CN112879986B - 一种建筑物中的混合热源供热装置和供热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑物中的混合热源供热装置，包括太阳能集热器、蓄热器、暖气片、换热器、沼气发酵罐和燃烧器，蓄热器内部设置有第一蓄热室和第二蓄热室，外部设置有加热器，第一蓄热室和第二蓄热室外部环设有换热管，换热管连通加热器，太阳能集热器连通第二蓄热室和第一蓄热室，燃烧器连通所述沼气发酵罐，燃烧器供水端处连通自来水管路和第二蓄热室，出水端连通第二蓄热室和所述第一蓄热室，蓄热器第一蓄热室连通供热出水管路，第二蓄热室连通供热回水管路，暖气片和换热器并联在供热出水管路和供热回水管路之间，该发明能够解决无法实现集中供暖区域的供热需求，改善单一能源供热时出现断供的缺陷，多种能源混合供热，供热效果好。

Description

一种建筑物中的混合热源供热装置和供热方法

技术领域

本发明涉及供热技术领域，尤其涉及一种建筑物中的混合热源供热装置和供热方法。

背景技术

住宅的供热系统主要分两种，集中供热系统和分户供热系统，集中供热即通过管路将集中热源传递给用户，分户供热包括壁挂炉或电采暖等。集中供热经济节能又环保安全，供热效果较好，但是集中供热一次性投资大，并且管路铺设受地形等影响较大，比如在农村或者山区地带无法实现集中供暖，现有的分户供热方式一般都采取单一热源，存在能源消耗较大，并且室内供热效果不好的问题。

在实际应用中，太阳能、生物质等都作为可再生能源利用的重点发展对象。在太阳能的利用上，由于太阳能集中在白天，或者受天气影响等原因，单纯依靠太阳能的供能系统往往需要庞大的太阳能收集面积，且常常需要辅助能源系统。沼气作为一种生物质可再生能源的利用方式，含有较高的热值，具有节能、安全和环保的特点，但是沼气能源利用率不足，造成了能源流失，但是沼气的产生受季节影响导致产能不均，因此使用单一能源作为供热源无法满足在寒潮季持续供热的需求。

因此需要发明一种建筑物中的混合热源供热装置，能够有效的解决无法实现集中供暖区域的供热需求，改善单一能源供热时出现断供的缺陷，利用多种能源混合供热，供热效果好，热效率高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种建筑物中的混合热源供热装置，从而解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种建筑物中的混合热源供热装置，包括太阳能集热器、蓄热器、暖气片、换热器、沼气发酵罐和燃烧器，所述蓄热器内部设置有第一蓄热室和第二蓄热室，外部设置有加热器，所述第一蓄热室和所述第二蓄热室外部环设有换热管，所述换热管连通所述加热器，所述太阳能集热器的进口连通所述第二蓄热室，出口连通所述第一蓄热室，所述燃烧器连通所述沼气发酵罐，所述燃烧器供水端处连通自来水管路和所述第二蓄热室，其供水能够由自来水管路或第二蓄热室水源进行切换，所述燃烧器出水端连通所述第二蓄热室和所述第一蓄热室，其出水能切换通入第二蓄热室或第一蓄热室，所述蓄热器第一蓄热室连通供热出水管路，所述第二蓄热室连通供热回水管路，所述暖气片和所述换热器并联在供热出水管路和供热回水管路之间，所述第二蓄热室连通所述沼气发酵罐，能够提供沼气发酵所需的热量。该设置利用太阳能、沼气能多种能源对自来水进行加热，并将加热后的水存入蓄热器中，利用电能加热保温，使得蓄热器作为供热的混合热源，能够有效的解决无法实现集中供暖区域的供热需求，改善单一能源供热时出现断供的缺陷。

进一步的，所述蓄热器包括盖板、外壳体、第一隔板、第二隔板、第一内壁、第二内壁，所述外壳体合围出内部容腔，所述盖板密闭扣合在所述外壳体上部，所述外壳体内部从上到下平行设置有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板上部垂直设置有第一内壁，所述第一内壁内侧为第一蓄热室，所述第一内壁外侧与外壳体形成夹层，所述第一隔板和第二隔板之间垂直设置有第二内壁，所述第二内壁内侧为第二蓄热室，所述第二内壁外侧与外壳体形成第四隔室，所述第二隔板与外壳体底部形成第一隔室。蓄热器在蓄热室外部设置夹层以及隔室，有效阻隔空气换热，增强保温效果。

