CN109458654A - 一种相变储能式太阳能新风供暖系统 - Google Patents

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刘明侠
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Abstract

本发明涉及太阳能供暖技术领域，具体是一种相变储能式太阳能新风供暖系统，其技术要点是：包括：太阳能空气集热系统，用于利用太阳能提供热空气；蓄热系统，包括冬季蓄热系统和夏季蓄热系统；控制系统，用于实现风机、循环水泵以及风阀的自动启闭和手动调节。该相变储能式太阳能新风供暖系统将太阳能空气集热器采暖系统和蓄热系统结合，可以为建筑提供采暖和用水需求。该相变储能式太阳能新风供暖系统除风机消耗少量电能外，运行费用近乎为零；即使太阳能采暖不能完全取代采用常规能源采暖手段，通过两者的有机结合，使太阳能提供的能量占到总能量消耗的较大比例，同样可以节约大量运行费用。

Description

一种相变储能式太阳能新风供暖系统
技术领域
本发明涉及太阳能供暖技术领域，具体是一种相变储能式太阳能新风供暖系统。
背景技术
太阳能空气集热器以空气为介质，不会结冰，系统无腐蚀、无结垢、无承压的要求，如有泄漏也不致影响系统的使用；太阳能空气集热器直接加热空气用于采暖，无需二次换热，因此太阳能空气集热器采暖系统拥有比太阳能热水采暖系统更高的采暖效率；可提取大于100℃的空气温度，大大拓展了太阳能利用的领域。由于建筑采暖对温度的要求较低，大约在20℃左右，一般冬季采暖的出风温度为40℃～90℃之间，这与太阳能空气集热器的利用相适应。
由于常规采暖方式存在运行费用高的缺陷，本发明提出了一种相变储能式太阳能新风供暖系统，将太阳能空气集热器采暖系统和相变蓄热系统结合使用，为建筑提供采暖和用水需求。春、夏、秋三季利用换热器和水箱将热空气转化为热水，供用户使用。目前，与常规方式采暖相比，两者初投资相差不大，但太阳能采暖系统除风机消耗少量电能外，运行费用近乎为零；即使太阳能采暖不能完全取代采用常规能源采暖手段，通过两者的有机结合，使太阳能提供的能量占到总能量消耗的较大比例，同样可以节约大量运行费用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相变储能式太阳能新风供暖系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种相变储能式太阳能新风供暖系统，包括：
太阳能空气集热系统，用于利用太阳能提供热空气；
蓄热系统，包括冬季蓄热系统和夏季蓄热系统；
控制系统，用于实现风机、循环水泵以及风阀的自动启闭和手动调节。
作为本发明进一步的方案：所述太阳能空气集热系统由空气集热器、风机及相应保温风道组成，空气集热器以空气为介质，不会结冰，系统无腐蚀、无结垢、无承压的要求，如有泄漏也不致影响该相变储能式太阳能新风供暖系统的使用；可提取大于100℃的空气温度，拓展了太阳能的应用范围。
作为本发明再进一步的方案：所述空气集热器为全玻璃真空管空气集热器。
作为本发明再进一步的方案：所述冬季蓄热系统的蓄热材料为相变蓄热材料，相变蓄热材料的相变温度为28℃左右，蓄热与放热能力较稳定，常温下为固体，乳白色。
作为本发明再进一步的方案：所述夏季蓄热系统包括换热器和蓄热水箱，集热器出风平均温度达到100℃，换热器的效率40%～60%，经计算选取300L蓄热水箱，供夏季用户洗浴用水。
作为本发明再进一步的方案：所述蓄热器的端盖上通过法兰盘连接有出风管，蓄热器的内壁上设有隔台，隔台上安装有隔网组件，端盖上安装有感温探头，蓄热器的外侧设有保温层，保温层的外侧设有外皮。
一种基于所述的相变储能式太阳能新风供暖系统的太阳能供暖设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）该相变储能式太阳能新风供暖系统将太阳能空气集热器采暖系统和蓄热系统结合，可以为建筑提供采暖和用水需求。太阳能空气集热器以空气为介质，不会结冰，系统无腐蚀、无结垢、无承压的要求，如有泄漏也不致影响系统的使用；太阳能空气集热器直接加热空气用于采暖，无需二次换热，因此太阳能空气集热器采暖系统拥有比太阳能热水采暖系统更高的采暖效率；可提取大于100℃的空气温度，大大拓展了太阳能利用的领域。由于建筑采暖对温度的要求较低，大约在20℃左右，一般冬季采暖的出风温度为40℃～90℃之间，这与太阳能空气集热器的利用相适应。再结合相变蓄热设备，可将白天多余的热量贮存在蓄热器内，用于夜间采暖。
