CN116045345B - 基于热电联供的供暖设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于热电联供的供暖设备，包括：光电组件和光热组件，光电组件用于进行光电转换，并对住宅进行供电，光电组件包括通过支架安装在住宅顶部的光伏板；光热组件用于进行光热转换，并对住宅进行供暖，其包括：集热管组和换热器；集热管组内充有集热介质并与换热器之间通过第一循环管道相连通，换热器通过第二循环管道对住宅内进行供热，第一循环管道和第二循环管道上均设有循环泵；通过光电组件和光热组件实现对太阳能光伏光热综合利用，实现了在同一组件上的热电联产，通过集热介质吸收热量后其温度升高后可通过换热器制取高温热水，以对住宅进行供热，从而解决了传统的供热（暖）方式存在的能源消耗较大，环境污染较为严重的问题。

Description

基于热电联供的供暖设备

技术领域

本发明涉及热电联供技术领域，具体为基于热电联供的供暖设备。

背景技术

随着经济的快速发展及人口的持续增长，能源与环境问题日趋严峻。建筑作为用能大户，其能源消耗排名在我国稳居前三，建筑节能已成为社会可持续发展的关键环节。城市住宅是我国建筑的重要组成部分，其能耗占全国建筑总能耗的22%，而在住宅能耗中，其耗能最大的为住宅供热（暖）能耗。

目前，对于供热（暖）行业也是我国国民经济的一个重要的组成部分，其对国民经济的发展也有着显著的影响作用。作为人们生活息息相关的供暖行业，近年来发展速度很快，并且逐渐成为了人们在生活和工作中的不可缺少的重要的必备生活产品。近年来人们生活环境的不断的改善，我国的集中供暖行业的发展很快。但是其依然存在问题。

有鉴于，本方案特研发出一种基于热电联供的供暖设备，对传统的供热（暖）行业来说具有极大的意义。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种基于热电联供的供暖设备。

本发明通过下述技术方案实现：

基于热电联供的供暖设备，包括：光电组件和光热组件，所述光电组件用于进行光电转换，并对住宅进行供电，所述光电组件包括通过支架安装在住宅顶部的光伏板；

所述光热组件用于进行光热转换，并对住宅进行供暖，其包括：集热管组和换热器；所述集热管组内充有集热介质并与换热器之间通过第一循环管道相连通，所述换热器通过第二循环管道对住宅内进行供热，所述第一循环管道和第二循环管道上均设有循环泵。

需要说明的是，目前传统的供热（暖）行业，其住宅供热较为常见的还是通过锅炉房来进行供暖的，但是这种方式在供暖时，由于是通过对燃料进行燃烧时产生的热量进行利用，其存在供暖效率低下，且燃料难以完全燃烧会产生大量的可吸入颗粒物及其他有害气体，因此对空气污染极为严重，有鉴于此，本方案特提出一种基于热电联供的供暖设备，具体来说，就是通过光电组件和光热组件实现对太阳能光伏光热综合利用，实现了在同一组件上的热电联产，在光伏板背部设置集热管组，并通过集热介质的流动实现对光伏板进行吸热降温，提高其发电效率，并通过光电组件进行光电转换而对住宅进行供电，与此同时，通过集热介质吸收热量后其温度升高后可通过换热器制取高温热水，以对住宅进行供热，从而解决了传统的供热（暖）方式存在的能源消耗较大，环境污染较为严重的问题。

较为优选地，所述集热管组包括：主管和副管，所述主管设有多根、且平行铺设在光伏板的背部，所述副管交错分布在任一主管两侧、并与其相连通形成三通结构，各个所述主管的内部对应三通位置处设有分流块，所述分流块整体呈等边三角形，其中一个顶角正对副管，且与之相邻的两个斜面向内凹陷形成弧形部，多根所述主管的两端分别与第一循环管道相连通、并通过其与换热器形成循环管路系统。

