CN115420027A - 一种太阳能清洁供热系统及蓄能复合储热水箱 - Google Patents
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Abstract
本发明属于清洁能源利用技术领域，涉及一种太阳能清洁供热系统及蓄能复合储热水箱，供热系统包括若干个蓄能复合储热水箱，所述蓄能复合储热水箱之间彼此并联或串联。储热水箱包括箱体，箱体上部为蓄能水箱，中部为储热水箱，下部为低位水箱；储热水箱中设置有相变盐，低位水箱上设有提升水泵与水轮发电机。本发明通过设置低位水箱与蓄能水箱，在用电低谷时利用弃电抽水蓄能，在用电高峰时利用高位出水的势能通过水轮发电机发电自用，箱体在储热的同时兼具蓄能的功能。通过储热水箱内的水、相变盐以及卵石进行综合储热，同时通过保温层降低散热，其中，相变盐可采用低熔点相变盐，增加储热水箱的储热量。
Description
技术领域
本发明属于清洁能源利用技术领域，涉及一种太阳能清洁供热系统及蓄能复合储热水箱。
背景技术
太阳能作为清洁可再生能源，有极大的利用价值，我国太阳能资源丰富，但分布不均，目前，广大农村地区太阳能利用率很低，而利用太阳能供热可有效降低村镇供暖运行成本。太阳能供热系统主要包括太阳能集热器、储热水箱，水在太阳能集热器加热后，在储热水箱中存储，需要供热时，热水通过水泵从储热水箱外输实现供热。然而现有的储热水箱功能单一，仅作为储热用途，热水输送还需要消耗大量的电力，造成用电成本升高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于解决现有储热水箱功能单一、用电成本高的问题，提供一种太阳能清洁供热系统及蓄能复合储热水箱。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种蓄能复合储热水箱，包括箱体，所述箱体内设有隔板，将箱体内分隔为三个区域，上部为蓄能水箱，中部为储热水箱，下部为低位水箱；
所述储热水箱上设有储热水箱进水管与储热水箱出水管，所述储热水箱进水管用于与太阳能集热器连接，将吸收太阳能的热水输送至储热水箱中进行储热，并通过所述储热水箱出水管向外供热；
所述蓄能水箱上设有蓄能水箱进水管与蓄能水箱出水管，所述蓄能水箱进水管与蓄能水箱出水管均一端与蓄能水箱相通，另一端与低位水箱相通；所述蓄能水箱进水管上设有提升水泵，所述蓄能水箱出水管上设有水轮发电机；
所述提升水泵用于将低位水箱中的水提升至蓄能水箱中，所述蓄能水箱中的水通过蓄能水箱出水管回流至低位水箱时，驱动水轮发电机发电。在用电低谷时可利用光伏弃电抽水蓄能，在用电高峰时利用高位出水的势能通过水轮发电机发电自用，箱体在储热的同时兼具蓄能的功能。
进一步，所述储热水箱上设有相变盐筒体，所述相变盐筒体内设有相变盐罐，所述相变盐罐内部装有相变盐，通过相变盐增加储热水箱的储热能力。
进一步，所述相变盐筒体横贯所述储热水箱，并与所述储热水箱为一体结构；所述相变盐罐可拆卸式设于所述相变盐筒体中。
进一步，所述相变盐罐呈横向插入所述相变盐筒体中，所述相变盐罐的一端设有把手，通过把手抽拉相变盐罐；所述相变盐罐上还设有填装口，用于填装相变盐。
进一步，所述相变盐为熔点低于100℃的低熔点相变盐，例如水合盐：六水氯化钙(熔点29℃)、十水硫酸钠(熔点32℃)、五水硫代硫酸钠(熔点48.5℃)、三水醋酸钠(熔点58℃)、八水氢氧化钡(熔点78℃)、六水硝酸镁(熔点90℃)。
进一步，所述低位水箱内放置有用于增加储热能力的卵石。
进一步，所述储热水箱的底部设有安装筒体，所述水轮发电机设于所述安装筒体中；所述低位水箱的上部设有受水坑，所述水轮发电机设于受水坑的上方；所述低位水箱的下部设有集水坑，所述提升水泵设于集水坑中；所述蓄能水箱进水管一端设于集水坑中，另一端延伸至蓄能水箱的顶部。
进一步，所述箱体的表面覆盖有保温层。
一种太阳能清洁供热系统，包括若干个上述蓄能复合储热水箱，所述蓄能复合储热水箱之间彼此并联或串联。
进一步，在无需供热时，将储热水箱的水作为太阳能集热器闷晒的冷却工质。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过设置低位水箱与蓄能水箱，在用电低谷时利用弃电抽水蓄能，在用电高峰时利用高位出水的势能通过水轮发电机发电自用，箱体在储热的同时兼具蓄能的功能。可减少外购电量，降低运行成本，降低边远县、乡镇、村等用户的供热经济压力。
2、本发明中的蓄能复合储热水箱，通过储热水箱内的水、相变盐以及卵石进行综合储热，同时通过保温层降低散热，其中，相变盐可采用低熔点相变盐，增加储热水箱的储热量。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明中蓄能复合储热水箱的结构示意图；
图2为本发明中相变盐罐的示意图。
