CN107084425A - 一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，包括集热水箱、温度传感器、补水管、日间循环水管、日间循环泵和相应的阀门，太阳能集热系统包括采暖热水水箱和多个太阳能集热板，温度传感器设置在集热水箱上；补水管分别与集热水箱和采暖热水水箱相连；多个太阳能集热板依次连通后通过室外循环管道与集热水箱连通；集热水箱通过日间循环水管与采暖热水水箱连通；日间循环泵设置在日间循环水管上。本发明的适用于太阳能集热系统的节能保护装置，在保证室内热量需求的同时，将一部分太阳能热能贮存起来，用于夜间管道防冻保护，大大的降低了能耗及费用，减少碳排量，更好地达到高效节能与绿色环保。

Description

一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置
技术领域
本发明涉及一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置。
背景技术
随着全球能源形势日益紧张，因石油、煤类过度使用而造成的全球气候变暖，能源危机已经成为制约当今社会发展的一个主要问题。作为一种新能源，太阳能具有清洁、方便、经济、安全、环保，取之不尽、用之不竭等优势，是一种国际公认的理想清洁新能源，开发和使用太阳能是解决当前能源危机的一条重要途径。
太阳能集热系统以其清洁、高效、无污染及可再生性等优点得到了广泛的应用。我国西北地区具有得天独厚的水、土、光、热资源，纬度比较高，日照时间长,，植被覆盖率低，年太阳能辐射量巨大,属于我国太阳能辐射资源带一类地区(≥6700MJ/m2)。但在实际项目实施过程中，受到天气及温度等条件的制约，当集热系统室外循环管道内水温低于一定温度时，需要对室外循环管道进行加热，防止管道冻裂。
夜间温度过低时，太阳能集热系统的室外循环管道内水温会大幅下降，当温度低于一定温度时，当户外的上、下水管冻结，导致无法上水或下水，冻结时间长了后，内部的冰会把上、下水管道胀破。
传统太阳能集热系统一般采用辅助电加热形式对这部分室外循环管道进行循环加热，采用辅助电加热系统能效比通常在0.75～0.9之间，能效比极低，能耗费用较大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，在保证室内热量需求的同时，将一部分太阳能热能贮存起来，用于夜间管道防冻保护，大大的降低了能耗及费用，减少碳排量，更好地达到高效节能与绿色环保。
实现上述目的的技术方案是：一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，所述太阳能集热系统包括采暖热水水箱和多个太阳能集热板，所述节能保护装置包括集热水箱、温度传感器、补水管、日间循环水管、日间循环泵和相应的阀门，其中：
所述温度传感器设置在所述集热水箱上；
所述补水管分别与所述集热水箱和采暖热水水箱相连；
所述多个太阳能集热板依次连通后通过所述室外循环管道与所述集热水箱连通；
所述集热水箱通过所述日间循环水管与所述采暖热水水箱连通；
所述日间循环泵设置在所述日间循环水管上。
上述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其中，所述集热水箱包括从内至外依次设置的不锈钢箱体、保温层和铝皮保护层，所述不锈钢箱体采用304不锈钢焊接而成；所述保温层采用橡塑或聚氨酯材料制成，所述保温层的厚度为100mm。
上述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其中，所述室外循环管道上设置有温度计、集热循环泵和相应的阀门，所述采暖热水水箱通过室内循环管道供热，所述室内循环管道上设置有温度计、采暖热水循环泵和相应的阀门。
上述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其中，在白天时，启动所述集热循环泵、采暖热水循环泵和日间循环泵，完成室外集热、储热和室内供热；
在夜间时，启动所述集热循环泵和采暖热水循环泵，关闭所述日间循环泵，完成室内供热和室外循环管道防冻。
上述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其中，当夜间所述室外循环管道内的水温度低于5℃时，开启所述集热循环泵，对所述室外循环管道进行供热，实现室外循环管道防冻功能，当所述室外循环管道内的水温度升高到指定温度后，关闭所述集热循环泵。
上述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其中，所述指定温度为大于或等于10℃。
本发明的适用于太阳能集热系统的节能保护装置，在保证室内热量需求的同时，将一部分太阳能热能贮存起来，用于夜间管道防冻保护，大大的降低了能耗及费用，减少碳排量，更好地达到高效节能与绿色环保。
附图说明
图1为本发明的适用于太阳能集热系统的节能保护装置的结构示意图；
