CN107560198A - 太阳能储能集热一体化系统 - Google Patents

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黄建武
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Abstract

一种太阳能储能集热一体化系统，包括：N组太阳能集热储能集热器、集热器支架、冷媒进水管、辅助加热装置、热媒供水管、温度传感器、智能控制系统、储电装置、汇流箱、逆变器；所述太阳能集热储能集热器通过所述集热器支架固定，所述太阳能集热储能集热器内设有介质金属流道，所述介质金属流道与所述冷媒进水管、热媒供水管相连，相邻的太阳能集热储能集热器内的介质金属流道通过介质金属流道连接管连接，所述辅助加热装置由所述温度传感器控制，当所述温度传感器的温度低于设定温度时，所述辅助加热装置启动，所述智能控制系统控制所述系统自动运行，所述太阳能集热储能集热器的外部有真空玻璃或高透光率光伏玻璃，不仅产生热能还产生电能，电能通过储电装置储存，或通过汇流箱、逆变器并网。上述太阳能储能集热一体化系统结构简单、安装方便、成本低。

Description

太阳能储能集热一体化系统
技术领域
本发明涉及太阳能热利用系统，尤其涉及太阳能储能集热一体化系统。
背景技术
目前市场上的太阳能热水系统包括：太阳能集热系统与热水保温储热系统两部分，保温水箱体积庞大，热水水温水压不稳定；按安装形式分为整体式与分离式；整体式的太阳能热水系统一般为非承压系统使用效果不佳，受安装条件与场地的限制不能得到有效推广，分离式太阳能热水系统虽然可以做成承压系统但因受安装场地的限制热水管路太长造成资源浪费，并且成本高，推广难。
发明内容
基于此，本发明的技术任务是针对当前现状，提供一种结构简单、安装方便、成本低的太阳能储能集热一体化系统。
一种太阳能储能集热一体化系统，包括：N组太阳能集热储能集热器、集热器支架、冷媒进水管、热媒供水管、辅助加热装置、温度传感器、智能控制系统、储电装置、汇流箱、逆变器。
所述太阳能集热储能集热器通过所述集热器支架固定，所述太阳能集热储能集热器内设有介质金属流道，所述介质金属流道与所述冷媒进水管、热媒供水管相连，相邻的太阳能集热储能集热器内的介质金属流道通过介质金属流道连接管连接，所述辅助加热装置由所述温度传感器控制，当所述温度传感器的温度低于设定温度时，所述辅助加热装置启动，所述智能控制系统控制所述系统自动运行。
在其中一个实施例中，所述多组太阳能集热储能集热器的介质金属流道采用串联或并联方式连接。
在其中一个实施例中，太阳能集热储能集热器为真空管式或平板式集热器。
在其中一个实施例中，所述太阳能集热储能集热器包括封闭式金属储能器。
在其中一个实施例中，所述金属介质流道位于所述金属储能器内，所述金属介质流道为U型或螺旋型。
在其中一个实施例中，所述太阳能集热储能集热器包括集热板芯，所述集热板芯与所述金属介质流道连成整体位于所述金属储能器内，所述集热板芯的底部为储能材料，顶部为平板玻璃，所述储能器与所述平板玻璃连成整体形成密闭结构。
在其中一个实施例中，所述太阳能集热储能集热器的外侧设有真空玻璃或高透光率光伏玻璃，所述储热材料吸收透过所述真空玻璃或高透光率光伏玻璃的太阳光并吸收储存热量。
在其中一个实施例中，所述太阳能集热储能集热器的四周设有金属边框，所述金属边框内部设有保温层，所述真空玻璃的外部为高透光率光伏玻璃。
在其中一个实施例中，所述辅助加热装置的加热方式为电辅助加热、空气源辅助加热、燃气锅炉辅助加热、生物质能锅炉或燃油锅炉辅助加热。
上述太阳能储能集热一体化系统结构简单、安装方便、成本低、使用安全可靠、得热效率高，可以按用户使用要求可以安装在建筑物的多个部位，包括平屋顶、坡屋顶、建筑物的外立面，还可作为建筑构件，包括阳台栏杆、阳台栏板、建筑物外墙、建筑物屋顶，起到遮风挡雨，保温隔热的效果，不仅产生热能还产生电能，为用户提供采暖热媒及高品质生活热水；为太阳能吸收式制冷空调等设备提供高温热媒；还产生电能可自发自用，余电上网。
附图说明
图1为本发明一实施方式的真空管太阳能集热储能集热器；
图2为本发明一实施方式的平板太阳能集热储能集热器；
图3为本发明一实施方式的太阳能储能集热一体化系统结构示意图。
图1中：1、玻璃真空管集热器，2、金属储能器，3、金属介质流道，4、储热材料，5、集热器保温封口。
图2中：6、金属边框，7、金属储能器，8、介质金属流道，9、集热板芯，10、平板玻璃，11、真空玻璃/高透光率光伏玻璃，12、保温层，13、储热材料。
图3中：14、真空管太阳能集热储能集热器，14a、平板太阳能集热储能集热器，15、介质金属流道，16、集热器支架，17、冷媒进水管，18、介质金属流道连接管，19、温度传感器，20、辅助加热装置，21、热媒供水管，22、智能控制系统，23、储电装置，24、汇流箱，25、逆变器。
具体实施方式
本发明的具体实施方式，下面结合附图对本发明具体实施作进一步说明：
一实施方式的太阳能储能集热一体化系统，包括N组太阳能集热储能集热器、集热器支架、冷媒进水管、辅助加热装置、热媒供水管、温度传感器及智能控制系统；
