CN105020908A - 太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统 - Google Patents

太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统 Download PDF

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鲜祖洪
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Abstract

本发明涉及一种太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，由通过管道连接的聚光型太阳能集热器、电热导热油锅炉、蓄热器、换热器、用热设备组成，聚光型太阳能集热器的输油管接在蓄热器的下部，聚光型太阳能集热器的热油管与蓄热器的热油进口连接，电热导热油锅炉的进油管和出油管分别与蓄热器下部的出油口和进油口连接，换热器的热油进管和回油管分别与蓄热器的上部热油出口和下部回油口连接，用热设备的热油管和回油管分别与换热器的热油出口和回油进口连接。本发明利用聚光型太阳能集热器可最大限度地减少消耗常规能源，利用蓄热器贮存热能平衡系统产热和用热的热负荷，利用电网夜间低谷电作为辅助能源，使系统不因气候因素而影响正常供热。

Description

太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统
技术领域
本发明属于供热工程系统技术领域，涉及一种太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统。
背景技术
太阳能低温光热技术目前在本领域已被广为应用，但中高温光热技术的应用迄今却尚末普及，其主要原因是由于太阳能的不稳定性严重的制约了中高温光热技术的应用。如何利用综合技术手段，得到一个以太阳能为主，加之辅助能源和蓄热技术而形成的一个稳定的能源供给系统，长期以来一直是太阳能光热技术领域科技人员致力于研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，该供热系统以太阳能为主，兼利用电网夜间廉价是低谷电为辅，通过贮存高品位热能，从而稳定地向热用户供应高温热源。
为实现上述发明的目的而采用的技术方案是这样的：所提供的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统由通过管道连接的聚光型太阳能集热器、电热导热油锅炉、蓄热器、换热器、用热设备组成，聚光型太阳能集热器的输油管接在蓄热器的下部，聚光型太阳能集热器的热油管与蓄热器的热油进口连接，电热导热油锅炉的进油管和出油管分别与蓄热器下部的出油口和进油口连接，换热器的热油进管和回油管分别与蓄热器的上部热油出口和下部回油口连接，用热设备的热油管和回油管分别与换热器的热油出口和回油进口连接。
本发明的技术方案还包括：在蓄热器的上部装有温度传感器和液位控制器，在蓄热器的顶部装有压力传感器和安全阀，在蓄热器的顶部还分别装有一根与氮气瓶连接的氮气管和一根泄压管。
本发明的技术方案还包括：在聚光型太阳能集热器至蓄热器间的输油管上装有热油泵，在电热导热油锅炉至蓄热器间的进油管上装有热油泵，在蓄热器至换热器间的回油管上装有热油泵，在换热器至用热设备间的回油管上装有热油泵。
本发明的技术方案还包括：该供热系统中还包括一个蒸汽发生器，蒸汽发生器的热油进管和回油管分别与蓄热器的上部热油出口和下部回油口连接，在蓄热器至蒸汽发生器间的回油管上装有热油泵，在蒸汽发生器顶部装有用于向蒸汽用户供热的供汽管。
本发明的技术方案还包括：所述的用热设备包括夹层锅、蒸箱和烤箱，它们的热油管和回油管分别与换热器的热油出口和回油进口连接，在它们至用热设备间的回油管上装有热油泵。
本发明所述太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统的结构中包括了多个强制循环加热系统，其中：聚光型太阳能集热器、蓄热器及相应的热油泵和配套管道组成一个强制循环加热系统；电热导热油锅炉、蓄热器、相应的热油泵和配套管道组成另一个强制循环加热系统，此强制循环加热系统在夜间可以利用电网廉价的低谷电，把蓄热器中的导热油加热至设定的温度，使蓄热器完成充热(用热设备夜间需供热时，夜间充热、供热可同时进行)；蓄热器、换热器及相应的热油泵和配套管路和构成再一个强制循环热交换系统，用于把蓄热器高温油转换成用热设备所适用的工作油温的热油供给用热设备；换热器、用热设备及相应的热油泵和配套管路构成又一个强制循环热交换系统，用于向用热设备供热；此外，蓄热器、蒸汽发生器及相应的热油泵和配套管路还构成了一个强制循环热交换系统，通过该强制循环热交换系统，蒸汽发生器把热油转换成蒸汽供给蒸汽用热设备。具体应用结构中，换热器分别和用热设备的夹层锅、蒸箱、烤箱连接，通过管路和相应的热油泵构成一个或多个强制循环热交换系统，可用以完成大厨房的炒、蒸、煮、烤等作业。
本发明具有的有益效果是：
