆興振;王立光;趙春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林建筑大學(xué)
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10;F24S20/40
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 許小東

本發(fā)明公開一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)，包括：集熱系統(tǒng)，用于收集太陽熱能；以及儲(chǔ)水系統(tǒng)，其通過第一循環(huán)泵與所述集熱系統(tǒng)連通，用于與所述集熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱交換；供熱系統(tǒng)，其通過第二循環(huán)泵與所述儲(chǔ)水系統(tǒng)連通，用于與所述儲(chǔ)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱交換。本發(fā)明還提供一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)的控制方法，能夠采集集熱水袋內(nèi)的水溫和外箱內(nèi)的水溫，并基于模糊控制方法輸出第一循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)快速換熱。還能夠在集熱水袋內(nèi)的水溫和外箱內(nèi)的水溫的溫差超過溫差極大值時(shí)，控制電動(dòng)窗簾的遮擋面積，提高集熱水袋的使用壽命和集熱供暖系統(tǒng)的使用安全。還能在光照強(qiáng)度較低時(shí)，通過控制電輔熱裝置的加熱溫度滿足供暖需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能集熱供暖技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是，本發(fā)明涉及一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

太陽能作為極具應(yīng)用前景的可再生能源，與建筑節(jié)能技術(shù)的充分融合，可以有效降低能源消耗與建筑運(yùn)行成本，太陽能最大效率的利用可節(jié)約能源成本40-60％以上；同時(shí)采用太陽能潔凈綠色能源，可以有效避免礦物質(zhì)燃料對環(huán)境的污染，對能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和降低成本方面都有非常積極的意義。太陽能在建筑中的充分利用能夠使人們享受綠色能源帶來的健康生活，在解決能源的供給問題及節(jié)能環(huán)保上具有巨大的潛力。

而現(xiàn)有的太陽能集熱裝置僅僅是在強(qiáng)光充足的情況下實(shí)現(xiàn)太陽熱能的收集并供暖，但是沒有考慮在陽光過于充足時(shí)，集熱器溫度過高，會(huì)導(dǎo)致集熱器的損壞，降低使用壽命，同時(shí)，在光照強(qiáng)度較低時(shí)，又不能很好的實(shí)現(xiàn)解熱供暖，因此還有一系列問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是設(shè)計(jì)開發(fā)了一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)，通過集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)水系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱交換，結(jié)構(gòu)簡單。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是設(shè)計(jì)開發(fā)了一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)的控制方法，能夠采集熱水袋內(nèi)的水溫和外箱內(nèi)的水溫，并基于模糊控制方法輸出第一循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)快速換熱。

本發(fā)明還能夠在集熱水袋內(nèi)的水溫和外箱內(nèi)的水溫的溫差超過溫差極大值時(shí)，控制電動(dòng)窗簾的遮擋面積，提高集熱水袋的使用壽命和集熱供暖系統(tǒng)的使用安全。

本發(fā)明還能在光照強(qiáng)度較低時(shí)，通過控制電輔熱裝置的加熱溫度滿足供暖需求。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種太陽能集熱供暖系統(tǒng)，包括：

集熱系統(tǒng)，用于收集太陽熱能；以及

儲(chǔ)水系統(tǒng)，其通過第一循環(huán)泵與所述集熱系統(tǒng)連通，用于與所述集熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱交換；

供熱系統(tǒng)，其通過第二循環(huán)泵與所述儲(chǔ)水系統(tǒng)連通，用于與所述儲(chǔ)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱交換。

優(yōu)選的是，所述集熱系統(tǒng)包括：

玻璃外殼，其頂面傾斜設(shè)置；以及

集熱水袋，其平鋪設(shè)置在所述玻璃外殼內(nèi)，并通過所述第一循環(huán)泵與所述儲(chǔ)水系統(tǒng)連通；

導(dǎo)熱帶，其設(shè)置在所述玻璃外殼上；

苯板，其設(shè)置在所述集熱水袋下方，用于對所述集熱水袋進(jìn)行保溫；

凈空排水閥，其設(shè)置在所述集熱水袋底面最低點(diǎn)，用于排空所述集熱水袋內(nèi)的水；

電動(dòng)窗簾，其設(shè)置在所述玻璃外殼上方，用于選擇性的遮擋陽光。

優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)水系統(tǒng)包括：

外箱，其通過第一循環(huán)泵與所述集熱水袋連通，并通過所述第二循環(huán)泵與所述供熱系統(tǒng)連通；

內(nèi)箱，其設(shè)置在所述外箱內(nèi)，并與所述外箱隔絕，用于儲(chǔ)存生活用水；

電輔熱裝置，其與所述外箱連接，用于對所述外箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。