[发明专利]一种兼有供暖和供热的经济型太阳能集热系统

说明书

技术领域

本发明涉及到一种同时具有供暖和供热功能的太阳能集热系统，属于太阳能热应用领域。

背景技术

随着人们对环保意识的不断提高，太阳能资源的利用也越来越广泛。相对于太阳能热水器的普及应用，太阳能在供暖方面的应用范围就比较小。关键的问题是，一方面按目前太阳能供暖的架构投资太大，严重影响市场的推广；另一方面，由于受困于冬天气温低，太阳能的供暖往往无法满足人们的需求。供暖目前绝大部分考虑的解决方案是解决北方地区的冬天供暖，由于北方地区冬季的气温非常低，供暖的要求就比较高，不仅需要比较大的面积的集热，而且对于建筑保温也有比较高的要求，这样无形中投入就比较大。而我国广大非严寒的北方地区，到冬天也有取暖的要求，但国家没有相应的能源政策进行配套，每家每户基本上就全部采用耗电来取暖。有没有一种比较简单架构、能因地制宜、投资小、安装使用方便的太阳能集热系统在解决供热的情况下，兼有余热供暖，从而解决此类地区的供暖。

发明内容

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种兼有供暖和供热的经济型太阳能集热系统，该系统包括集热器组、贮热水箱、散热器组、备用水箱、高温温控装置、低温温控装置、切换阀以及连接各部分的水路管道；系统各部件采用串行连接，集热器组与贮热水箱之间采用定温置换换热，贮热水箱与散热器组之间采用定温置换散热；水路连接顺序是，自来水通过水管连接到切换阀的进水接口端，切换阀的出水接口端连接到集热器组的进水口，集热器组的出水口连接到高温温控装置，高温温控装置的另一端通过水管连接到贮热水箱的入水口，贮热水箱的出水口连接一个三通管，三通管的一端通过水闸阀连接到用热水的管道，另一端通过水闸阀和水管连接到散热器组的进水口，散热器组的出水口连接一个低温温控装置，低温温控装置的另一端连接到备用水箱的循环入水口，备用水箱的循环出水口连接到切换阀的吸水接口端。为实现系统防冻，如果安装在集热器组出水口的高温温控装置具有单向截至功能，可在高温温控装置的两端并接一个反向的压控单向阀。

其中的集热器组，至少具有一个进水口和一个出水口，可以是单个的集热器，也可以是多个集热器通过串联或并联形成的集热器群；集热器可以是真空管集热器，也可以是平板集热器；集热器串联就是把第一个集热器的进水口作为集热器组的进水口，第一个集热器的出水口与第二个集热器进水口连接，第二个集热器的出水口与下一个集热器进水口连接，依此类推，直到最后一个集热器的出水口作为集热器组的出水口；集热器并联就是把集热器组中的每一个集热器进水口连接在一起作为集热器组的进水口，把每一个集热器出水口连接在一起作为集热器组的出水口。

其中的贮热水箱是一个三层结构，包括内胆、保温层和外壳，可以是非承压水箱或半承压水箱；半承压水箱的内胆中有一个水位控制装置，使得该贮热水箱在任何状态下水都不会充满整个内胆，始终有一个确定的最小容积的气腔存在，具有入水口、出水口、充气接口、透气口和一个以上的辅助接口，充气接口连接充气泵，透气接口安装一个安全阀；非承压水箱具有入水口、出水口、溢流口、透气口和一个以上的辅助接口，出水口连接一个水泵。辅助接口包括电辅助接口、传感器接口、应急进水口等。其中安装在贮热水箱充气接口的充气泵，能根据贮热水箱的气腔部分的压力自动开启充气或停止充气，主要的功能是对贮热水箱中气腔加压从而间接实现对水箱中的水加压，使得从贮热水箱的出水口中是一种带压的水；同样的原理，也可以在贮热水箱的出水口连接一个水泵来实现，这是一种公知的常识。其中安装在贮热水箱透气接口的安全阀，阀门的开启压力值，决定贮热水箱工作时能承受的最大压力，超过此压力，安全阀透气泄压保护贮热水箱，特殊情况下，如果水箱出现负压，安全阀需要能及时补充大气。

其中散热器组，采用低温散热器，至少具有一个进水口和一个出水口，可以是单个的散热器，也可以是多个散热器通过串联或并联形成的散热器群；散热器串联就是把第一个散热器的进水口作为散热器组的进水口，第一个散热器的出水口与第二个散热器进水口连接，第二个散热器的出水口与下一个散热器进水口连接，依此类推，直到最后一个散热器的出水口作为散热器组的出水口；散热器并联就是把散热器组中的每一个散热器进水口连接在一起作为散热器组的进水口，把每一个散热器出水口连接在一起作为散热器组的出水口。