太阳能集热储能集热器通过集热器支架固定,太阳能集热储能集热器内设有介质金属流道，介质金属流道与冷媒进水管、热媒供水管相连，相邻的太阳能集热储能集热器内的介质金属流道通过介质金属流道连接管连接，辅助加热装置由所述温度传感器控制，当温度传感器的温度低于设定温度时，辅助加热装置启动，智能控制系统控制系统自动运行。
上述太阳能储能集热一体化系统可以按用户使用要求可以安装在建筑物的多个部位，包括平屋顶、坡屋顶及建筑物的外立面，还可作为建筑构件，包括阳台栏杆、阳台栏板、建筑物外墙、建筑物屋顶，起到遮风挡雨，保温隔热的效果，为用户提供采暖热媒及高品质生活热水，还可为太阳能吸收式制冷空调提供高温热媒。
太阳能集热储能集热器可以为真空管与平板式两大类型。
一实施方式中，真空管太阳能集热储能集热器包括：玻璃真空管集热器，金属储能器，金属介质流道，储热材料，集热器保温封口。
一实施方式中，平板太阳能集热储能集热器包括金属边框，金属储能器，介质金属流道，集热板芯，高透光率平板玻璃，真空玻璃或高透光率光伏玻璃，保温层，储热材料组成。
金属储能器具有高强耐腐蚀性能，位于真空管或平板太阳能集热器内为密闭状态，四周与集热器内保留一定空间，满足热胀冷缩的要求。
金属介质流道位于金属储能器内，为U型或螺旋型，可多组设置，具有高强耐腐蚀性能，金属介质流道一端连接冷媒，一端连接热媒，中间由介质金属流道连接管相连，与辅助加热装置连接，由智能控制系统控制，为用户提供与冷媒压力相等新鲜热水，介质金属流道连接管、冷媒进水管、热媒供水管外部均包裹有保温层。
集热器采用耐高温，耐腐蚀材料制作保温封口，装拆方便，便于检修，密闭性能好。
储热材料为高效吸热、高效储热材料，在太阳光的照射下吸收热量储存热量，全天候为金属流道内的介质加热，冷媒经金属介质流道加热，冷媒进热媒出，由智能控制系统控制，为用户24小时提供高品质的热能。
集热板芯与金属介质流道连成整体，位于金属储能器内，底部为储热材料，顶部为高透光率平板玻璃连成整体，处于密闭状态，防止金属储能器内的物质外泄。
平板玻璃的外侧设有真空玻璃或高透光率光伏玻璃，用于保温作用，其位于平板太阳能集热储能集热器顶部，太阳光透过玻璃照射在高性能吸热板芯上，通过储热材料吸收热量，储存热量，全天候为金属流道内的介质加热，真空玻璃或高透光率光伏玻璃与金属边框、保温层连成整体达到吸热、保温、储热的效果，为用户24小时提供高品质的热能。
太阳能集热储能集热器的外部有真空玻璃或高透光率光伏玻璃，太阳光照射在高透光率光伏玻璃上，产生电能，电能通过储电装置储存，提供电能或通过汇流箱、逆变器并网，太阳能集热储能集热器不仅产生热能还产生电能。
集热器支架用于固定太阳能集热储能集热器，可安装在建筑物多个部位，包括平屋顶、坡屋顶、建筑物外立面，集热器支架与太阳能集热储能集热器配合可成为建筑构件充当阳台栏杆、阳台栏板，还可用作建筑外墙与屋面顶棚，起到保温隔热遮风挡雨的作用。
辅助加热装置与热媒供水管道相连，由智能控制系统控制，确保全天候提供热能，辅助加热装置根据现场实际情况可为电辅助加热、空气源辅助加热、燃气锅炉辅助加热、生物质能锅炉、燃油锅炉辅助加热等。
具体实施例
实施例1
如图1、图3所示，一实施方式的太阳能储能集热一体化系统包括：真空管太阳能集热储能集热器14由集热器支架16固定，真空管太阳能集热储能集热器14内介质金属流道15与冷媒进水管17相连，介质金属流道连接管18连接相邻各组真空管太阳能集热储能集热器14内的介质金属流道15，介质金属流道15可串联或并联连接，保证各组流道流量平衡，热媒供水管21上设置辅助加热装置20，辅助加热装置20由温度传感器19控制，当温度传感器19的温度低于设定温度（可调）时辅助加热装置20启动，达到设定温度（可调）自动关闭，整过系统运行由智能控制系统22控制，实现全自动运行。
实施例2
如图2、图3所示，一实施方式的太阳能储能集热一体化系统包括：平板太阳能集热储能集热器14a，由集热器支架16固定，平板太阳能集热储能集热器14a内的介质金属流道15与冷媒进水管17相连，介质金属流道连接管18连接相邻各组太阳能集热储能集热器14a内的介质金属流道15，介质金属流道15可串联或并联连接，保证各组流道流量平衡，热媒供水管21上设置辅助加热装置20，辅助加热装置20由温度传感器19控制，当温度传感器19的温度低于设定温度（可调）时辅助加热装置20启动，达到设定温度（可调）自动关闭，整过系统运行由智能控制系统22所控制，全天候无人自动运行，高透光率光伏玻璃11与储电装置23相连，产生的电能由储电装置储存为用户提供电能，或高透光率光伏玻璃11与汇流箱24、逆变器25相连，产生的电能直接并网，自发自用，余电上网，太阳能储能集热一体化系统不仅提供热能还提供电能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下。能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明所限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化包括在本发明内。