进一步的，所述第一蓄热室设置第一进口、第二进口和第一出口，所述第一进口设置在第一蓄热室上部，用于连通燃烧器，所述第二进口设置在第一蓄热室顶部，用于连通太阳能集热器，所述第一出口设置在第一蓄热室顶部，并且通入第一蓄热室底部，用于连通供热出水管路，所述第二蓄热室包括第三进口、第四进口和第二出口，所述第三进口设置在第二蓄热室上部，用于连通燃烧器，所述第四进口设置在第二蓄热室上部，用于连通供热回水管路，所述第二出口设置在第二蓄热室底部，用于连通燃烧器。第一蓄热室和第二蓄热室的水流入口布置在高处以及水流出口布置在低处，便于水流的通入以及排出，避免水倒流。

进一步的，所述蓄热器还包括第三隔板，所述第三隔板设置在第一内壁外侧与外壳体形成的夹层中，所述第三隔板环状套设在第一内壁上部，所述第三隔板上部为第二隔室，所述第三隔板下部为第三隔室，所述换热管环绕设置在第一内壁和第二内壁外侧，并连续穿过第一隔板、第二隔板和第三隔板，所述换热管的进口设置在第二隔室，所述换热管的出口设置在第一隔室，所述第一隔室和所述第二隔室连通蓄热器外部设置的加热器。将第一隔室和第二隔室作为换热管内物质的储存室，能够一器多用，减少单独设置所需空间，使结构紧凑，换热管的设置能够增加保温效果，并且在根据需要提升换热管内温度，兼具加热作用。

所述第一隔室和所述第二隔室内填充有蓄热材料，所述蓄热材料为相变蓄热材料或显热蓄热材料。利用蓄热材料的储热性能以及根据温差吸热放热的性能对蓄热室进行保温。

进一步的，所述换热器包括壳体、螺旋换热管和固定板，所述壳体合围出换热容腔，所述螺旋换热管和所述固定板设置在所述壳体内部，所述固定板两端固定设置在所述壳体上，所述螺旋换热管穿设固定在所述固定板中部，所述壳体上设置有入水口、排水口、进水口和出水口，所述进水口一端与供热出水管路连通，另一端与所述螺旋换热管的进口连通，所述出水口一端与供热回水管路连通，另一端与所述螺旋换热管的出口连通，所述入水口与自来水管连通，所述排水口与生活热水口连通。换热器利用供热出水管路的水进行换热，并将换热后的水通入供热回水管路进行循环，实现小范围内集中供热，能够节约能源，螺旋换热管结构紧凑，传热面积大，温差应力小，换热效率高。

进一步的，所述暖气片包括热交换管、换热板和翅片，所述换热板并排间隔设置有多个，所述换热板内侧贴合设置有翅片，所述翅片间隙中设置有多个热交换管。翅片、热交换管以及换热板的应用，扩大了换热面积，有效的为室内提供热量，增强供热效果。

进一步的，所述暖气片还包括第一支撑端和第二支撑端，所述换热板固定连接在所述第一支撑端和所述第二支撑端之间，所述热交换管固定连通所述第一支撑端和所述第二支撑端，所述第一支撑端一端连通供热出水管路，另一端连通供热回水管路。第一支撑端以及第二支撑端在起到支撑作用的同时，作为循环回路，结构设计合理。

进一步的，所述翅片连续弯折设置，所述翅片之间以及翅片与换热板之间形成用于空气流通换热的微通道。空气从微通道流动吸热，并且扩散出去，能够大大增加换热效果。

进一步的，一种建筑物中的混合热源供热方法，应用于上述所述的建筑物中的混合热源供热装置，步骤如下：

S1：所述燃烧器供水端处连通自来水管路，所述燃烧器出水端连通所述第二蓄热室，所述燃烧器连通所述沼气发酵罐，燃烧器利用沼气对自来水进行预热，并将预热后的水通入第二蓄热室，所述太阳能集热器的进口连通所述第二蓄热室，出口连通所述第一蓄热室，太阳能集热器利用太阳能对预热后的水进行加热，使其温度进一步升高，并通入第一蓄热室，所述蓄热器连通的加热器工作，使蓄热器进入蓄热阶段；

