[发明专利]一种利用太阳能的节能供热装置

说明书

技术领域

本发明涉及了一种利用太阳能的节能供热装置，属于太阳能利用和建筑节能领域。

背景技术

当前室内采暖，以燃气、燃煤或燃油的热水炉供暖、直接电采暖或空调采暖等形式，但无论那一种都需要消耗大量的化石能源，且增加环境污染的负担。另一方面，我国是世界上太阳能利用量最大的国家，但是太阳能光热的运用普遍停留在提供生活热水的层次上。因为，直到现在，我国将太阳能光热用于采暖的方式、采暖的可靠性及效率都不理想，因此不被广大用户接受。而且通常建筑可获得的太阳能与采暖设计需求之间的数量比也导致了太阳能系统可能的昂贵预算。

经过研究计算发现，随着建筑维护结构节能标准的提高，我们的新建筑的采暖需求实际上降低了很多。如果科学地进行系统优化，一个适当的太阳能集热系统可以满足夏热冬冷地区65%节能住宅的大部分供热需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能的节能供热装置，在冬季充分利用太阳能集热获得的热能用于采暖，通过建筑面积10%以下的太阳能集热面积解决60%以上的采暖和热水能耗需求。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种利用太阳能的节能供热装置，包括立式水箱，所述立式水箱内由下至上设置有三组换热盘管，所述立式水箱上还设置有进水口和出水口；

其中底部的第一换热盘管通过设置在所述立式水箱表面的主热源循环进口和主热源循环出口与太阳能光热循环组件相连接；

中间的第二换热盘管通过设置在所述立式水箱表面的辅助热源循环进口和辅助热源循环出口与外部辅助热源相连接；

顶部的第三换热盘管通过设置在所述立式水箱表面的供暖循环进口和供暖循环出口与供暖循环装置相连接。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述立式水箱为由耐热水侵蚀的材料合围而成的封闭箱体，且所述立式水箱外表面紧密覆盖有无间隙无冷桥的高效保温层。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述高效保温层为带外保护壳的一体自发泡、导热系数≤0.03W/MK的保温材料制成，且保温层厚度大于75毫米，组成箱体传热系数≤0.3W/M²K，水箱24小时热损失≤0.5KWh/100L。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述立式水箱上还设置有温度检测探头和防蚀保护镁棒。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述立式水箱的底部设置有排污口，顶部设置有排气泄压口。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述主热源循环出口、主热源循环进口、辅助热源循环出口、辅助热源循环进口、供暖循环进口、供暖循环出口、进水口、出水口、排污口、排气泄压口、温度检测探头、防蚀保护镁棒均采用与外壳体断热桥的连接方式与立式水箱相连接。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述太阳能光热循环组件的流体泵动力与其换热流体吸收太阳能后的热动力自循环方向一致，拥有正向压差开关，在获得太阳能热后自主启动，且在环路方向设置止回阀，防止倒流形成水箱往外的输热。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述外部辅助热源及所述供暖循环装置的流体泵动力均与其换热流体在所述立式水箱内的换热后的热动力自循环方向一致。

前述的一种利用太阳能的节能供热装置，其特征在于：所述外部辅助热源为燃气/燃油热水炉、热泵或电热中的一种。

本发明的有益效果是：

1、利用流体热力学原理的系统运行方式，太阳能循环换热处于水箱下部最低处，使换热最充分，提高了太阳能集热系统的热效率且保证了优先利用太阳能，所有换热都符合相向交叉的过程，换热效率高，且循环动力耗能低；

2、竖向温度分层和高效的水箱保温和接口断桥设计使水箱的热损失低，热利用率高；

3、最少仅以生活热水最低温度、采暖循环最低出水温度和采暖循环最高回水温度信息控制的机制使系统的控制和反馈简单可靠，以最低能耗需求控制，且能充分利用水箱上部热能，优先利用太阳能；

4、立式水箱占地小，允许利用阳台设置，便于普通住宅使用；