CN104251507A - 一种基于太阳能采暖的暖气系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于太阳能采暖的暖气系统，包括太阳能集热管(1)、电磁炉、散热片(8)、外接电源(11)、控制器(3)和储液罐(4)；所述的电磁炉、散热片(8)形成暖气系统循环管路(12)；所述的储液罐(4)由控制器(3)控制，用于存储暖气系统循环管路(12)中的高温循环液，并在所述循环液的温度低于控制器(3)设定的标定温度时，将该高温循环液释放至暖气系统循环管路(12)中。该暖气系统集成了太阳能集热管和电磁加热线圈，根据暖气系统循环管路中循环液的温度变化，控制太阳能集热管和电磁加热线圈开启或关闭，在保证恒定的供热温度的同时，节约了电能，降低了使用成本。

Description

一种基于太阳能采暖的暖气系统

技术领域

本发明涉及采暖技术领域，尤其是涉及一种基于太阳能采暖的暖气系统。

背景技术

由于传统的煤土暖气在使用过程中对环境的污染严重，采暖环境卫生条件较差，且采暖系统存在着煤气及火灾等安全隐患，已无法满足人们生活的需求。

而为解决上述问题，通常采用电采暖方式进行采暖，尤其是利用电磁炉采暖最为普遍，即：使用电磁线圈所产生的电磁感应电流对传热载体进行加热，由于采用电加热方式不会在空气中释放有毒有害气体，因此采暖时不会对环境造成污染，同时由于系统的磁化效应，使得电磁炉的加热管壁不易结垢。但是，为了保证采暖系统温度恒定，需要持续供电，特别是当外界环境温度过低的情况下，存在着电负荷过大的问题，进而增加了采暖的成本和电网的供电负担。

而另一种较为先进的技术是采用太阳集热管进行采暖，现有的太阳集热管采暖历经了第一代闷晒式、第二代平板式、第三代真空管式的发展，其共同存在的弊病是阴天和冬天使用的严峻考验。前两代太阳热水器因完全缺乏保温性能、阴天和冰点地区不能使用而被淘汰出局，取而代之的是当今市场普及使用的真空管太阳热水器。

虽然，真空管太阳热水器克服了前两代太阳热水器的缺点，且采用了选择性镀膜技术，控制热发射率，具有一定的保温性能；但是，真空管在连续严寒气候条件下也易结冰冻裂，且每使用一到二年必须对真空管进行清洁、去除水垢，否则热效率将日趋下降，同时，真空管污垢对水质的二次污染严重危害着人们的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的采暖技术存在着上述技术问题，本发明提供一种基于太阳能采暖的暖气系统。该暖气系统集成了太阳能集热管和电磁加热线圈，根据暖气系统循环管路中循环液的温度变化，控制太阳能集热管和电磁加热线圈开启或关闭，既避免了单一使用太阳能集热管时受外界温度影响较大，从而无法保证恒定的供热温度的问题，又避免了单一使用电磁加热线圈时增加了采暖的成本和电网的供电负担问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于太阳能采暖的暖气系统，包括太阳能集热管、电磁炉、控制器、储液罐、散热片和外接电源，所述的外接电源为暖气系统的运行提供稳定的电压输入，所述的电磁炉、散热片形成暖气系统循环管路，所述的暖气系统通过其电磁加热线圈加热循环液；所述的储液罐由控制器控制，用于存储暖气系统循环管路中的高温循环液，并在所述循环液的温度低于控制器设定的标定温度时，将该高温循环液释放至暖气系统循环管路中。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的控制器根据暖气系统循环管路中循环液的温度变化，控制开启或关闭电磁加热线圈和储液罐；当所述循环液的温度高于控制器设定的标定温度时，该控制器控制关闭电磁加热线圈，并控制打开储液罐释放其罐内存储的低温循环液至暖气系统循环管路中，同时封存暖气系统循环管路中的高温循环液，当所述循环液的温度低于控制器设定的标定温度时，该控制器控制开启电磁加热线圈，并控制打开储液罐释放其罐内存储的高温循环液至暖气系统循环管路中，同时封存暖气系统循环管路中的低温循环液。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括太阳能电池板和若干蓄电池组，所述的控制器控制蓄电池组通过外接电源储存低谷市电的电能，并在高峰市电时段供电给电磁炉；所述的太阳能电池板用于对蓄电池组充电。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括补液罐，用于补充循环液。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的太阳能集热管并联设置于暖气系统循环管路上，并通过该暖气系统循环管路上设有的控制阀控制太阳能集热管的连通或断开。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括循环泵，用于为暖气系统循环管路中的循环液提供循环动力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述储液罐呈桶状结构，其顶部和底部均设有一控制阀，分别用于输入和输出循环液。