S2：所述第一蓄热室与所述第二蓄热室内储水到达预定值，所述燃烧器供水端处切换与第二蓄热室连通，所述燃烧器出水端切换与第一蓄热室连通，所述燃烧器连通所述沼气发酵罐，所述太阳能集热器的进口连通所述第二蓄热室，出口连通所述第一蓄热室，燃烧器和太阳能集热器对第二蓄热室内的水进一步加热通入第一蓄热室，所述蓄热器连通的加热器持续工作，对蓄热器进行保温，所述暖气片和所述换热器连通供热出水管路和供热回水管路，进入暖气片和生活用水同时供热阶段。

燃烧器可根据第二蓄热室内水位的需求以及沼气量多少切换供水管路，当预热自来水并通入第二蓄热室时，与太阳能为逐级供热，燃烧器加热第二蓄热室的温水并通入第一蓄热室时，太阳能和沼气能同时供热，加热器起到辅助供热作用，弥补单一热源将自来水加热到同一温度时可能出现断供的不足，尤其使用电能时造成电力供应紧张的情况，蓄热室进行保温，减少了大量能源损耗。

本发明所述的一种建筑物中的混合热源供热装置，与现有技术相比具有以下优势：

（1）本发明所述的一种建筑物中的混合热源供热装置，利用沼气燃烧以及太阳能作为热源供热，弥补了单一热源供热容易断供或者热量不足等缺点，并且利用蓄热器进行蓄热，采用加热器辅助保温，使热源相辅相成，大大提高了供热效率，供热效果好；

（2）本发明所述的一种建筑物中的混合热源供热装置，结构简单，充分利用可再生资源，暖气片和生活热水能够统一规划调配，能够实现无集中供热的建筑物小范围内的供热需求，能够节约能源；

（3）本发明所述的一种建筑物中的混合热源供热装置，蓄热器集蓄热、储存功能于一体，结构合理，节约占地面积，蓄热效果好。

一种建筑物中的混合热源供热方法起到的有益效果同上所述，不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的建筑物中的混合热源供热装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的蓄热器结构示意图；

图3为本发明实施例所述的换热器结构示意图；

图4为本发明实施例所述的暖气片结构示意图；

图5为本发明实施例所述的暖气片截面示意图；

图6为本发明实施例所述的蓄热初始阶段水流流向示意图；

图7为本发明实施例所述的暖气和生活用水同时供热阶段水流流向示意图；

图8为本发明实施例所述的生活用水供热阶段水流流向示意图。

附图标记说明：

1、太阳能集热器；2、第一水泵；3、蓄热器；30、第三隔板；31、第一蓄热室；311、第二隔室；313、第三隔室；313、第一进口；314、第二进口；315、第一出口；316、第一内壁；32、第二蓄热室；321、第三进口；322、第四隔室；323、第二内壁；324、第二出口；325、第四进口；33、盖板；34、外壳体；35、第一隔板；36、第二隔板；37、第一隔室；38、换热管；4、加热器；41、电源；42、第三水泵；43、输出口；44、输入口；45、第四水泵；5、换热器；51、进水口；52、出水口；53、壳体；54、螺旋换热管；55、入水口；56、排水口；57、固定板；6、暖气片；60、微通道；61、输入管；62、输出管；63、第一支撑端；64、第二支撑端；65、换热板；66、翅片；67、热交换管；68、气压阀；7、燃烧器；8、沼气发酵罐；9、第二水泵；10、第一输送泵；11、第二输送泵；12、第一阀；13、第二阀；14、第三阀；15、第四阀；16、第五阀；17、第六阀；18、第七阀；19、生活热水口；20、第八阀；21、第九阀；22、第十阀；23、第十一阀；24、第十二阀；25、第十三阀；26、第十四阀；27、第十五阀；28、第十六阀；29、第十七阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中涉及“ 第一”、“ 第二”、“上”、“下”、“内”、“外”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，“上”、“下”“内”、“外”方位以附图上位置为准。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本发明要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

