[發明專利]新體系太陽能熱水系統

在審

• 申請號: 202211487802.0
• 申請日: 2022-11-24
• 公開（公告）號: CN115823752A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 秦三根
• 申請（專利權）人: 西素英
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S50/40;F24S40/60;F24S40/70;F24S40/50;F24S80/70
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• 代理人: 暫無信息

新體系太陽能熱水系統，包括集熱器(1)、儲熱水箱(2)、水處理器(3)、集熱閥(4)、補水閥(5)、熱輔設備(6)、測控系統(7)，集熱器(1)采用具有集熱、蓄熱暫存緩沖、抗凍、防過熱、抗水垢功能，可大面積無間距并聯，適于直接加熱自來水，可隨時停用或啟用的智能型多功能太陽能集熱器，儲熱水箱(2)采用非承壓保溫水箱或水池，自來水(A)經水處理器(3)、集熱閥(4)接集熱器(1)下接口，集熱器(1)上接口接儲熱水箱(2)上接口，定溫放水集熱，利用自來水壓力和集熱器(1)與儲熱水箱(2)之間的高度差，把經集熱器(1)加熱的水傳送到儲熱水箱(2)內，儲熱水箱(2)內熱水經輸出端(B)落差或增壓輸出。

技術領域

本發明是太陽能熱利用領域具體涉及一種新體系太陽能熱水系統。

背景技術

太陽能取之不盡，用之不竭，是全球可開發利用潛力最大、最清潔的能源，太陽能熱利用的光熱轉換效率大于90％，光伏發電的光電轉換效率低于18％，光熱轉換效率比光電轉換效率高3倍以上，1平方米太陽能集熱器可收集利用的太陽能，比4平方米光伏板還要多，太陽能熱水熱能可就地儲存、就地直接利用，用于加熱家用、商用熱水和供暖，其實際使用價值比光伏電加熱高3倍以上，具有光伏發電無法比擬、無法替代的天然優勢。

在太陽能熱利用領域，全球相關科研院所、高校、企業科技人員奮斗上百年，至今只建成使用價值相對較高的平板集熱器類、真空管類兩種太陽能熱利用技術和產品體系，長期大規模使用實踐已證明，現有平板集熱器類、真空管類太陽能熱利用產品，都存在先天性缺陷和一系列無法解決的問題，無法將太陽能熱利用天然優勢轉變成產品優勢，嚴重制約了太陽能熱利用產業發展。

以全方位原創的智能型多功能太陽能集熱器為核心構建的太陽能熱利用技術和產品體系，稱為：智能型多功能太陽能集熱器技術和產品體系，簡稱為：“新體系”，“新體系”是一種全新的技術路線，其產品所能實現的，都是特別重要的，現有平板集熱器類、真空管類太陽能熱利用技術和產品無法實現的，是一種具有全方位絕對優勢的太陽能熱利用技術和產品體系。

由智能型多功能太陽能集熱器組成的太陽能熱水系統，是新體系系列產品之一，為便于與現有平板集熱器類、真空管類技術體系內的太陽能熱水系統區分，故命名為：新體系太陽能熱水系統。

熱水是賓館、飯店、學校、機關、醫院、民宿、養老院、泳池、餐飲業、美容美發業和眾多工業生產企業的剛性需求，其需求量大到難以估量，將自來水、低溫水加熱成適用的熱水，耗電量、耗燃氣量非常大，利用免費太陽能加熱是節能、減碳、省錢的最有效方法。

現有太陽能熱水系統，主要有真空管類、平板集熱器類，自然或強制循環集熱，存在的主要問題是：

1、防凍難：一次循環集熱型太陽能熱水系統，依靠熱水強制循環或回流排空防凍可靠性都不高，二次循環集熱型太陽能熱水系統，采用防凍液防凍，涉及設備種類、數量多，故障因素多，集熱和熱水傳送耗電量大，設備、管路熱損大，能效比很低。

2、防過熱難：集熱器最高溫度不受控，過高的溫度加速各部件腐蝕、結垢、炸管，嚴重影響集熱效率和使用壽命，特別是真空管集熱器類太陽能熱水系統，不但無法解決停用期間過熱問題，也難以解決運行期間因停電和故障引起的過熱問題，熱水系統受過熱的危害極大，集熱器無法根據用熱要求隨時停用或啟用，無法真正實現集熱控制自動化。

3、隔離換熱難：組成的二次循環集熱型太陽能熱水系統，無論是U型真空管類還是平板集熱器類，集熱器收集的太陽能都必須通過換熱器和兩側循環泵才能進入水箱，都需要大功率板式換熱器和兩側循環泵同時運轉，集熱換熱耗電量大，循環泵易損壞，易導致故障頻發，換熱器長期處于熱水中，一側外表結垢無法避免，結垢阻礙換熱，降低換熱效率，進而降低集熱量。

4、集熱器最大可并聯的集熱面積小于50平方米，組成的太陽能熱水系統涉及分系統多，所需集熱泵、換熱器、換熱器數量，故障因素多，設備、管路熱損大，測控系統復雜。

5、真空類集熱器進出口在同一端，熱能導出難，導出效率低。