Claims (10)

1.一种太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，包括：N组太阳能集热储能集热器、集热器支架、冷媒进水管、热媒供水管、辅助加热装置、温度传感器、智能控制系统、储电装置、汇流箱、逆变器；
所述太阳能集热储能集热器通过所述集热器支架固定，所述太阳能集热储能集热器内设有介质金属流道，所述介质金属流道与所述冷媒进水管、热媒供水管相连，相邻的太阳能集热储能集热器内的介质金属流道通过介质金属流道连接管连接，所述辅助加热装置由所述温度传感器控制，当所述温度传感器的温度低于设定温度时，所述辅助加热装置启动，所述智能控制系统控制所述系统自动运行，所述太阳能集热储能集热器的外部有真空玻璃或高透光率光伏玻璃，所述高透光率光伏玻璃与所述储电装置或所述汇流箱、逆变器相连。
2.根据权利要求1所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述N组太阳能集热储能集热器的介质金属流道采用串联或并联方式连接。
3.根据权利要求1所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，太阳能集热储能集热器为真空管式或平板式集热器。
4.根据权利要求3所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述太阳能集热储能集热器包括封闭式金属储能器。
5.根据权利要求4所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述金属介质流道位于所述金属储能器内，所述金属介质流道为U型或螺旋型。
6.根据权利要求4所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述太阳能集热储能集热器包括集热板芯，所述集热板芯与所述金属介质流道连成整体位于所述金属储能器内，所述集热板芯的底部为储能材料，顶部为平板玻璃，所述储能材料与所述平板玻璃连成整体形成密闭结构。
7.根据权利要求6所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述太阳能集热储能集热器的顶部的平板玻璃外侧设有真空玻璃或光伏玻璃，所述储热材料吸收透过所述真空玻璃或光伏玻璃的太阳光并吸收储存热量。
8.根据权利要求6所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述太阳能集热储能集热器的四周设有金属边框，所述金属边框的内部设有保温层。
9.根据权利要求1所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述辅助加热装置的加热方式为电辅助加热、空气源辅助加热、燃气锅炉辅助加热、生物质能锅炉或燃油锅炉辅助加热。
10.根据权利要求1所述太阳能储能集热一体化系统，其特征在于，所述太阳能集热储能集热器的外部有真空玻璃或高透光率光伏玻璃，所述高透光率光伏玻璃通过太阳光的照射，产生电能，电能通过储电装置储存，提供电能或通过汇流箱、逆变器并网，所述太阳能集热储能集热器不仅产生热能还产生电能。
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