具体实施例如图1所示，一种建筑物中的混合热源供热装置，包括太阳能集热器1、蓄热器3、暖气片6、换热器5、沼气发酵罐8和燃烧器7，所述蓄热器3内部设置有第一蓄热室31和第二蓄热室32，外部设置有加热器4，所述第一蓄热室31和所述第二蓄热室32外部环设有换热管38，所述换热管38连通所述加热器4，所述太阳能集热器1的进口连通所述第二蓄热室32，出口连通所述第一蓄热室31，所述燃烧器7连通所述沼气发酵罐8，所述燃烧器7供水端处连通自来水管路和所述第二蓄热室32，其供水能够由自来水管路或第二蓄热室32水源进行切换，所述燃烧器7出水端连通所述第二蓄热室32和所述第一蓄热室31，其出水能切换通入第二蓄热室32或第一蓄热室31，所述第一蓄热室31连通供热出水管路，所述第二蓄热室32连通供热回水管路，所述暖气片6和所述换热器5并联在供热出水管路和供热回水管路之间，所述第二蓄热室32连通所述沼气发酵罐8，能够提供沼气发酵所需的热量。

具体的，太阳能集热器1与第一蓄热室31之间设置有第一阀12，太阳能集热器1与第二蓄热室32之间设置第二水泵9，太阳能集热器1和第二水泵9之间的管路还通过第十五阀27连通沼气发酵罐8，沼气发酵罐8上部连通第一输送泵10，用于泵入生活污水，底部连通第二输送泵11，用于将发酵过后的沼液及沼渣混合液抽出，沼气发酵罐8顶部出气口与燃烧器7的供气口之间设置有第十四阀26，燃烧器7供水端处通过第十二阀24连通自来水管路，通过第十三阀25连通第二蓄热室32，第十二阀24和第十三阀25其中一个打开，用于切换燃烧器7的供水管路，燃烧器7的出水端通过第十六阀28连通第二蓄热室32，通过第十七阀29连通第一蓄热室31，第十六阀28和第十七阀29其中一个打开，用于切换燃烧器7加热后的输水管路；第一蓄热室31输出口依次通过第一水泵2和第二阀13连通供热出水管路，第一水泵2将热水抽出输送到供热出水管路中，暖气片6一端通过第三阀14连通供热出水管路，另一端通过第十阀22连通供热回水管路，换热器5的供热端入口通过第四阀15连通供热出水管路，供热端出口通过第五阀16连通供热回水管路，换热器5的换热端入口通过第八阀20连通自来水管路，换热端出口通过第六阀17连通生活热水口19，自来水管路还通过第九阀21连通生活热水口19，用于调配热水温度；供热回水管路与第二蓄热室32的回水口还设置有第十一阀23，上述所有阀体均能控制所在管路的开闭以及水流大小，优选的第二阀13、第三阀14、第四阀15、第五阀16、第六阀17、第八阀20、第九阀21为手动控制阀，能够根据用户所需控制是否供热，其他阀体可为手动控制阀或者电磁阀，为电磁阀可实现自动化控制，节约人力物力；第二水泵9和第一水泵2为变频泵，能够及时调整管路水流的流量流速；第一输送泵10和第二输送泵11为泥浆泵，便于抽送固液混合物。

进一步的，如图2所示，所述蓄热器3为圆柱形，包括盖板33、外壳体34、第一隔板35、第二隔板36、第一内壁316、第二内壁323，所述外壳体34合围出内部容腔，所述盖板33密闭扣合在所述外壳体34上部，盖板33为圆弧形，由于内部容腔密闭，会产生较大压力，圆弧形能够具有更高的安全性能，所述外壳体34内部从上到下平行设置有第一隔板35和第二隔板36，所述第一隔板35上部垂直设置有第一内壁316，所述第一内壁316为圆柱形，内侧为第一蓄热室31，所述第一内壁316外侧与外壳体34形成夹层，能够起到隔热作用，增强第一蓄热室31的蓄热效果，所述第一隔板35和第二隔板36之间垂直设置有第二内壁323，第二内壁323为圆柱形，分别连接第一隔板35和第二隔板36，所述第二内壁323内侧为第二蓄热室32，所述第二内壁323外侧与外壳体34形成第四隔室322，所述第二隔板36与外壳体34底部形成第一隔室37，该设置能够起到隔热作用，增强第二蓄热室32的蓄热效果；

