CN101975470A - 一种太阳能综合热利用集成系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能综合热利用集成系统。该系统包括太阳能储热系统、辅助能源系统、末端应用系统、换热系统、控制系统，所述太阳能集热系统、换热系统、太阳能储热系统、末端应用系统依次接通，换热系统、太阳能储热系统之间还设有与太阳能储热系统相接通的辅助能源系统，所述控制系统分别与太阳能集热系统、太阳能储热系统、辅助能源系统及末端应用系统接通。本发明利用太阳能这种清洁的可再生能源来提供热水、采暖、制冷、增温、干燥、预热等各个领域的需求，系统依据“温度对口，梯级利用，因地制宜，多能互补”的科学用能原则，适应不同地区、不同需求，达到充分利用可再生能源，减少环境污染，降低自然资源过度消耗，改善自然环境，提高生活质量。

Description

一种太阳能综合热利用集成系统

技术领域

本发明属于太阳能热利用装置，具体地说，涉及一种太阳能综合热利用集成系统。

背景技术

随着人类能源危机和自然环境恶化越来越加剧，人类对环保节能越来越重视，全世界都在为节能减排做着大量的工作。可再生能源和清洁能源的开发、利用已成为世界各国关注和研究的焦点。太阳能是资源最为丰富的可再生清洁能源，各国政府、研究机构都在研究和开发其有效利用的技术和设备。我国政府一直非常关注新能源和可再生能源的发展问题，不断地出台各种政策、文件，也投入大量的科研经费鼓励各研究机构和企业投入到可再生能源产品的开发和研究，同时也通过各种方式鼓励单位和个人使用太阳能节能产品，如太阳能热水系统、太阳能采暖系统、太阳能空调系统、太阳能干燥系统，太阳能温室等。

现有的很多专利，如200810123207.2、200810018805.3、02111582.6等，在太阳能建筑一体化上做了大量工作，所涉及的领域比较狭窄，涉及的产品比较单一，在太阳能利用上受到极大的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能综合热利用集成系统，该系统充分利用太阳能产品集成，在民用建筑、公共建筑、新农村建设、工业应用、国防建设和节能环保等领域得到广泛的应用；该系统利用太阳能这种可再生能源来提供热水、采暖、制冷、增温、干燥、预热等各个领域的需求。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种太阳能综合热利用集成系统，包括太阳能集热系统、太阳能储热系统、辅助能源系统、末端应用系统、换热系统、控制系统，所述太阳能集热系统、换热系统、太阳能储热系统、末端应用系统依次接通，换热系统、太阳能储热系统之间还设有与太阳能储热系统相接通的辅助能源系统，所述控制系统分别与太阳能集热系统、太阳能储热系统、辅助能源系统及末端应用系统接通。

具体地，所述太阳能集热系统为平板太阳能集热器、热管型平板集热器、全真空玻璃管集热器、热管型真空玻璃管集热器和太阳能空气集热器中的一种。

所述太阳能储热系统为SMC组合水箱、不锈钢水箱中的一种。SMC水箱是采用食品级树脂生产的SMC片材，经高温、高压、机械压制而成。在制造工艺上，采取机压成型的制作方法，增加了抗震、抗冲击的强度，克服了手糊制品强度不均匀的缺陷，提高了耐压强度和寿命；在外型设计上，板块中部呈凹陷弧度，提高了水箱的水压能力，同时板块四周设有45度和90度的凸缘，组装时不用边角连接件，更具有柔韧性和灵活性。水箱密封是采用专门研制的定型产品--密封带，该密封带无毒，耐水，弹性大永久变形小，使用期在30年以上。

所述辅助能源系统为热泵、电辅助加热、电磁辅助加热、燃煤/燃油/燃气锅炉和燃气/电热水器中的一种。

所述热泵为空气源热泵或水源热泵。

所述换热系统为热管换热器或板式换热器。

所述末端应用系统为地板辐射采暖、毛细管网、风机盘管、阳光房、干燥室和闪蒸室的一种。

所述末端应用系统为生活热水系统、采暖装置、制冷装置中的一种或多种。

本发明的有益效果是：本发明利用太阳能这种清洁的可再生能源来提供热水、采暖、制冷、增温、干燥、预热等各个领域的需求，系统依据“温度对口，梯级利用，因地制宜，多能互补”的科学用能原则，适应不同地区、不同需求，达到充分利用可再生能源，减少环境污染，降低自然资源过度消耗，改善自然环境，提高生活质量。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明应用实例的结构框图；

