[发明专利]一种全天候自清洁太阳能供热储热系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种全天候自清洁太阳能供热储热系统，包括太阳能储热供热模块：设有双轴跟踪菲涅尔透镜阵列的太阳能接收器、导热油贮存箱、导热油直接换热的热水加热器和导热油通过相变材料间接换热的相变储热放热装置，热水加热器和相变储热放热装置可单独或串联进行供热；以及，菲涅尔透镜自清洁模块：包括细水雾喷淋口、供暖回水支管和风机盘管，细水雾喷淋口用于喷淋双轴跟踪菲涅尔透镜阵列的菲涅尔透镜，供暖回水支管与风机盘管连接用于取供暖回水通过加热空气并吹向双轴跟踪菲涅尔透镜阵列。本发明还公开了该系统的控制方法，本发明保证了各工况下菲涅尔透镜太阳能供热储热系统的稳定供热，并通过喷淋自清洁保证系统运行的稳定。

技术领域

本发明涉及一种自清洁太阳能供热系统及其控制方法，特别是涉及一种全天候自清洁太阳能供热储热系统及其控制方法。

背景技术

太阳能供热作为一种零碳供热采暖技术，与传统锅炉供暖方式相比，避免了不可再生资源的消耗和矿物质燃料燃烧对环境的污染，具有显著的能源节约和环境保护优势。虽然太阳能热水器应用已经相当广泛，但太阳能供热系统工程应用仍处于起步阶段。菲涅尔透镜以其优越的聚光、聚热性能以及低廉的制作成本，长期以来被视为太阳能供热储热重点发展方向。然而，在实际应用中，由于天气现象、地理位置、人类活动等因素，菲涅尔透镜阵列供热系统的区域持续供热稳定性难以保证，且菲涅尔透镜表面容易聚积污垢，在寒冷的工作环境下可能结霜，甚至出现镜表面积雪积冰现象，而使菲涅尔透镜聚光、聚热效果显著减弱，同时导致菲涅尔透镜整体质量增加，降低双轴跟踪结构的使用寿命。又由于菲涅尔透镜阵列结构庞大，镜面精密度高，人工表面清洁成本高、操作难度大且易对菲涅尔透镜造成损害。因此，以菲涅尔透镜阵列为主要集热装置的太阳能供暖采暖工程若要广泛应用，需要着重考虑如何实现供热系统的的全天候稳定运行能力并解决菲涅尔透镜的定时清洁问题。

发明内容

针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种全天候自清洁太阳能供热储热系统，解决菲涅尔透镜阵列的太阳能供热系统在夜间以及各种天气下的不间断、稳定供热问题，以及减小镜表面积累污垢或冰雪等对供热以及系统结构强度造成的影响。本发明的另一任务在于一种全天候自清洁太阳能供热储热系统的控制方法，保证系统的稳定运行。

本发明技术方案如下：一种全天候自清洁太阳能供热储热系统，包括：

太阳能储热供热模块：包括设有双轴跟踪菲涅尔透镜阵列的太阳能接收器、导热油贮存箱、热水加热器和相变储热放热装置，所述太阳能接收器用于加热所述导热油贮存箱的导热油，所述热水加热器设有供暖热水回水管Ⅰ和供暖热水供水管Ⅰ，所述导热油通过导热油换热循环管循环流入所述热水加热器用于加热所述供暖热水回水管Ⅰ的回水，所述相变储热放热装置设有供暖热水回水管Ⅱ和供暖热水供水管Ⅱ，所述导热油通过相变储热循环管循环流入所述相变储热放热装置用于与所述相变储热放热装置中的相变材料换热，所述相变材料用于加热所述供暖热水回水管Ⅱ的回水，所述供暖热水供水管Ⅰ和所述供暖热水回水管Ⅱ之间设有使回水从所述热水加热器流向所述相变储热放热装置的可开闭的旁通管；

以及，菲涅尔透镜自清洁模块：包括细水雾喷淋口、供暖回水支管和风机盘管，所述细水雾喷淋口用于喷淋所述双轴跟踪菲涅尔透镜阵列的菲涅尔透镜，所述供暖回水支管与所述风机盘管连接用于取供暖回水通过所述风机盘管加热空气，加热后的空气用于对所述菲涅尔透镜吹风。

进一步地，所述菲涅尔透镜自清洁模块包括清洁废水回收集水盘及地槽、清洁废水收集箱、蒸馏装置和蒸馏水收集箱，所述清洁废水回收集水盘及地槽用于盛接菲涅尔透镜留下的清洁废水，所述清洁废水回收集水盘及地槽与所述清洁废水收集箱连接，所述清洁废水收集箱向所述蒸馏装置提供待蒸馏水，所述蒸馏装置的馏出液出口连接所述蒸馏水收集箱，所述蒸馏水收集箱为所述细水雾喷淋口供水。

进一步地，所述清洁废水收集箱与所述蒸馏装置之间设置蒸馏器冷却水循环管，所述清洁废水收集箱通过所述蒸馏器冷却水循环管为所述蒸馏装置提供蒸馏冷却水。