进一步的，所述蓄热器3还包括第三隔板30，所述第三隔板30设置在第一内壁316外侧与外壳体34形成的夹层中，所述第三隔板30环状套设在第一内壁316上部，所述第三隔板30上部为第二隔室311，所述第三隔板30下部为第三隔室312，优选的，第二隔室311上部密封，第一隔室37、第四隔室322、第三隔室312均密封，第一蓄热室31与第二蓄热室32也密封，各室不相通，防止热量流失，所述换热管38环绕设置在第一内壁316和第二内壁323外侧，并连续穿过第一隔板35、第二隔板36和第三隔板30，优选的与第一内壁316和第二内壁323贴合固定，所述换热管38的进口设置在第二隔室311，所述换热管38的出口设置在第一隔室37，所述第一隔室37和所述第二隔室311连通蓄热器3外部设置的加热器4，加热器4上部为输出口43，下部为输入口44，输出口43连通第二隔室311，输入口44连通第一隔室37，加热器4本体内部设置电热丝，连通电源41，输入口44处设置第四水泵45，用于抽取第一隔室37的物质输入加热器4，输出口43处设置第三水泵42，用于抽取加热器4内物质输送到上部的第二隔室311，第三水泵42和第四水泵45为变频泵，调整管路流速流量，由此加热器4以及第一隔室37、第二隔室311、换热管38组成加热系统，内部填充有蓄热材料，或者为显热蓄热材料，或者为相变蓄热材料，优选的为相变蓄热材料，能够具有更好的储热保温性能，例如为气-液相变蓄热材料，鉴于蓄热材料为现有技术，不再进行赘述，第一隔室37内储存的蓄热材料温度较低，经过加热器4加热进入第二隔室311，并通过换热管38盘旋向下回流到第一隔室37，在换热管38内流动时温度逐渐降低，为第一蓄热室31和第二蓄热室32提供辅助供热以及保温作用，优选的，第一隔板35、第二隔板36和第三隔板30为隔热材料，避免热量串流，第一蓄热室31内为高温水，温度为60~90度，第二蓄热室32内为温水，水温为40~60度。

所述第一蓄热室31设置第一进口313、第二进口314和第一出口315，所述第一进口313设置在第一蓄热室31上部，穿过第一内壁316和外壳体34，用于连通燃烧器7，所述第二进口314设置在第一蓄热室31顶部，穿过盖板33，用于连通太阳能集热器1，所述第一出口315设置在第一蓄热室31顶部，穿过盖板33并且通入第一蓄热室31底部，用于连通供热出水管路，所述第二蓄热室32包括第三进口321、第四进口325和第二出口324，所述第三进口321设置在第二蓄热室32上部，穿过第二内壁323和外壳体34，用于连通燃烧器7，所述第四进口325设置在第二蓄热室32上部，穿过第二内壁323和外壳体34，用于连通供热回水管路，所述第二出口324设置在第二蓄热室32底部，穿过第二内壁323和外壳体34，用于连通燃烧器7，水流入口设置在高处，水流出口设置在相对于进水口的较低处，形成高度差，便于水流输入和输出。

优选的，蓄热器3还设置有压力控制阀、安全阀以及液位计，便于对内部压力进行控制，对水位进行观测控制。

进一步的，如图3所示，所述换热器5包括壳体53、螺旋换热管54和固定板57，所述壳体53合围出换热容腔，所述螺旋换热管54和所述固定板57设置在所述壳体53内部，所述固定板57两端固定设置在所述壳体53上，为焊接、铆接或螺接，所述螺旋换热管54穿设固定在所述固定板57中部，固定板57的尺寸设置不影响水流的流通，仅能固定住螺旋换热管54为宜，所述壳体53上设置有入水口55、排水口56、进水口51和出水口52，所述进水口51一端与供热出水管路连通，另一端与所述螺旋换热管54的进口连通，所述出水口52一端与供热回水管路连通，另一端与所述螺旋换热管54的出口连通，所述入水口55与自来水管连通，所述排水口56与生活热水口连通。该换热器5利用高温水对自来水进行换热，减少电力资源的使用，螺旋换热管54结构紧凑，传热面积大，温差应力小，换热效率高。

进一步的，如图4、图5所示，所述暖气片6包括热交换管67、换热板65和翅片66，所述换热板65并排间隔设置有多个，所述换热板65内侧贴合设置有翅片66，所述翅片66间隙中设置有多个热交换管67。