图2为本发明的适用于太阳能集热系统的节能保护装置的使用状态图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1和图2，本发明的最佳实施例，一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，包括集热水箱1、温度传感器2、补水管3、日间循环水管4、日间循环泵5和相应的阀门6，太阳能集热系统包括采暖热水水箱7和多个太阳能集热板8。温度传感器2设置在集热水箱1上；补水管3分别与集热水箱1和采暖热水水箱7相连；多个太阳能集热板8依次连通后通过室外循环管道81与集热水箱1连通；集热水箱1通过日间循环水管4与采暖热水水箱7连通；日间循环泵5设置在日间循环水管4上。室外循环管道81上设置有温度计11、集热循环泵9和相应的阀门82，采暖热水水箱7通过室内循环管道71供热，室内循环管道71上设置有温度计11、采暖热水循环泵10和相应的阀门72。
集热水箱1包括从内至外依次设置的不锈钢箱体、保温层和铝皮保护层，不锈钢箱体采用304不锈钢焊接而成；保温层采用橡塑或聚氨酯材料制成，保温层的厚度为100mm。
本发明的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，工作原理为：
(1)在白天时，启动集热循环泵9、采暖热水循环泵10和日间循环泵5，完成室外集热、储热和室内供热；
(2)在夜间时，启动集热循环泵9和采暖热水循环泵10，关闭日间循环泵5，完成室内供热和室外循环管道防冻；
(3)当夜间室外循环管道81内的水温度低于5℃时，开启集热循环泵9，对室外循环管道进行供热，实现室外循环管道防冻功能，当室外循环管道81内的水温度升高到指定温度后，关闭集热循环泵9。指定温度为大于或等于10℃，即室外循环管道81内的水温度升高到大于或等于10℃后，集热循环泵9关闭。
本发明的适用于太阳能集热系统的节能保护装置，通过室外循环管道81上的温度计11检测夜间室外循环管道81内的水温，当夜间室外循环管道81内的水温度低于5℃时自动启动集热循环泵9，关闭日间循环泵5，使用集热水箱1的热量取代传统辅助电加热器，对室外循环管道81进行循环加热。在寒冷的夜间，在不消耗采暖热水水箱7的能量的同时，既能保持室内的稳定供热，又能有效防止室外循环管道81由于温度过低而冻裂，使整套太阳能集热系统既能环保节能，又能安全稳定运行。
综上所述，本发明的适用于太阳能集热系统的节能保护装置，适用于北方寒冷地区年太阳能辐射量巨大，且冬季室外温度较低地区的太阳能集热系统，在保证室内热量需求的同时，将一部分太阳能热能贮存起来，用于夜间管道防冻保护，大大的降低了能耗及费用，减少碳排量，更好地达到高效节能与绿色环保。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，所述太阳能集热系统包括采暖热水水箱和多个太阳能集热板，其特征在于，所述节能保护装置包括集热水箱、温度传感器、补水管、日间循环水管、日间循环泵和相应的阀门，其中：
所述温度传感器设置在所述集热水箱上；
所述补水管分别与所述集热水箱和采暖热水水箱相连；
所述多个太阳能集热板依次连通后通过所述室外循环管道与所述集热水箱连通；
所述集热水箱通过所述日间循环水管与所述采暖热水水箱连通；
所述日间循环泵设置在所述日间循环水管上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其特征在于，所述集热水箱包括从内至外依次设置的不锈钢箱体、保温层和铝皮保护层，所述不锈钢箱体采用304不锈钢焊接而成；所述保温层采用橡塑或聚氨酯材料制成，所述保温层的厚度为100mm。
3.根据权利要求1所述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其特征在于，所述室外循环管道上设置有温度计、集热循环泵和相应的阀门，所述采暖热水水箱通过室内循环管道供热，所述室内循环管道上设置有温度计、采暖热水循环泵和相应的阀门。
4.根据权利要求3所述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其特征在于，在白天时，启动所述集热循环泵、采暖热水循环泵和日间循环泵，完成室外集热、储热和室内供热；
在夜间时，启动所述集热循环泵和采暖热水循环泵，关闭所述日间循环泵，完成室内供热和室外循环管道防冻。
5.根据权利要求3所述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其特征在于，当夜间所述室外循环管道内的水温度低于5℃时，开启所述集热循环泵，对所述室外循环管道进行供热，实现室外循环管道防冻功能，当所述室外循环管道内的水温度升高到指定温度后，关闭所述集热循环泵。
6.根据权利要求5所述的一种适用于太阳能集热系统的节能保护装置，其特征在于，所述指定温度为大于或等于10℃。
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