CN105783281A - 住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置 - Google Patents

住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置 Download PDF

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Abstract

住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置属于太阳能源利用技术；所述装置包括由太阳池体、阳光透明上、下隔板和弧形菲涅尔透镜聚光器构成的太阳池集热器，所述阳光透明上、下隔板将太阳池体池内分隔成上、中、下腔室，在下腔室底壁和四周侧壁上设有涂黑吸热层，在上、中、下腔室内分别注满清水，热水输出管路和冷水回流管路分别将太阳池体与板式换热器连通，太阳池体的长×宽×高尺寸为3‑5米×1.2‑1.5米×0.5‑0.8米，上、中、下腔室的高度尺寸分别为太阳池体高度尺寸的15％、35％、50％；本装置结构简单、新颖，造价低廉，太阳能贡献率高，产热水量大。

Description

住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置
技术领域
本发明创造属于太阳能源利用技术，主要涉及一种用太阳热能为住宅提供冬季采暖、夏季制冷及日用热水供应的装置。
背景技术
目前以太阳能作为热源为房屋内取暖多采用太阳能热泵技术，该技术中的太阳能集热器产热水量低，占房屋采暖直接贡献率不足20％，其推广应用受到限制。因此研发一种新结构的可用于住宅冬季采暖升温、夏季制冷降温、日用热水供应的太阳池集热器三联供装置十分重要。
发明内容
本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计提供一种住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置，达到太阳能贡献率高、产热水量大、用途多、功能全、造价低廉、使用成本低的目的。
本发明创造的目的是这样实现的：住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置包括生活用热水使用系统、板式换热器、储热水箱、热泵主机、冷水箱和采暖与制冷系统，所述储热水箱分别与生活用热水使用系统、板式换热器、热泵主机、冷水箱及采暖与制冷系统连通，所述热泵主机与采暖与制冷系统连通，所述冷水箱与采暖与制冷系统连通，所述三联供装置还包括由太阳池体、阳光透明上隔板、阳光透明下隔板和弧形菲涅尔透镜聚光器构成的太阳池集热器，所述弧形菲涅尔透镜聚光器覆盖设置在太阳池体上端顶部上，所述阳光透明上隔板和阳光透明下隔板从上至下依次配置在太阳池体池内，将太阳池体池内分隔成上腔室、中腔室和下腔室，在所述下腔室底壁和四周侧壁上设有涂黑吸热层，在所述上、中、下腔室一侧壁上分别设置补水口，在所述下腔室另一侧壁上设置热水出口，在所述上、中、下腔室内分别注满清水，热水输出管路的两端分别与太阳池体上的热水出口和板式换热器进水口连接，冷水回流管路的两端分别与太阳池体内下腔室侧壁上的补水口和板式换热器出水口连接，所述太阳池体的长×宽×高尺寸为3-5米×1.2-1.5米×0.5-0.8米，所述太阳池体内的上、中、下腔室高度尺寸分别为太阳池体高度尺寸的15％、35％、50％。
本发明创造采用由太阳池体、阳光透明上、下隔板、弧形菲涅尔透镜聚光器及清水构成的太阳池集热器为住宅的冬季取暖、夏季降温及日用热水提供服务，具有结构简单、新颖、合理、造价低廉、太阳能贡献率高、产热水量大、供暖与制冷降温效果好的特点，为太阳能的应用提供了技术支持。
附图说明
图1是住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置总体结构示意图；
图2是太阳池集热器结构示意图。
图中件号说明：
1、太阳池集热器、2、冷水回流管路、3、热水输出管路、4、生活用热水使用系统、5、板式换热器、6、电加热器、7、储热水箱、8、热泵主机、9、冷水箱、10、采暖与制冷系统、11、太阳池体、12、热水出口、13、上腔室、14、中腔室、15、下腔室、16、涂黑吸热层、17、阳光透明下隔板、18、补水口、19、阳光透明上隔板、20、弧形菲涅尔透镜聚光器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置包括生活用热水使用系统4、板式换热器5、储热水箱7、热泵主机8、冷水箱9和采暖与制冷系统10，所述储热水箱7分别与生活用热水使用系统4、板式换热器5、热泵主机8、冷水箱9及采暖与制冷系统10连通，所述热泵主机8与采暖与制冷系统10连通，所述冷水箱9与采暖与制冷系统10连通，所述三联供装置还包括由太阳池体11、阳光透明上隔板19、阳光透明下隔板17和弧形菲涅尔透镜聚光器20构成的太阳池集热器1，所述弧形菲涅尔透镜聚光器20覆盖设置在太阳池体11上端顶部上，所述阳光透明上隔板19和阳光透明下隔板17从上至下依次配置在太阳池体11池内，将太阳池体11池内分隔成上腔室13、中腔室14和下腔室15，在所述下腔室15底壁和四周侧壁上设有涂黑吸热层16，在所述上、中、下腔室13、14、15一侧壁上分别设置补水口18，在所述下腔室15另一侧壁上设置热水出口12，在所述上、中、下腔室13、14、15内分别注满清水，热水输出管路3的两端分别与太阳池体11上的热水出口12和板式换热器5进水口连接，冷水回流管路2的两端分别与太阳池体11内下腔室15侧壁上的补水口18和板式换热器5出水口连接，所述太阳池体11的长×宽×高尺寸为3-5米×1.2-1.5米×0.5-0.8米，所述太阳池体11内的上、中、下腔室13、14、15高度尺寸分别为太阳池体11高度尺寸的15％、35％、50％。在所述储热水箱7内配装电加热器6。
供暖作业使用时，太阳光照射在弧形菲涅尔透镜聚光器20上，弧形菲涅尔透镜聚光器20将太阳光聚集成条形光带照射在太阳池体11内的清水中，将水体加热，尤其在涂黑吸热层16吸热作用，并在阳光透明上、下隔板19、17阻挡配合下，太阳池体11的下腔室15成为一个闷晒式太阳能热水器，其内水体温度升高，可达80-90℃，将该热水经热水出口12送入板式换热器5内对供暖或日常用水进行加热，然后从储热水箱7内根据使用需要分别送入采暖系统10内对住宅进行供暖升温，或供日常用热水使用。当太阳能热量不足时，开启电加热器6对储热水箱7内的水体完成临时增温作业，或将储热水箱7内的水体送入热泵主机8内压缩升温后输出使用。降温作业时，将冷水箱9内的冷水送入制冷系统10内进行室内降温使用。