进一步的，所述暖气片6还包括第一支撑端63和第二支撑端64，所述换热板65固定连接在所述第一支撑端63和所述第二支撑端64之间，所述热交换管67固定连通所述第一支撑端63和所述第二支撑端64，所述第一支撑端63一端设置有输入管61连通供热出水管路，另一端设置输出管62连通供热回水管路，第一支撑端63内部为空心状，内部中部隔挡出两个不连通的腔，第二支撑端64内部为空心状，无隔挡相连通，水流从输入管61一侧进入热交换管67，并通过第二支撑端64、热交换管67回流到第一支撑端63的输出管62一侧，通过输出管62流出。

进一步的，所述翅片66连续弯折设置，呈首尾相连的几字型，所述翅片66之间以及翅片66与换热板65之间形成用于空气流通换热的微通道60，热交换管67与翅片66接触，便于热量交换，翅片66与第一支撑端63和第二支撑端64分别留有空隙，能够便于空气流通，较冷空气从第一支撑端63与翅片66之间的空隙进入微通道60，被加热后向上升，从第二支撑端64和翅片66之间的空气流出，热交换效果更好；

换热板65、翅片66和热交换管67对称设置，更加美观，并且增强供热效果，第二支撑端64上还设置有用以排气的气压阀68。

进一步的，结合图6-图8所示，一种建筑物中的混合热源供热方法，应用于上述所述的建筑物中的混合热源供热装置，步骤如下：

S1：所述燃烧器7供水端处连通自来水管路，所述燃烧器7出水端连通所述第二蓄热室32，所述燃烧器7连通所述沼气发酵罐8，燃烧器7利用沼气对自来水进行预热，并将预热后的水通入第二蓄热室32，所述太阳能集热器1的进口连通所述第二蓄热室32，出口连通所述第一蓄热室31，太阳能集热器1利用太阳能对预热后的水进行加热，使其温度进一步升高，并通入第一蓄热室31，所述蓄热器3连通的加热器4工作，使蓄热器3进入蓄热阶段；

在此过程中，第二水泵9工作，第一阀12、第十二阀24、第十四阀26、第十六阀28开启，加热器4工作，A处为自来水管水源，为冷水，冷水从A处经过第十二阀24进入燃烧器7，燃烧器7工作，利用沼气发酵罐8内输送的沼气燃烧对冷水预热，将冷水升温到40~60度（根据设置温度预热），通过第十六阀28进入第二蓄热室32内，第二蓄热室32内的温水通过第二水泵9进入太阳能集热器1进一步加热，达到60~90度，进入第一蓄热室31内存储，加热器4对蓄热材料进行加热，使蓄热材料流入换热管38对第一蓄热室31和第二蓄热室32进行蓄热保温，沼气发酵罐8从B处补充生活污水进行厌氧发酵产生沼气，多余的沼液和沼渣从C处排出，其他阀体为关闭状态；

S2：所述第一蓄热室31与所述第二蓄热室32内储水到达预定值，所述燃烧器7供水端处切换与第二蓄热室32连通，所述燃烧器7出水端切换与第一蓄热室31连通，所述燃烧器7连通所述沼气发酵罐8，所述太阳能集热器1的进口连通所述第二蓄热室32，出口连通所述第一蓄热室31，燃烧器7和太阳能集热器1对第二蓄热室32内的水进一步加热通入第一蓄热室31，所述蓄热器3连通的加热器4持续工作，对蓄热器3进行保温，所述暖气片6和所述换热器5连通供热出水管路和供热回水管路，进入暖气片6和生活用水同时供热阶段；