需要说明的是，为了进一步提升集热管组的集热效率和对光伏板的降温效果，在本方案中，特采用多根主管和副管组成集热管组，且副管交错分布在任一主管的两侧，因此当集热管中的集热介质在集热管组中流动时，能通过主管和副管逐渐蔓延至光伏板背部的大部区域，从而增加集热管组与光伏板的接触面积，以使其对光伏板进行充分吸热降温，另外，本方案还巧妙地在副管与主管连通位置处设置分流块，且分流块呈等边三角形，其中一个顶角正对副管，而与之相邻的两个斜面向内凹陷形成弧形部，因此通过分流块的设置，可以使得集热介质在流经其附近时，对集热介质进行引导分流，便于集热介质进入至副管中，同时由于其分流斜面呈弧形部，在集热介质流经时会相互碰撞而产生一个涡流，从而降低集热介质的流速并对光伏板上的热量进行充分吸收，以提升其热量吸收效率。

进一步地，所述换热器包括外筒和同轴设于外筒内部的内筒，所述外筒和内筒之间填充有隔热介质；

所述内筒的外壁还设有呈螺旋状分布的换热管道，所述换热管道的进水端与出水端分别与第一循环管道相连通，且所述换热管道由开口朝向内筒的C型板抵接在内筒外壁上形成；

所述内筒的进水端和出水端分别与第二循环管道相连通，且其进水端和出水端与换热管道的进水端和出水端方向相反，所述内筒的内部靠近进水端位置处设有与其相连接的分水板，在所述分水板的上板面还设有多个挡板，多个所述挡板呈环形阵列状分布，任意两个相邻的挡板之间形成一U型流道；

且所述分水板自中间向四周高度逐渐降低，且依次分为：接水部、过渡部和分水部，所述接水部、过渡部和分水部之间依次一体成型、且其连接位置处均平滑过渡，所述接水部向上凸起形成圆锥状、且其锥尖正对进水端位置处，所述过渡部向内凹陷形成凹弧状，所述分水部向外凸出形成凸弧状，且所述分水部的四周边缘位置处与内筒内壁之间形成一狭缝。

这里需要说明的是，对于热电联供的供暖设备来说，为了提升其供暖效率，也为了实现对光伏板的热量最大化利用，在本方案中，特对换热器进行了改进，也即是换热器包括外筒和内筒，在内筒的外壁设有由C型板和内管外壁抵接形成、并呈螺旋状分布在内筒外壁的换热管道，其在外筒和内筒之间填充有隔热介质，并在内筒的内部设有分水板，同时内筒的进水端和出水端与换热管道的进水端和出水端方向相反，因此当吸收光伏板热量后的集热介质通过换热管的进水端进入换热管内部进行螺旋流动时，换热介质也可通过内筒的进水端进入内筒中，并经分水板进行均匀分散，使其通过分水板与内筒内壁形成的狭缝留下，从而使换热介质在内筒内形成水幕流下，而由于换热介质的流向与集热介质的流动方向相反（也就是二者之间相向流动，一个自上而下，一个自下而上），因此在换热介质流动时，其冷端会逐渐与集热介质的热端相互靠近重叠，从而使换热介质与集热介质之间换热均匀，最终整体完成换热，促使换热介质整体温度均匀，避免设备供暖时出现温度波动而影响其供暖效果。

较为优选地是，所述内筒的内部还设有旋流器，所述旋流器包括设于分水板底部的驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有转轴，所述转轴的外表面呈螺旋状环绕有涡板，所述涡板与转轴之间通过支杆相连接，且所述涡板与内筒内壁之间存在间隙。基于上述结构，可使换热介质形成的水幕更加贴合内筒内壁进行旋转流动，以使其换热效率更高。