Claims (2)

1.一种住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置，包括生活用热水使用系统(4)、板式换热器(5)、储热水箱(7)、热泵主机(8)、冷水箱(9)和采暖与制冷系统(10)，所述储热水箱(7)分别与生活用热水使用系统(4)、板式换热器(5)、热泵主机(8)、冷水箱(9)及采暖与制冷系统(10)连通，所述热泵主机(8)与采暖与制冷系统(10)连通，所述冷水箱(9)与采暖与制冷系统(10)连通，其特征在于：所述三联供装置还包括由太阳池体(11)、阳光透明上隔板(19)、阳光透明下隔板(17)和弧形菲涅尔透镜聚光器(20)构成的太阳池集热器(1)，所述弧形菲涅尔透镜聚光器(20)覆盖设置在太阳池体(11)上端顶部上，所述阳光透明上隔板(19)和阳光透明下隔板(17)从上至下依次配置在太阳池体(11)池内，将太阳池体(11)池内分隔成上腔室(13)、中腔室(14)和下腔室(15)，在所述下腔室(15)底壁和四周侧壁上设有涂黑吸热层(16)，在所述上、中、下腔室(13、14、15)一侧壁上分别设置补水口(18)，在所述下腔室(15)另一侧壁上设置热水出口(12)，在所述上、中、下腔室(13、14、15)内分别注满清水，热水输出管路(3)的两端分别与太阳池体(11)上的热水出口(12)和板式换热器(5)进水口连接，冷水回流管路(2)的两端分别与太阳池体(11)内下腔室(15)侧壁上的补水口(18)和板式换热器(5)出水口连接，所述太阳池体(11)的长×宽×高尺寸为3-5米×1.2-1.5米×0.5-0.8米，所述太阳池体(11)内的上、中、下腔室(13、14、15)高度尺寸分别为太阳池体(11)高度尺寸的15％、35％、50％。
2.根据权利要求1所述的住宅用太阳池集热器采暖、制冷、热水三联供装置，其特征在于：在所述储热水箱(7)内配装电加热器(6)。
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