当蓄热器3内的水到达设定水位，水不得充满第一蓄热室31和第二蓄热室32为宜，优选为各蓄热室高度的2/3处，以免供热出水管路和供热回水管路内的水排入蓄热器3使其压力过大，此时开启第一水泵2和第二阀12，进行供热，在此过程中，第二水泵9、第一阀12、第十四阀26持续工作，第二阀13、第三阀14、第四阀15、第五阀16、第八阀20、第九阀21、第十三阀25、第十七阀29开启，第十二阀24和第十六阀28关闭，第二蓄热室32的温水经过第十三阀25进入燃烧器7，燃烧器7工作，利用沼气发酵罐8内输送的沼气燃烧对温水加热，同时第二蓄热室32内的水通过太阳能集热器1加热进入第一蓄热室31，由于第二蓄热室32水流压力降低，第一蓄热室31内水流压力增大，整个供热回路压差变大，促使供热出水管路与供热回水管路内部水流快速流动，使换热器5和暖气片6快速升温，并且此阶段沼气和太阳能能够形成互补，保证供热效率，冷水从A处流入换热器5进行换热，为生活提供热水，打开第六阀17，生活热水从生活热水口19排出，可根据需要打开第七阀18对热水温度调节。

D处为供热出水管路的延伸，E处为供热回水管路的延伸，多组暖气片6和换热器5可在D处和E处并联使用。

气温较低情况下，沼气发酵罐8内厌氧发酵受限，打开第十五阀27，将低温水供入沼气发酵罐8，为发酵补充所需热量。

在第二蓄热室32内水位不足时，关闭第十三阀25，打开第十二阀24，切换自来水管，燃烧器7燃烧后通入第二蓄热室32进行补水，补充后进行切换。暖气片6供热满足所需时，可选择关闭第三阀14和第十阀22，仅使用换热器5提供生活热水。

在其他实施例中，该装置在夏季也可使用，仅关闭暖气片6连通的第三阀14和第十阀22，正常使用生活热水，当夏季太阳能以及沼气足够使用时，把蓄热器3连通的加热器4关闭，以便节约电能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：包括太阳能集热器（1）、蓄热器（3）、暖气片（6）、换热器（5）、沼气发酵罐（8）和燃烧器（7），所述蓄热器（3）内部设置有第一蓄热室（31）和第二蓄热室（32），外部设置有加热器（4），所述第一蓄热室（31）和所述第二蓄热室（32）外部环设有换热管（38），所述换热管（38）连通所述加热器（4），所述太阳能集热器（1）的进口连通所述第二蓄热室（32），出口连通所述第一蓄热室（31），所述燃烧器（7）连通所述沼气发酵罐（8），所述燃烧器（7）供水端处连通自来水管路和所述第二蓄热室（32），其供水能够由自来水管路或第二蓄热室（32）水源进行切换，所述燃烧器（7）出水端连通所述第二蓄热室（32）和所述第一蓄热室（31），其出水能切换通入第二蓄热室（32）或第一蓄热室（31），所述蓄热器（3）第一蓄热室（31）连通供热出水管路，所述第二蓄热室（32）连通供热回水管路，所述暖气片（6）和所述换热器（5）并联在供热出水管路和供热回水管路之间，所述第二蓄热室（32）连通所述沼气发酵罐（8），能够提供沼气发酵所需的热量；所述蓄热器（3）包括盖板（33）、外壳体（34）、第一隔板（35）、第二隔板（36）、第一内壁（316）、第二内壁（323），所述外壳体（34）合围出内部容腔，所述盖板（33）密闭扣合在所述外壳体（34）上部，所述外壳体（34）内部从上到下平行设置有第一隔板（35）和第二隔板（36），所述第一隔板（35）上部垂直设置有第一内壁（316），所述第一内壁（316）内侧为第一蓄热室（31），所述第一内壁（316）外侧与外壳体（34）形成夹层，所述第一隔板（35）和第二隔板（36）之间垂直设置有第二内壁（323），所述第二内壁（323）内侧为第二蓄热室（32），所述第二内壁（323）外侧与外壳体（34）形成第四隔室（322），所述第二隔板（36）与外壳体（34）底部形成第一隔室（37）；所述第一蓄热室（31）设置第一进口（313）、第二进口（314）和第一出口（315），所述第一进口（313）设置在第一蓄热室（31）上部，用于连通燃烧器（7），所述第二进口（314）设置在第一蓄热室（31）顶部，用于连通太阳能集热器（1），所述第一出口（315）设置在第一蓄热室（31）顶部，并且通入第一蓄热室（31）底部，用于连通供热出水管路，所述第二蓄热室（32）包括第三进口（321）、第四进口（325）和第二出口（324），所述第三进口（321）设置在第二蓄热室（32）上部，用于连通燃烧器（7），所述第四进口（325）设置在第二蓄热室（32）上部，用于连通供热回水管路，所述第二出口（324）设置在第二蓄热室（32）底部，用于连通燃烧器（7）。