作为上述技术方案的进一步改进，所述储液罐为若干个独立的罐体；或者为一个罐体，分若干个相互独立的储液仓室。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的电磁加热线圈包括若干组并联的线圈，以保证部分线圈在出现故障时，该暖气系统仍能正常运行。

本发明的一种基于太阳能采暖的暖气系统的优点在于：

本发明的暖气系统集成了太阳能集热管和电磁加热线圈，根据暖气系统循环管路中循环液的温度变化，控制太阳能集热管和电磁加热线圈开启或关闭，既避免了单一使用太阳能集热管时受外界环境影响较大，从而无法保证恒定的供热温度的问题，又避免了单一使用电磁加热线圈时增加了采暖的成本和电网的供电负担问题；该暖气系统还通过采用多个储液罐把系统运行过程中多余的高温循环液存储起来，待系统需要补热提温时优先逐个释放储液器中封存的高温循环液，以达到节能的目的；当所述循环液的温度高于控制器设定的标定温度时，通过控制打开储液罐释放其罐内存储的低温循环液至暖气系统循环管路中，以达到迅速降温的目的；而在夜间系统保温时，利用低谷市电对合理配备的蓄电池组进行充电，并在高峰市电时段供电给电磁炉，进一步节约了电能，降低了使用成本。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种基于太阳能采暖的暖气系统结构示意图。

附图标记

1、太阳能集热管         2、电磁加热线圈         3、控制器

4、储液罐               5、循环泵               6、控制阀

7、补液罐               8、散热片               9、太阳能电池板

10、蓄电池组            11、外接电源            12、暖气系统循环管路

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种基于太阳能采暖的暖气系统进行详细说明。

如图1所示，本发明的一种基于太阳能采暖的暖气系统包括：太阳能集热管1、电磁炉(未图示)、散热片8、外接电源11、储液罐4和控制器3，所述的外接电源11为暖气系统的运行提供稳定的电压输入，所述的电磁炉、散热片8形成暖气系统循环管路12，所述的暖气系统通过其电磁加热线圈2加热循环液；所述的储液罐4由控制器3控制，用于存储暖气系统循环管路12中的高温循环液，并在所述循环液的温度低于控制器3设定的标定温度时，将该高温循环液释放至暖气系统循环管路12中。

基于上述暖气系统的结构，如图1所示，所述的控制器3根据暖气系统循环管路12中循环液的温度变化，可控制开启或关闭电磁加热线圈2和储液罐4；当所述循环液的温度高于控制器3设定的标定温度时，该控制器3控制关闭电磁加热线圈2，并控制打开储液罐4释放其罐内存储的低温循环液至暖气系统循环管路12中，同时封存暖气系统循环管路12中的高温循环液，当所述循环液的温度低于控制器3设定的标定温度时，该控制器3控制开启电磁加热线圈2，并控制打开储液罐4释放其罐内存储的高温循环液至暖气系统循环管路12中，同时封存暖气系统循环管路12中的低温循环液。

如图1所示，在本实施例中所述的基于太阳能采暖的暖气系统还包括太阳能电池板9和若干蓄电池组10，所述的控制器3控制蓄电池组10通过外接电源11储存低谷市电的电能，并在高峰市电时段供电给电磁炉，该外接电源11可为220V交流电源；所述的太阳能电池板9用于对蓄电池组10进行充电。当装置在用电高峰时段运行时，可将在低谷市电时段蓄电池组10所储存的或由太阳能电池板9充电的电能输出，保证装置持续加热。

所述的暖气系统还可包括补液罐7、控制阀6及循环泵5，所述的补液罐7用于在暖气系统循环管路12中缺少循环液的状况下进行补充。所述的太阳能集热管1并联设置于暖气系统循环管路12上，并通过该暖气系统循环管路12上设有的控制阀6控制太阳能集热管1的连通或断开，用于夜间短路太阳能集热管1，以保持暖气系统循环管路12中的循环液温度，减少热损失。所述的循环泵5用于为暖气系统循环管路12中的循环液提供循环动力。