进一步来说，所述光热组件还包括：温度传感器和辅热罐，所述温度传感器设于换热器中的内筒出水端位置处，所述辅热罐的进水端和出水端均通过支管与第二循环管道相连通，且位于辅热罐进水端的支管与第二循环管道连接处还设有调节阀，所述辅热罐内设有电热组件；其中温度传感器预设有温度阈值，当换热器中内筒的出水端温度低于温度阈值时，调节阀处于开启状态，使内筒出水端流出的介质通过支管进入至辅热罐中，并经电热组件加热后通过支管流出至第二循环管道中，以对住宅进行供热，而当换热器出水端的水温高于温度阈值时，调节阀处于关闭状态，换热器内筒出水端的介质可直接通过第二循环管道对住宅进行供热。基于上述结构可对经过换热后的换热介质的温度进行检测，当其温度不足以进行供暖时，通过打开调节阀，使第二循环管道内的换热介质进行辅热罐中，经电热组件加热至合适温度后，再向住宅内进行供热，以此提高供暖设备供暖效果。

具体来说，所述辅热罐的内部还设有用于驱动电热组件沿竖直方向进行往复移动的位移组件，所述位移组件包括位于辅热罐内部上方、且水平设置的涡轮件，所述涡轮件包括：涡轮壳和涡轮叶片，所述涡轮壳外部通过连杆与辅热罐相连接，且其一侧与支管相连通，另一侧开设有出水口，所述涡轮叶片转动设置在涡轮件的内部，所述涡轮件的底部通过延伸至涡轮壳外部的连接轴连接有回转体，所述回转体的外壁开设有绕其一圈、且呈正弦波形的滑槽，所述回转体的外部套设有套环，且其外环面安装有多个电热组件，所述套环的内环面通过延伸至滑槽内部的滑块与回转体滑动配合。

这里需要进一步说明的是，当换热介质进入至辅热罐中后，其在逐渐充满辅热罐后，由于换热介质本身的热传导性以及电热组件热辐射性，其在经电热组件加热后，会造成辅热罐内的换热介质温度分布并不均匀，也就是说，位于电热组件附近的换热介质会快速受热而造成其温度相较于远离电热组件的换热介质的温度更高，由此导致最终供暖设备进行供暖时，供暖温度出现波动，因为进一步解决该问题，本方案通过在辅热罐内设置位移组件，当换热介质进入至辅热罐进行加热时，位移组件可带动电热组件在其内部进行往复上下运动，从而使电热组件对辅热罐内的换热介质进行加热时，始终处于运动状态，实现对换热介质进行整体均匀加热，避免其加热位置固定而造成换热介质整体温度分布不均，具体来说，就是当换热介质进入至辅热罐中时，其会先进入至涡轮件中，而涡轮叶片在受到换热介质的冲击后可进行转动，进而驱动其下部的回转体转动，而回转体转动后其外壁的滑槽也会同步转动，而由于滑槽整体呈正弦波形，其可通过滑块带动套环在辅热罐内进行上下往复移动，也就是说，滑槽转动后，滑块在滑槽内部的运动轨迹近似于正弦曲线，也即是滑块在滑槽转动时会在一个时间段内移动至滑槽波峰位置处，而在另一个时间段移动至滑槽波谷位置，因此通过滚轮在滑槽内的位置变化（也就是滚轮位于波峰或波谷位置处时）即可通过连杆带动套环进行位置移动，从而实现电热组件对换热罐内不同位置的换热介质进行整体均匀加热。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

（1）在本发明中，通过光电组件和光热组件实现对太阳能光伏光热综合利用，实现了在同一组件上的热电联产，在光伏板背部设置集热管组，并通过集热介质的流动实现对光伏板进行吸热降温，提高其发电效率，并通过光电组件进行光电转换而对住宅进行供电，与此同时，通过集热介质吸收热量后其温度升高后可通过换热器制取高温热水，以对住宅进行供热，从而解决了传统的供热（暖）方式存在的能源消耗较大，环境污染较为严重的问题；

（2）在本发明中，多根主管和副管组成集热管组，且副管交错分布在任一主管的两侧，因此当集热管中的集热介质在集热管组中流动时，能通过主管和副管逐渐蔓延至光伏板背部的大部区域，从而增加集热管组与光伏板的接触面积，以使其对光伏板进行充分吸热降温，同时在副管与主管连通位置处设置分流块，且分流块呈等边三角形，其中一个顶角正对副管，而与之相邻的两个斜面向内凹陷形成弧形部，因此通过分流块的设置，可以使得集热介质在流经其附近时，对集热介质进行引导分流，便于集热介质进入至副管中，同时由于其分流斜面呈弧形部，在集热介质流经时会相互碰撞而产生一个涡流，从而降低集热介质的流速并对光伏板上的热量进行充分吸收，以提升其热量吸收效率；

