[發明專利]一種高效大面積平板太陽能集熱器及太陽能供熱系統

在審

• 申請號: 202111603616.4
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114383184A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 焦青太;王樹懷;王文師;李篩;許道金;胡長浩;王帥;張旭;張亞秋;張景珊;邱瓊
• 申請（專利權）人: 日出東方控股股份有限公司
• 主分類號: F24D18/00
• 分類號: F24D18/00;F24D12/02;F24D11/02;F24S60/30;H02S40/44;H02J7/35;F24D101/50
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 王彥明

一種高效大面積平板太陽能集熱器及太陽能供熱系統，屬于采暖技術領域，包括采暖蓄熱循環系統、供熱循環系統、用熱循環系統、電池系統和控制系統；采暖蓄熱循環系統包括太陽能發熱發電一體化組件、土壤蓄熱系統、冷卻泵、第一分集水器、第二分集水和熱泵；太陽能發熱發電一體化組件、冷卻泵、第一分集水器、熱泵、第二分集水器和土壤蓄熱系統之間首尾相接形成第二循環回路；供熱循環系統包括水箱和蓄熱水泵，熱泵、水箱和蓄熱水泵之間首尾相接形成第三循環回路；用熱循環系統包括用戶終端、第三分集水器和負荷側水泵，太陽能發熱發電一體化組件給冷卻泵、熱泵、蓄熱水泵和負荷側水泵供電，通過使用太陽能發熱發電一體化組件作為熱源和電源，實現能源自給自足。

技術領域

本發明涉及采暖技術領域，尤其是一種高效大面積平板太陽能集熱器及太陽能供熱系統。

背景技術

專利《 CN201911391446.0 一種基于多模式供熱的采暖系統》所述的大型跨季節采暖系統多采用集熱場與蓄熱水體、輔助熱源進行耦合的方式為例，系統中的控制用電和動力用電都需要電網的支撐；在偏遠地區存在重復投資、供電不穩導致的供熱不穩等問題。

專利《CN201910436743.6智能控制土壤蓄熱型太陽能供熱綜合系統》所述的土壤蓄熱技術可以用太陽能集熱器作為系統的熱源，可以達到較高的蓄熱溫度，直接給末端進行供暖。土壤蓄熱技術和太陽能發熱發電一體化組件進行耦合時，蓄熱的溫度相應降低，但可以在溫度達不到直接使用條件時作為熱泵的熱源進行二次提取。太陽能集熱器只作為熱源使用，無法作為電源給系統提供電量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足提供一種基于太陽能發熱發電技術與土壤蓄熱技術實現偏遠地區能源自給型跨季節采暖系統，太陽能發熱發電一體化組件既能夠作為熱源也可以作為電源，實現能源自給自足的高效大面積平板太陽能集熱器及太陽能供熱系統。

本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，本發明是一種高效大面積平板太陽能集熱器及太陽能供熱系統，其特點是，包括采暖蓄熱循環系統、供熱循環系統、用熱循環系統、電池系統和控制系統；

采暖蓄熱循環系統包括太陽能發熱發電一體化組件、土壤蓄熱系統、冷卻泵、第一分集水器、第二分集水器和熱泵；所述太陽能發熱發電一體化組件通過第一熱水出水管與熱泵連接，熱泵通過第一回水管與土壤蓄熱系統連接，土壤蓄熱系統通過冷熱水管路與太陽能發熱發電一體化組件連接，所述冷卻泵和第一分集水器安裝在第一熱水出水管上，所述第二分集水器安裝在第一回水管上，第一分集水器和第二分集水器之間通過管路接通；所述太陽能發熱發電一體化組件、冷卻泵、第一分集水器、第二分集水器和土壤蓄熱系統之間首尾相接形成第一循環回路；所述太陽能發熱發電一體化組件、冷卻泵、第一分集水器、熱泵、第二分集水器和土壤蓄熱系統之間首尾相接形成第二循環回路；

供熱循環系統包括水箱和蓄熱水泵，所述熱泵和水箱進熱側之間通過第二熱水出水管和第二回水管連接，所述熱泵、水箱和蓄熱水泵之間首尾相接形成第三循環回路；當水箱溫度不足時，啟動冷卻泵，取出太陽能發熱發電一體化組件和土壤蓄熱系統中的低位熱能并通過熱泵升溫，蓄熱水泵對水箱進行加熱；

用熱循環系統包括用戶終端、第三分集水器和負荷側水泵，所述水箱供熱側與采暖用戶之間通過第三熱水出水管和第三回水管連接，第三回水管上設有分流閥，所述第三分集水器和負荷側水泵安裝在第三冷水回水管上，所述水箱、用戶終端、第三分集水器和負荷側水泵首尾相接形成第四循環回路；

所述太陽能發熱發電一體化組件給冷卻泵、熱泵、蓄熱水泵和負荷側水泵供電；

在非采暖季，太陽能發熱發電一體化組件通過第二循環回路給土壤蓄熱體充熱；充熱的過程保持太陽能發熱發電一體化組件工作處于低溫度和高發電效率；

在采暖季，當土壤蓄熱系統的溫度能夠達到直接采暖需求時，驅動冷卻泵從土壤蓄熱系統取熱，直接給用戶終端供熱；此時太陽能發熱發電一體化組件富裕的發電量給外電網提供支撐或存儲在本地的電池系統中；