[发明专利]一种基于太阳能和相变储能的储供热系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于太阳能和相变储能的储供热系统，其特征在于：包括太阳能集热器(1)，相变储能箱(2)，水箱(3)，泵(4)，阀门(5、6、7、8)，太阳能集热器(1)的出口与阀门(5)相连，太阳能集热器(1)的入口分别与水箱换热器(13)的出口和相变储能箱(2)的低温接口相连；相变储能箱(2)的高温接口通过三通管分别与阀门(6)和(7)相连；水箱换热器(13)的入口与阀门(8)相连；泵(4)的入口通过三通管分别与阀门(5)和(6)相连，泵(4)的出口通过三通管分别与阀门(7)和(8)相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在相变储能箱(2)中装填相变温度在30～90℃的相变储能材料。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在相变储能箱(2)和/或水箱(3)中设置辅助加热器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在太阳能集热器(1)的出口，相变储能箱(2)的高温接口和水箱(3)中分别设置温度传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：连接系统各部分的管道中通入水或导热油。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：水箱换热器(13)置于水箱(3)内部，且水箱(3)设置冷水进口(14)和热水出口(15)。

7.根据权利要求1所述的系统的控制方法，其特征在于：当太阳能集热器(1)的出口温度高于相变储能箱(2)中相变材料的相变温度，而水箱(3)中的温度小于相变材料的相变温度时，打开阀门(5)和(8)，关闭阀门(6)和(7)，此时在泵(4)的作用下，太阳能集热器(1)采集的热量通过管道中的导热介质传递至水箱(3)，并通过换热器(13)加热水箱中的水。

8.根据权利要求1所述的系统的控制方法，其特征在于：当太阳能集热器(1)的出口温度和水箱(3)中温度均高于相变材料的相变温度时，打开阀门(5)和(7)，关闭阀门(6)和(8)，此时在泵(4)的作用下，太阳能集热器(1)采集的热量通过管道中的导热介质传递至相变储能箱(2)中，并将剩余的太阳能储存于相变储能材料中。

9.根据权利要求1所述的系统的控制方法，其特征在于：当太阳能集热器(1)的出口温度和水箱(3)中温度均小于相变材料的相变温度，而相变储能箱(2)的高温接口温度高于相变材料的相变温度时，打开阀门(6)和(8)，关闭阀门(5)和(7)，此时在泵(4)的作用下，相变储能箱(2)中存储的热量通过管道中的导热介质传递至水箱(3)，并通过换热器(13)加热水箱中的水。

10.根据权利要求3所述的系统的控制方法，其特征在于：当太阳能集热器(1)的出口温度、相变储能箱(2)的高温接口温度和水箱(3)中温度均小于相变材料的相变温度时，打开辅助加热器(9)，打开阀门(6)和(8)，关闭阀门(5)和(7)，此时在辅助加热器(9)的作用下加热相变储能材料，并在泵(4)的作用下，将热量通过管道中的导热介质传递至水箱(3)，并通过换热器(13)加热水箱中的水；当相变储能箱(2)的高温接口温度高于相变材料的相变温度时，停止辅助加热器(9)。