图3是本发明应用实例的结构框图；

图4是本发明应用实例的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1至图4所示，太阳能综合热利用集成系统由以下部分构成：太阳能集热系统、太阳能储热系统、辅助能源系统、末端应用系统、换热系统、控制系统。由以上几个系统集成，其应用实例的具体连接关系参照图2至图4中的示意关系连接，实现光热产品运用。在民用建筑上体现为：住宅、公寓、宿舍、别墅等民用建筑的热水、采暖、制冷太阳能供热系统。在公共建筑上体现为：办公楼、学校、科研楼、影剧院、商场、酒店宾馆、洗浴中心、体育馆、医院、康复中心、客运中心、游乐场、植物园、太阳能恒温游泳池等公共建筑的热水、采暖、制冷太阳能集成系统。在新农村建设方面体现为：农村住宅、乡村公共建筑的热水、采暖、制冷太阳能集成系统；农副产品太阳能干燥；蔬菜、瓜果种植大棚太阳能增温供热系统；畜牧业养殖圈舍供暖、制冷系统；水产养殖水体太阳能加热系统。工业应用上体现为：职工宿舍、办公楼太阳能热水、采暖、制冷集成系统；冶金、化工、印染等企业生产太阳能供热或预热系统；陶瓷黏土、矿产原料等太阳能干燥除湿系统。国防建设方面体现为：营房、活动中心、训练场馆等建筑的热水、采暖、制冷集成系统；野战医院、野战指挥所、野战兵营等可移动、拆装设施的太阳能集成系统；海岛、舰艇太阳能海水淡化系统。在节能环保方面体现在：太阳能污泥干燥成套设备系统；太阳能热发电前级预热系统。

所述的太阳能集热系统为传统型平板太阳能集热器、热管型平板集热器、全真空玻璃管集热器、热管型真空玻璃管集热器和太阳能空气集热器中的一种。

所述的太阳能储热系统为SMC组合水箱、不锈钢水箱中的一种。

所述的辅助能源系统为热泵、一般电辅助加热、电磁辅助加热、燃煤/燃油/燃气锅炉和燃气/电热水器的一种。

所述的末端应用系统为地板辐射采暖、毛细管网、风机盘管、阳光房、干燥室和闪蒸室的一种。

所述的辅助能源系统中热泵为空气源热泵和水源热泵的一种。

所述的换热系统为热管换热器和板式换热器的一种。

适用于不同地区气候条件和能源结构的太阳能综合利用配置运算方法。

包括不仅仅太阳能热水器的全方位太阳能热利用技术。

采用热管集热器技术，有效解决了严寒地区集热器抗冻问题，实现了太阳能热利用区域限制问题。

利用动力热管技术及蓄热技术，具有夜间有效蓄热与动力热管有效换热系统，解决了热利用末端热能均匀分布问题；实现了太阳能全天候热利用问题。

对热管结构进行优化，热管具有特殊结构的传热物体和分体式并联回路。

设计了嵌入屋面和墙体的集热器及地下蓄热体外形结构，实现了太阳能集热器与建筑物的有机结合。

本发明的工作过程及原理是：

太阳光照射到集热装置上，经集热系统转化为热能加热集热装置里的介质，通过循环泵，使介质经换热器与储热系统里面的介质发生热交换，使产生的热能保存到储热装置里面。末端通过泵，抽取储热装置里面合适温度的介质，直接或者间接使用这种合适温度的介质。在间接使用时，经使用后温度有所降低的介质再回来到储热装置里面，再度加热，如此循环。在晚上或者没有太阳的天气，当集热装置里面介质的温度不能达到要求时，控制系统自动打开辅助能源系统里面的辅助加热装置，加热储热装置里的介质，如上述循环。系统通过这种循环方式实现光热应用。

如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，包括太阳能集热系统、太阳能储热系统、辅助能源系统、末端应用系统、换热系统、控制系统，所述太阳能集热系统、换热系统、太阳能储热系统、末端应用系统依次接通，换热系统、太阳能储热系统之间还设有与太阳能储热系统相接通的辅助能源系统，所述控制系统分别与太阳能集热系统、太阳能储热系统、辅助能源系统及末端应用系统接通。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述太阳能集热系统为平板太阳能集热器、热管型平板集热器、全真空玻璃管集热器、热管型真空玻璃管集热器和太阳能空气集热器中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述太阳能储热系统为SMC组合水箱、不锈钢水箱中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述辅助能源系统为热泵、电辅助加热、电磁辅助加热、燃煤/燃油/燃气锅炉和燃气/电热水器中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述热泵为空气源热泵或水源热泵。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述换热系统为热管换热器或板式换热器。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述末端应用系统为地板辐射采暖、毛细管网、风机盘管、阳光房、干燥室和闪蒸室的一种。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能综合热利用集成系统，其特征在于，所述末端应用系统为生活热水系统、采暖装置、制冷装置中的一种或多种。

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