（2）该相变储能式太阳能新风供暖系统在春、夏、秋三季利用换热器和水箱将热空气转化为热水，供用户使用。目前，与常规方式采暖相比，两者初投资相差不大，但该相变储能式太阳能新风供暖系统除风机消耗少量电能外，运行费用近乎为零；即使太阳能采暖不能完全取代采用常规能源采暖手段，通过两者的有机结合，使太阳能提供的能量占到总能量消耗的较大比例，同样可以节约大量运行费用。
附图说明
图1为相变储能式太阳能新风供暖系统的运行原理图。
图2为相变储能式太阳能新风供暖系统中蓄热器的结构示意图。
图中：1-空气集热器、2-换热器、3-风阀、4-蓄热水箱、5-蓄热器、6-系统出风口、7-循环水泵、8-系统进风口、9-风机、10-感温探头、11-出风管、12-法兰盘、13-隔台、14-隔网组件、15-保温层、16-外皮、17-端盖。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1-2，一种相变储能式太阳能新风供暖系统，包括：
太阳能空气集热系统，用于利用太阳能提供热空气；
蓄热系统，包括冬季蓄热系统和夏季蓄热系统；
控制系统，用于实现风机9、循环水泵7以及风阀3的自动启闭和手动调节。
所述太阳能空气集热系统由空气集热器1、风机9及相应保温风道组成，空气集热器1以空气为介质，不会结冰，系统无腐蚀、无结垢、无承压的要求，如有泄漏也不致影响该相变储能式太阳能新风供暖系统的使用；可提取大于100℃的空气温度，拓展了太阳能的应用范围。在实际应用中，可以提供热空气，也可以通过换热转化为热水；在建筑供暖、制冷、通风方面能够结合蓄能装置或直接为建筑提供需要的能量。
进一步的，所述空气集热器1为全玻璃真空管空气集热器。
所述冬季蓄热系统的蓄热材料为相变蓄热材料，相变蓄热材料的相变温度为28℃左右，蓄热与放热能力较稳定，常温下为固体，乳白色。白天在满足供暖需求的情况下，将剩余热量储存在蓄热器5内；夜间需要采暖时启动风机9，将蓄热器5释放出的热量用于采暖。
所述蓄热器5的端盖17上通过法兰盘12连接有出风管11，蓄热器5的内壁上设有隔台13，隔台13上安装有隔网组件14，端盖17上安装有感温探头10，蓄热器5的外侧设有保温层15，保温层15的外侧设有外皮16。
本实施例的工作原理是：白天在满足供暖需求的情况下，将剩余热量储存在蓄热器5内；夜间需要采暖时启动风机9，将蓄热器5释放出的热量用于采暖，通过换热器2与蓄热水箱4结合，蓄热水箱4的水可以供夏季用户洗浴用水。
一种基于所述的相变储能式太阳能新风供暖系统的太阳能供暖设备。
实施例2
一种相变储能式太阳能新风供暖系统，与实施例1相比，所述夏季蓄热系统包括换热器2和蓄热水箱4，如图1所示，集热器出风平均温度达到100℃，换热器2的效率40%～60%，经计算选取300L蓄热水箱4，供夏季用户洗浴用水。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种相变储能式太阳能新风供暖系统，其特征在于，包括：
太阳能空气集热系统，用于利用太阳能提供热空气；
蓄热系统，包括冬季蓄热系统和夏季蓄热系统；
控制系统，用于实现风机(9)、循环水泵(7)以及风阀(3)的自动启闭和手动调节。
2.根据权利要求1所述的相变储能式太阳能新风供暖系统，其特征在于，所述太阳能空气集热系统由空气集热器(1)、风机(9)和保温风道组成。
3.根据权利要求2所述的相变储能式太阳能新风供暖系统，其特征在于，所述空气集热器(1)为全玻璃真空管空气集热器。
4.根据权利要求1所述的相变储能式太阳能新风供暖系统，其特征在于，所述冬季蓄热系统包括蓄热器(5)，冬季蓄热系统的蓄热材料为相变蓄热材料，相变蓄热材料的相变温度为28℃。
5.根据权利要求4所述的相变储能式太阳能新风供暖系统，其特征在于，所述蓄热器(5)的端盖(17)上通过法兰盘(12)连接有出风管(11)，蓄热器(5)的内壁上设有隔台(13)，隔台(13)上安装有隔网组件(14)，端盖(17)上安装有感温探头(10)，蓄热器(5)的外侧设有保温层(15)，保温层(15)的外侧设有外皮(16)。
6.根据权利要求1所述的相变储能式太阳能新风供暖系统，其特征在于，所述夏季蓄热系统包括换热器(2)和蓄热水箱(4)。
7.一种基于如权利要求1-6任一所述的相变储能式太阳能新风供暖系统的太阳能供暖设备。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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