附图标记：1-储热水箱；2-蓄能水箱；3-低位水箱；4-蓄能水箱进水管；5-蓄能水箱出水管；6-储热水箱进水管；7-储热水箱出水管；8-安装筒体；9-水轮发电机；10-相变盐筒体；11-受水坑；12-集水坑；13-提升水泵；14-电动阀；15-保温层；16-相变盐罐；17-填装口；18-把手。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1～2，为一种蓄能复合储热水箱，包括箱体，箱体内设置有隔板，将箱体内分隔为三个区域，上部为蓄能水箱2，中部为储热水箱1，下部为低位水箱3；储热水箱1上设置有储热水箱进水管6与储热水箱出水管7，储热水箱进水管6用于与太阳能集热器连接，将吸收太阳能的热水输送至储热水箱1中进行储热，并通过储热水箱出水管7向外供热；
蓄能水箱2上设置有蓄能水箱进水管4与蓄能水箱出水管5，蓄能水箱进水管4上设置有提升水泵13，蓄能水箱出水管5上设置有水轮发电机9；储热水箱1的底部设置有安装筒体8，水轮发电机9设置在安装筒体8中；低位水箱3的上部设置有受水坑11，水轮发电机9位于受水坑11的上方，蓄能水箱出水管5上还安装有电动阀14，用以控制水流；低位水箱3的下部设置有集水坑12，提升水泵13设置在集水坑12中；蓄能水箱进水管4一端设置在集水坑12中，另一端延伸至蓄能水箱2的顶部。提升水泵13用于将低位水箱3中的水提升至蓄能水箱2中，蓄能水箱2中的水通过蓄能水箱出水管5回流至低位水箱3时，驱动水轮发电机9发电。在用电低谷时利用弃电抽水蓄能，在用电高峰时利用高位出水的势能通过水轮发电机9发电自用，箱体在储热的同时兼具蓄能的功能。
其中，低位水箱3内放置有用于增加储热能力的卵石，箱体的表面覆盖有保温层15。储热水箱1上设置有相变盐筒体10，相变盐筒体10内设置有相变盐罐16，相变盐罐16内部装有相变盐，通过相变盐增加储热水箱1的储热能力。相变盐筒体10横贯储热水箱1，并与储热水箱1为一体结构；相变盐罐16呈横向插入相变盐筒体10中，相变盐罐16的一端设置有把手18，通过把手18抽拉相变盐罐16；相变盐罐16上还设置有填装口17，用于填装相变盐。相变盐可采用低熔点的相变盐例如水合盐：六水氯化钙(熔点29℃)、十水硫酸钠(熔点32℃)、五水硫代硫酸钠(熔点48.5℃)、三水醋酸钠(熔点58℃)、八水氢氧化钡(熔点78℃)、六水硝酸镁(熔点90℃)等。
一种太阳能清洁供热系统，包括多个本实施例中的蓄能复合储热水箱，各蓄能复合储热水箱1之间彼此并联或串联。在无需供热时，将储热水箱1的水作为太阳能集热器闷晒的冷却工质。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种蓄能复合储热水箱，包括箱体，其特征在于：所述箱体内设有隔板，将箱体内分隔为三个区域，上部为蓄能水箱，中部为储热水箱，下部为低位水箱；
所述储热水箱上设有储热水箱进水管与储热水箱出水管，所述储热水箱进水管用于与太阳能集热器连接，将吸收太阳能的热水输送至储热水箱中进行储热，并通过所述储热水箱出水管向外供热；
所述蓄能水箱上设有蓄能水箱进水管与蓄能水箱出水管，所述蓄能水箱进水管与蓄能水箱出水管均一端与蓄能水箱相通，另一端与低位水箱相通；所述蓄能水箱进水管上设有提升水泵，所述蓄能水箱出水管上设有水轮发电机；
所述提升水泵用于将低位水箱中的水提升至蓄能水箱中，所述蓄能水箱中的水通过蓄能水箱出水管回流至低位水箱时，驱动水轮发电机发电。
2.根据权利要求1所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述储热水箱上设有相变盐筒体，所述相变盐筒体内设有相变盐罐，所述相变盐罐内部装有相变盐，通过相变盐增加储热水箱的储热能力。
3.根据权利要求2所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述相变盐筒体横贯所述储热水箱，并与所述储热水箱为一体结构；所述相变盐罐可拆卸式设于所述相变盐筒体中。
4.根据权利要求2所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述相变盐罐呈横向插入所述相变盐筒体中，所述相变盐罐的一端设有把手，通过把手抽拉相变盐罐；所述相变盐罐上还设有填装口，用于填装相变盐。
5.根据权利要求2所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述相变盐为熔点低于100℃的低熔点相变盐。
6.根据权利要求1所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述低位水箱内放置有用于增加储热能力的卵石。
7.根据权利要求1所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述储热水箱的底部设有安装筒体，所述水轮发电机设于所述安装筒体中；所述低位水箱的上部设有受水坑，所述水轮发电机设于受水坑的上方；所述低位水箱的下部设有集水坑，所述提升水泵设于集水坑中；所述蓄能水箱进水管一端设于集水坑中，另一端延伸至蓄能水箱的顶部。
8.根据权利要求1所述的蓄能复合储热水箱，其特征在于：所述箱体的表面覆盖有保温层。
9.一种太阳能清洁供热系统，其特征在于：包括若干个如权利要求1～8任一项所述的蓄能复合储热水箱，所述蓄能复合储热水箱之间彼此并联或串联。
10.根据权利要求9所述的太阳能清洁供热系统，其特征在于：在无需供热时，将储热水箱的水作为太阳能集热器闷晒的冷却工质。
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