一、本发明利用聚光型太阳能集热器，可最大限度地减少消耗常规能源；
二、本发明可利用蓄热器贮存热能，对平衡系统的热负荷发挥了重要作用；
三、本发明可利用电网夜间低谷电作为辅助能源，使供热系统不受气候影响正常供热。
附图说明
图1是本发明一个具体实施例的结构原理示意图。
图2是本发明中蓄热器和蒸汽发生器部分的工作原理图。
图3是本发明用热设备部分的工作结构示意图。
图中各数字标号的名称分别是：1-用热设备，2-回油管，3-热油管，4-热油泵，5-换热器，6-热油管，7-回油管，8-膨胀槽，9-热油泵，10-蓄热器，11-出油管，12-热油泵，13-热油泵，14-进油管，15-电热导热油锅炉，16-温度传感器，17-液位控制器，18-氮气瓶，19-热油管，20-输油管，21-压力传感器，22-安全阀，23-氮气管，24-泄压管,25-聚光型太阳能集热器，26-蒸汽管，27-蒸汽发生器，28-夹层锅，29-蒸箱，30-烤箱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明内容做进一步说明。
参见图1，本发明所述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统主要由聚光型太阳能集热器25、电热导热油锅炉15、蓄热器10、换热器5、用热设备1、温度传感器16、液位控制器17、压力传感器21、氮气瓶18、电磁阀及其连接管道等组成。压力传感器21、安全阀22装在蓄热器10的顶部，氮气瓶18通过氮气管23与蓄热器顶部连接，在这段管道上装有电磁阀和泄压管24(在泄压管24上也装有电磁阀)，工作中氮气瓶18提供的氮气充满蓄热器10的气空间，避免高温导热油氧化，当蓄热器10气空间压力超过设定压力时，电阀阀打开泄压，当蓄热器10的气空间压力低于设定压力时，氮气管23上的电阀阀打开，氮气管对蓄热器10充气。聚光型太阳能集热器25的输油管20接在蓄热器10的下部，输油管20上装有热油泵13，聚光型太阳能集热器25的热油管19与蓄热器10的热油进口连接，由此构成一个强制循环加热系统。电热导热油锅炉15的进油管11和蓄热器10下部出油管连接，在这段管道装有热油泵13，电热导热油锅炉15的出油管14和蓄热器进油管连接，由此构成另一个强制循环加热系统。换热器5的热油管6和蓄热器10的上部连接，换热器5的回油管7和蓄热器的下部连接，在这段管道也装有热油泵9，并由此构成再一个强制循环热交换系统，在换热器5的上部装有膨胀槽8。用热设备1经热油管3和换热器5的上部连接，回油管2和换热器5的下部连接，在这段管道同样装有热油泵4，构成了另一个强制循环热交换系统。
图2所示结构中，蓄热器10、热油管6、回油管7和蒸汽发生器27连接，在这段管道装有热热泵9，构成一强制循环热交换系统，蒸汽发生器顶部装有蒸汽管26，用以向蒸汽用户供热。
图3所示结构中，用热设备为大厨房所用的夹层锅28、蒸箱29和烤箱30，换热器热5的油管3、回油管2分别和夹层锅28、蒸箱29、烤箱30连接，在回油管2上装有热油泵4，构成一个用于大厨房的强制循环热交换系统。
在上述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统中，聚光型太阳能集热器25、蓄热器10、热油泵13和配套管道组成一个强制循环加热系统。
在上述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统中，电热导热油锅炉15、蓄热器10、热油泵12和配套管道组成一个强制循环加热系统；系统中蓄热器10用来平衡产热和用热的热负荷，夜间，电热导热油锅炉15利用电网廉价的低谷电，把蓄热器10中的导热油加热至设定的温度，蓄热器10完成充热后作为输助热源，可弥补因气候因素太阳能集热供热的不足。
在上述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统中，蓄热器10、换热器5、热油泵9和配套管路构成一个强制循环热交换系统，用于把蓄热器高温油转换成用热设备所适用的工作油温供给用热设备1。
在上述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统中，换热器5、用热设备1、热油泵4和配套管路构成一个强制循环热交换系统，用于向用热设备1供热.
在图2所示系统部分中，蓄热器10、蒸汽发生器27、热油泵9和配套管路构成一个强制循环热交换系统，蒸汽发生器27把热油转换成蒸汽供给蒸汽用热设备，高温导热油单位质量蓄热量大，相应的蓄热器单位容积蓄热量也越大，蓄热器10的工作压力在1MPa以下，蓄热器质量相应小，设备投资较小。
在图3所示大厨房，换热器分别和夹层锅28、蒸箱29、烤箱30连接，通过管路和热油泵4构成一个强制循环热交换系统，完成大厨房炒、蒸、煮、烤作业。
本发明所述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统不但可广泛用宾馆、医院和学校，而且可用于工业领域的高温供热和蒸汽供热等方面，由于太阳能和电能都属请洁能源，对环境不会造成危害，因此利用低谷电价格低也有利于降低供热成本。