（3）在本发明中，巧妙地在换热器内设置分水板和旋流器，通过二者配合可使热介质在内筒内壁形成水幕流下并呈旋转流动，以使换热介质与集热介质之间换热均匀，最终整体完成换热，促使换热介质整体温度均匀，避免设备供暖时出现温度波动而影响其供暖效果；

（4）在本发明中，通过在辅热罐内设置位移组件和电热组件，使电热组件对辅热罐内的换热介质进行加热时，始终处于运动状态，实现对换热介质进行整体均匀加热，避免其加热位置固定而造成换热介质整体温度分布不均，从而大大改善设备的供暖效果；

综上所述，本发明提出的供暖设备解决了传统的供热（暖）方式存在的能源消耗较大，环境污染较为严重的问题，相较于传统的供暖设备来说，具有供暖效果好，供暖温度均匀，不会出现温度波动等情况，其具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明系统流程框图；

图2为本发明光伏板背部结构示意图（集热管组分布）；

图3为本发明集热管组内部结构示意图（分流块）；

图4为本发明换热器内部结构示意图；

图5为本发明辅热罐内部结构示意图；

图6为本发明回转体与电热组件结构示意图；

图7为本发明套环结构示意图；

图8为本发明涡轮件结构示意图；

图9为本发明涡轮件与可变径管头结构示意图；

图10为本发明可变径管头内部结构示意图；

图11为本发明分水板与挡板结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

10、光伏板；20、集热管组；200、主管；201、副管；202、分流块；21、换热器；210、分水板；2100、接水部；2101、过渡部；2102、分水部；2103、挡板；2110、转轴；2111、涡板；212、外筒；213、内筒；24、换热管道；25、温度传感器；26、辅热罐；260、电热组件；2610、涡轮件；2611、涡轮壳；2612、涡轮叶片；2613、回转体；2614、滑槽；2615、滑块；2616、套环；3、可变径管头；30、介质管道；31、调节件；310、凸台部；311、数控液压杆；312、阀板。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

首先，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1、图2、图3、图4和图11所示，本实施例提供基于热电联供的供暖设备，包括：光电组件和光热组件，光电组件用于进行光电转换，并对住宅进行供电，光电组件包括通过支架安装在住宅顶部的光伏板10；光热组件用于进行光热转换，并对住宅进行供暖，其包括：集热管组20和换热器21；集热管组20内充有集热介质并与换热器21之间通过第一循环管道相连通，换热器21通过第二循环管道对住宅内进行供热，第一循环管道和第二循环管道上均设有循环泵。

需要说明的是，本方案通过光电组件和光热组件实现对太阳能光伏光热综合利用，实现了在同一组件上的热电联产，在光伏板10背部设置集热管组20，并通过集热介质的流动实现对光伏板10进行吸热降温，提高其发电效率，并通过光电组件进行光电转换而对住宅进行供电，与此同时，通过集热管组20内的集热介质吸收光伏板10热量后可先通过第一循环管道经换热器21后制取高温热水，并使高温热水通过第二循环管道对住宅进行供热，从而解决了传统的供热（暖）方式存在的能源消耗较大，环境污染较为严重的问题，进一步需要说明的是，在第一循环管道和第二循环管道上设置循环泵，便于其对解热介质和换热介质进行循环泵送。