2.根据权利要求1所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：所述蓄热器（3）还包括第三隔板（30），所述第三隔板（30）设置在第一内壁（316）外侧与外壳体（34）形成的夹层中，所述第三隔板（30）环状套设在第一内壁（316）上部，所述第三隔板（30）上部为第二隔室（311），所述第三隔板（30）下部为第三隔室（312），所述换热管（38）环绕设置在第一内壁（316）和第二内壁（323）外侧，并连续穿过第一隔板（35）、第二隔板（36）和第三隔板（30），所述换热管（38）的进口设置在第二隔室（311），所述换热管（38）的出口设置在第一隔室（37），所述第一隔室（37）和所述第二隔室（311）连通蓄热器（3）外部设置的加热器（4）。

3.根据权利要求2所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：所述第一隔室（37）和所述第二隔室（311）内填充有蓄热材料，所述蓄热材料为相变蓄热材料或显热蓄热材料。

4.根据权利要求1所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：所述换热器（5）包括壳体（53）、螺旋换热管（54）和固定板（57），所述壳体（53）合围出换热容腔，所述螺旋换热管（54）和所述固定板（57）设置在所述壳体（53）内部，所述固定板（57）两端固定设置在所述壳体（53）上，所述螺旋换热管（54）穿设固定在所述固定板（57）中部，所述壳体（53）上设置有入水口（55）、排水口（56）、进水口（51）和出水口（52），所述进水口（51）一端与供热出水管路连通，另一端与所述螺旋换热管（54）的进口连通，所述出水口（52）一端与供热回水管路连通，另一端与所述螺旋换热管（54）的出口连通，所述入水口（55）与自来水管连通，所述排水口（56）提供生活所需热水。

5.根据权利要求1所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：所述暖气片（6）包括热交换管（67）、换热板（65）和翅片（66），所述换热板（65）并排间隔设置有多个，所述换热板（65）内侧贴合设置有翅片（66），所述翅片（66）间隙中设置有多个热交换管（67）。

6.根据权利要求5所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：所述暖气片（6）还包括第一支撑端（63）和第二支撑端（64），所述换热板（65）固定连接在所述第一支撑端（63）和所述第二支撑端（64）之间，所述热交换管（67）固定连通所述第一支撑端（63）和所述第二支撑端（64），所述第一支撑端（63）一端连通供热出水管路，另一端连通供热回水管路。

7.根据权利要求6所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：所述翅片（66）连续弯折设置，所述翅片（66）之间以及翅片（66）与换热板（65）之间形成用于空气流通换热的微通道（60）。

8.一种建筑物中的混合热源供热方法，应用于上述权利要求1所述的建筑物中的混合热源供热装置，其特征在于：步骤如下：

S1：所述燃烧器（7）供水端处连通自来水管路，所述燃烧器（7）出水端连通所述第二蓄热室（32），所述燃烧器（7）连通所述沼气发酵罐（8），燃烧器（7）利用沼气对自来水进行预热，并将预热后的水通入第二蓄热室（32），所述太阳能集热器（1）的进口连通所述第二蓄热室（32），出口连通所述第一蓄热室（31），太阳能集热器（1）利用太阳能对预热后的水进行加热，使其温度进一步升高，并通入第一蓄热室（31），所述蓄热器（3）连通的加热器（4）工作，使蓄热器（3）进入蓄热阶段；

S2：所述第一蓄热室（31）与所述第二蓄热室（32）内储水到达预定值，所述燃烧器（7）供水端处切换与第二蓄热室（32）连通，所述燃烧器（7）出水端切换与第一蓄热室（31）连通，所述燃烧器（7）连通所述沼气发酵罐（8），所述太阳能集热器（1）的进口连通所述第二蓄热室（32），出口连通所述第一蓄热室（31），燃烧器（7）和太阳能集热器（1）对第二蓄热室（32）内的水进一步加热通入第一蓄热室（31），所述蓄热器（3）连通的加热器（4）持续工作，对蓄热器（3）进行保温，所述暖气片（6）和所述换热器（5）连通供热出水管路和供热回水管路，进入暖气片（6）和生活用水同时供热阶段。

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