如图1所示，所述的储液罐4可呈桶状结构，其顶部和底部均设有一控制阀6，分别用于输入和输出循环液。另外，所述的暖气系统根据工作需要，还可配备有安全阀，通过对暖气系统循环管路12中循环液的压力、水位及温度的设定及控制，保证系统安全。此外，所述的储液罐4可由若干个独立罐体构成，还可由一个罐体分成若干个相互独立的储液仓室构成。所述的电磁加热线圈2可包括若干组并联的线圈，以保证部分线圈在出现故障时，该暖气系统仍能正常运行。

在上述实施例中，通过太阳能集热管1连接的暖气系统循环管路12上配备有电磁加热线圈2，由此形成复合集成储热方式。该暖气系统的具体工作原理为：当所述循环液的温度高于控制器3设定的标定温度时，该控制器3控制关闭电磁加热线圈2，并控制逐步打开图1中所示的两个储液罐4，将其中的低温液体纳入暖气系统循环管路12中，并在达到设定的标定高温时，控制关闭这两个储液罐4，此时将暖气系统循环管路12中的高温循环液封存至储液罐4内，达到降温调控的目的；当所述循环液的温度低于控制器3设定的标定温度时，在利用太阳能集热管1加热无法达标时，可通过控制电磁加热线圈2进行补充加热，并通过控制器控制优先打开储液管4内封存的高温循环液，以快速提升系统温度，由此往复循环。同时，由于电磁加热线圈2所产生的磁场，将暖气系统循环管路12中的循环液磁化后形成磁化载体，有效地防止管路内结垢。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种基于太阳能采暖的暖气系统，包括太阳能集热管(1)、电磁炉、散热片(8)和外接电源(11)，所述的外接电源(11)为电磁炉的运行提供稳定的电压输入，所述的电磁炉、散热片(8)形成暖气系统循环管路(12)，所述的电磁炉通过其电磁加热线圈(2)加热循环液；其特征在于，还包括：控制器(3)和储液罐(4)；所述的储液罐(4)由控制器(3)控制，用于存储暖气系统循环管路(12)中的高温循环液，并在所述循环液的温度低于控制器(3)设定的标定温度时，将该高温循环液释放至暖气系统循环管路(12)中。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，所述的控制器(3)根据暖气系统循环管路(12)中循环液的温度变化，控制开启或关闭电磁加热线圈(2)和储液罐(4)；当所述循环液的温度高于控制器(3)设定的标定温度时，该控制器(3)控制关闭电磁加热线圈(2)，并控制打开储液罐(4)释放其罐内存储的低温循环液至暖气系统循环管路(12)中，同时封存暖气系统循环管路(12)中的高温循环液，当所述循环液的温度低于控制器(3)设定的标定温度时，该控制器(3)控制开启电磁加热线圈(2)，并控制打开储液罐(4)释放其罐内存储的高温循环液至暖气系统循环管路(12)中，同时封存暖气系统循环管路(12)中的低温循环液。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，还包括太阳能电池板(9)和若干蓄电池组(10)，所述的控制器(3)控制蓄电池组(10)通过外接电源(11)储存低谷市电的电能，并在高峰市电时段供电给电磁炉；所述的太阳能电池板(9)用于对蓄电池组(10)充电。

4.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，还包括补液罐(7)，用于补充循环液。

5.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，所述的太阳能集热管(1)并联设置于暖气系统循环管路(12)上，并通过该暖气系统循环管路(12)上设有的控制阀(6)控制太阳能集热管(1)的连通或断开。

6.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，还包括循环泵(5)，用于为暖气系统循环管路(12)中的循环液提供循环动力。

7.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，所述储液罐(4)呈桶状结构，其顶部和底部均设有一控制阀(6)，分别用于输入和输出循环液。

8.根据权利要求7所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，所述储液罐(4)为若干个独立的罐体；或者为一个罐体，分若干个相互独立的储液仓室。

9.根据权利要求1所述的基于太阳能采暖的暖气系统，其特征在于，所述的电磁加热线圈(2)包括若干组并联的线圈。