Claims (5)

1.一种太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，其特征在于：由通过管道连接的聚光型太阳能集热器(25)、电热导热油锅炉(15)、蓄热器(10)、换热器(5)、用热设备(1)组成，聚光型太阳能集热器(25)的输油管(20)接在蓄热器(10)的下部，聚光型太阳能集热器(25)的热油管(19)与蓄热器(10)的热油进口连接，电热导热油锅炉(15)的进油管(11)和出油管(12)分别与蓄热器(10)下部的出油口和进油口连接，换热器(5)的热油进管(6)和回油管(7)分别与蓄热器(10)的上部热油出口和下部回油口连接，用热设备(1)的热油管(3)和回油管(2)分别与换热器(5)的热油出口和回油进口连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，其特征在于：在蓄热器(10)的上部装有温度传感器(16)和液位控制器(17)，在蓄热器(10)的顶部装有压力传感器(21)和安全阀(22)，在蓄热器(10)的顶部还分别装有一根与氮气瓶(18)连接的氮气管(23)和一根泄压管(24)。
3.根据权利要求1所述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，其特征在于：在聚光型太阳能集热器(25)至蓄热器(10)间的输油管(20)上装有热油泵(13)，在电热导热油锅炉(15)至蓄热器(10)间的进油管(11)上装有热油泵(12)，在蓄热器(10)至换热器(5)间的回油管(7)上装有热油泵(9)，在换热器(5)至用热设备(1)间的回油管(2)上装有热油泵(4)。
4.根据权利要求1所述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，其特征在于：还包括一个蒸汽发生器(27)，蒸汽发生器(27)的热油进管(6)和回油管(7)分别与蓄热器(10)的上部热油出口和下部回油口连接，在蓄热器(10)至蒸汽发生器(27)间的回油管(7)上装有热油泵(9)，在蒸汽发生器(27)顶部装有用于向蒸汽用户供热的供汽管。
5.根据权利要求1所述的太阳能/低谷电复合能源导热油供热系统，其特征在于：所述的用热设备(1)包括夹层锅(28)、蒸箱(29)和烤箱(30)，它们的热油管(3)和回油管(2)分别与换热器(5)的热油出口和回油进口连接，在它们至用热设备(1)间的回油管(2)上装有热油泵(4)。
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