[发明专利]一种太阳能光热转换与蓄能的复合供暖的装置和方法

说明书

本发明提供了一种太阳能光热转换与蓄能的复合供暖的装置和方法，属于建筑物太阳能供热领域。该装置包括集料装置、集热装置、蓄热球循环装置、蓄热装置和换热装置；所述蓄热球循环装置包括蓄热球；所述集料装置包括位于最上端的顶部料斗和最下端的底部料斗；所述集热装置位于顶部料斗的下方，并通过管路与顶部料斗连接；所述蓄热装置位于集热装置的下方，并通过管路与集热装置连接；所述换热装置位于蓄热装置的下方，并通过管路与蓄热装置连接；所述底部料斗位于所述换热装置的下方。本发明具有更高的集热效率和蓄热能力，极大地减少了蓄热体积，极大提高了换热效率，维持了换热温度的稳定性，能够持续制取温度恒定的供热热水。

技术领域

本发明属于建筑物太阳能供热领域，具体涉及一种太阳能光热转换与蓄能的复合供暖的装置和方法，适用于农村住宅供热，是一种清洁环保的供热方式。

背景技术

随着农村经济的不断发展，农村的建筑结构逐渐趋于城镇化，农民的对于热舒适要求逐渐提高，因此需要一种适合农村住宅的经济环保的供热方式。

目前，我国的农村供热方式主要为电采暖、天然气采暖，小部分采用太阳能采暖。电采暖主要采用以下几种方式：空气源热泵、电热炉、电蓄热采暖。空调采暖虽比电热炉采暖节能，但采暖效果较差，热舒适性差，尤其是在农村建筑物保温性能差的条件下，专利201621320651.x提出的电蓄热采暖方式，缺乏过热保护装置，安全性较差，热舒适性不高；天然气采暖较电采暖热舒适性虽有提高，但天然气价格高，相比太阳能供热，能耗高，经济性差，在冬季大规模使用天然气供热的情况下容易出现“气荒”现象，供气不稳定；目前采用的太阳能供暖方式供热不连续，不能将太阳产生的热量最大限度储存起来，需要辅助设备进行供暖，能耗较高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种太阳能光热转换与蓄能的复合供暖的装置和方法，集热效率高，换热充分、均匀、能耗低，且环保高效。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能光热转换与蓄能的复合供暖的装置，包括集料装置、集热装置、蓄热球循环装置、蓄热装置和换热装置；

所述蓄热球循环装置包括蓄热球；

所述集料装置包括位于最上端的顶部料斗和最下端的底部料斗；

所述集热装置位于顶部料斗的下方，并通过管路与顶部料斗连接；

所述蓄热装置位于集热装置的下方，并通过管路与集热装置连接；

所述换热装置位于蓄热装置的下方，并通过管路与蓄热装置连接；

所述底部料斗位于所述换热装置的下方。

所述集热装置包括定日镜、聚光凸透镜、接收器；

所述定日镜沿屋面长度方向布置，其包括镜面和镜架，其镜面能够绕镜架摆动；

所述接收器为一端开口的壳状结构，其开口端朝向定日镜的方向；所述聚光凸透镜的边缘安装在所述接收器的开口端，并将接收器密封；

在所述接收器的顶部开有条状狭缝；所述狭缝位于所述聚光凸透镜的焦点处的正上方；

所述条状狭缝的宽度为所述蓄热球的一倍直径与两倍直径之间；

所述顶部料斗包含集料箱，在所述集料箱的下部开有下料口；

所述下料口与所述接收器顶部的条状狭缝固定连接，蓄热球从集料箱的下料口流出后通过条状狭缝流动到接收器的内腔中；

所述聚光凸透镜的焦点位于所述接收器的内腔中；所述焦点处的温度能够达到5000℃，换热完成后的蓄热球的温度能够达到1000℃以上。