基于上述实施例，这里对集热管组20进行进一步说明，其包括：主管200和副管201，所述主管200设有多根、且平行铺设在光伏板10的背部，所述副管201交错分布在任一主管200两侧、并与其相连通形成三通结构，各个所述主管200的内部对应三通位置处设有分流块202，所述分流块202整体呈等边三角形，其中一个顶角正对副管201，且与之相邻的两个斜面向内凹陷形成弧形部，多根所述主管200的两端分别与第一循环管道相连通、并通过其与换热器21形成循环管路系统；这里通过主管200和副管201逐渐蔓延至光伏板10背部的大部区域，以增加集热管组20与光伏板10的接触面积，使其对光伏板10进行充分吸热降温，另外，又一优选方式在于，本方案在副管201与主管200连通位置处设置分流块202，且分流块202呈等边三角形，其中一个顶角正对副管201，而与之相邻的两个斜面向内凹陷形成弧形部，因此通过分流块202的设置，可以使得集热介质在流经其附近时，对集热介质进行引导分流，便于集热介质进入至副管201中，同时由于其分流斜面呈弧形部，在集热介质流经时会相互碰撞而产生一个涡流，从而降低集热介质的流速并对光伏板10上的热量进行充分吸收，以提升其热量吸收效率。

基于上述实施例，换热器21包括外筒212和同轴设于外筒212内部的内筒213，所述外筒212和内筒213之间填充有隔热介质；通过隔热介质的填充。其中，在内筒213的外壁还设有呈螺旋状分布的换热管道24，所述换热管道24的进水端与出水端分别与第一循环管道相连通，且所述换热管道24由开口朝向内筒213的C型板抵接在内筒213外壁上形成；由此可进一步减少换热管道24与内筒213之间的阻挡（相当于换热管道24内的集热介质与内筒213内的换热介质之间仅仅只是通过内筒213壁相隔），使集热介质流经换热管道24时，相当于直接从内筒213外壁呈螺旋状流过，可降低其热量损失率。进一步来说，隔热介质填充外筒212与内筒213之间，可有避免换热管道24内的集热介质的热量发生逸散流失，使其只能与内筒213内的换热介质进行热交换。所述内筒213的进水端和出水端分别与第二循环管道相连通，且其进水端和出水端与换热管道24的进水端和出水端方向相反，所述内筒213的内部靠近进水端位置处设有与其相连接的分水板210，在所述分水板210的上板面还设有多个挡板2103，多个所述挡板2103呈环形阵列状分布，任意两个相邻的挡板2103之间形成一U型流道；且分水板210自中间向四周高度逐渐降低，并依次分为：接水部2100、过渡部2101和分水部2102，所述接水部2100、过渡部2101和分水部2102之间依次一体成型、且其连接位置处均平滑过渡，所述接水部2100向上凸起形成圆锥状、且其锥尖正对进水端位置处，所述过渡部2101向内凹陷形成凹弧状，所述分水部2102向外凸出形成凸弧状，且所述分水部2102的四周边缘位置处与内筒213内壁之间形成一狭缝。

需要说明的是，吸收光伏板10热量后的集热介质通过换热管的进水端进入换热管内部进行螺旋流动时，换热介质也可通过内筒213的进水端进入内筒213中，经分水板210导流后通过分水板210上板面由挡板2103形成的U型流道进行均匀分散（通过设置接水部2100、过渡部2101和分水部2102，有助于分水板210对换热介质进行接引分流），并最终通过分水板210与内筒213内壁形成的狭缝留下，从而使换热介质在内筒213内形成水幕流下，而由于换热介质的流向与集热介质的流动方向相反（也就是二者之间相向流动，一个自上而下，一个自下而上），因此在换热介质流动时，其冷端会逐渐与集热介质的热端相互靠近重叠，从而使换热介质与集热介质之间换热均匀，最终整体完成换热，促使换热介质整体温度均匀，避免设备供暖时出现温度波动而影响其供暖效果。

基于上述实施例，作为换热器21的又一优选方式在于：在内筒213的内部还设有旋流器，所述旋流器包括设于分水板210底部的驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有转轴2110，所述转轴2110的外表面呈螺旋状环绕有涡板2111，所述涡板2111与转轴2110之间通过支杆相连接，且所述涡板2111与内筒213内壁之间存在间隙。需要说明的是，在换热介质形成水幕经内筒213内壁向下流动时，驱动电机可通过转轴2110带动涡板2111旋转，以使涡板2111旋转后带动换热介质形成的水幕更加贴合内筒213内壁，并呈旋转向下流动，进而提高其换热效率。

实施例2

请参阅图5-图8所示，本实施例仅描述与实施例1不同之处，也就是说，当换热器21换热后的水温不足以对住宅进行供暖时，本方案可通过支管和辅热罐26对其进行再次加热，具体来说：

光热组件还包括：温度传感器25和辅热罐26，温度传感器25设于换热器21中的内筒213出水端位置处，而辅热罐26的进水端和出水端均通过支管与第二循环管道相连通，且位于辅热罐26进水端的支管与第二循环管道连接处还设有调节阀，辅热罐26内设有电热组件260（这里需要说明的是，电热组件260可通过光电组件进行供电）；其中温度传感器25预设有温度阈值，当换热器21中的内筒213出水端的温度低于温度阈值时，调节阀处于开启状态，使内筒213出水端流出的介质通过支管进入至辅热罐26中经电热组件260加热后，再通过支管流出至第二循环管道中，以对住宅进行供热，而当换热器21内筒213出水端的温度高于温度阈值时，调节阀处于关闭状态，内筒213出水端流出的介质可直接通过第二循环管道对住宅进行供热。基于上述结构可对经过换热后的换热介质的温度进行检测，当其温度不足以进行供暖时，通过打开调节阀，使第二循环管道内的换热介质进行辅热罐26中，经电热组件260加热至合适温度后，再向住宅内进行供热，以此提高供暖设备供暖效果。

基于上述实施例，进一步需要说明的是，在辅热罐26的内部还设有用于驱动电热组件260沿竖直方向进行往复移动的位移组件，位移组件包括位于辅热罐26内部上方、且水平设置的涡轮件2610，涡轮件2610包括：涡轮壳2611和涡轮叶片2612，涡轮壳2611外部通过连杆与辅热罐26相连接，且其一侧与支管相连通，另一侧开设有出水口，涡轮叶片2612转动设置在涡轮件2610的内部，涡轮件2610的底部通过延伸至涡轮壳2611外部的连接轴连接有回转体2613，回转体2613的外壁开设有绕其一圈、且呈正弦波形的滑槽2614，回转体2613的外部套设有套环2616，且其外环面安装有多个电热组件260，套环2616的内环面通过延伸至滑槽2614内部的滑块2615与回转体2613滑动配合，同时为便于在套环2616滑动时对其轨迹进行引导，在辅热罐26的内壁两侧还开设有竖直方向的滑轨，同时在套环2616的外环面设有横杆，且横杆远离套环2616的一端通过滚轮与滑轨滑动配合，以此通过滑轨和滚轮的相互配合可以在回转体2613转动带动套环2616移动时，对套环2616的移动轨迹进行进一步引导，同时也能对套环2616进行限位，避免其随着回转体2613一起转动。

也就是说，当换热介质进入至辅热罐26中后，其在逐渐充满辅热罐26后，由于换热介质本身的热传导性以及电热组件260热辐射性，其在经电热组件260加热后，会造成辅热罐26内的换热介质温度分布并不均匀，也就是说，位于电热组件260附近的换热介质会快速受热而造成其温度相较于远离电热组件260的换热介质的温度更高，由此导致最终供暖设备进行供暖时，供暖温度出现波动，因为进一步解决该问题，本方案通过在辅热罐26内设置位移组件，当换热介质进入至辅热罐26进行加热时，位移组件可带动电热组件260在其内部进行往复上下运动，从而使电热组件260对辅热罐26内的换热介质进行加热时，始终处于运动状态，实现对换热介质进行整体均匀加热，避免其加热位置固定而造成换热介质整体温度分布不均，具体来说，就是当换热介质进入至辅热罐26中时，其会先进入至涡轮件2610中，而涡轮叶片2612在受到换热介质的冲击后可进行转动，进而驱动其下部的回转体2613转动，而回转体2613转动后其外壁的滑槽2614也会同步转动，而由于滑槽2614整体呈正弦波形，其可通过滑块2615带动套环2616在辅热罐26内进行上下往复移动，也就是说，滑槽2614转动后，滑块2615在滑槽2614内部的运动轨迹近似于正弦曲线，也即是滑块2615在滑槽2614转动时会在一个时间段内移动至滑槽2614波峰位置处，而在另一个时间段移动至滑槽2614波谷位置，因此通过滚轮在滑槽2614内的位置变化（也就是滚轮位于波峰或波谷位置处时）即可通过连杆带动套环2616进行位置移动，从而实现电热组件260对换热罐内不同位置的换热介质进行整体均匀加热。

实施例3

如图9和图10所述，本实施例仅描述与上述实施例不同之处，对于辅热罐26又一优选方式为：为实现对涡轮件2610的转速进行调节，也即是通过调节涡轮叶片2612的转速使其带动回转体2613进行不同速度的旋转，进而实现对套环2616在辅热罐26内的移动速度进行调节，本实施例特在支管与涡轮壳2611连通位置处还设有可变径管头3，通过其改变管径后，可对其进入涡轮内的介质压力进行调整，进而使其流速发生变化，从而推动涡轮叶片2612的转速进行调节，其主要包括：介质管道30和调节件31，调节件31包括套设在介质管道30外部的凸台部310，呈环形阵列状分布于凸台部310内部的空腔，任一所述空腔与介质管道30内部通过连接狭缝相连通，在空腔的内部还设有数控液压杆311，数控液压杆311的输出端连接有与狭缝相适配并穿过其延伸至介质管道30内部的阀板312，其中数控液压杆311具有防水壳并与外界系统连接，当工作人员需要对辅热罐26内的电热组件260的移动加热速度进行调节时，工作人员可启动数控液压杆311，以使其带动阀板312通过狭缝在介质管道30内部进行上（或下）移动，从而实现对介质管道30内部的流道直径进行调节，以使换热介质通过其进入涡轮壳2611的压力、速度发生变化，进而驱动涡轮叶片2612的转速发生变化，而关于涡轮叶片2612转速变化后如何带动电热组件260移动速度发生变化，此节原理在上文已有说明，在此就不再赘述。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于热电联供的供暖设备，包括：光电组件和光热组件，其特征在于，所述光电组件用于进行光电转换，并对住宅进行供电，所述光电组件包括通过支架安装在住宅顶部的光伏板（10）；

所述光热组件用于进行光热转换，并对住宅进行供暖，其包括：集热管组（20）和换热器（21）；所述集热管组（20）内部充有集热介质并与换热器（21）之间通过第一循环管道相连通，所述换热器（21）通过第二循环管道对住宅内进行供热，所述第一循环管道和第二循环管道上均设有循环泵；

所述换热器（21）包括外筒（212）和同轴设于外筒（212）内部的内筒（213），所述外筒（212）和内筒（213）之间填充有隔热介质；

所述内筒（213）的外壁还设有呈螺旋状分布的换热管道（24），所述换热管道（24）的进水端与出水端分别与第一循环管道相连通，且所述换热管道（24）由开口朝向内筒（213）的C型板抵接在内筒（213）外壁上形成；

所述内筒（213）的进水端和出水端分别与第二循环管道相连通，且其进水端和出水端与换热管道的进水端和出水端方向相反，所述内筒（213）的内部靠近进水端位置处设有与其相连接的分水板（210），在所述分水板（210）的上板面还设有多个挡板（2103），多个所述挡板（2103）呈环形阵列状分布，任意两个相邻的挡板（2103）之间形成一U型流道；

且所述分水板（210）自中间向四周高度逐渐降低，且依次分为：接水部（2100）、过渡部（2101）和分水部（2102），所述接水部（2100）、过渡部（2101）和分水部（2102）之间依次一体成型、且其连接位置处均平滑过渡，所述接水部（2100）向上凸起形成圆锥状、且其锥尖正对进水端位置处，所述过渡部（2101）向内凹陷形成凹弧状，所述分水部（2102）向外凸出形成凸弧状，且所述分水部（2102）的四周边缘位置处与内筒（213）内壁之间形成一狭缝。

2.根据权利要求1所述的基于热电联供的供暖设备，其特征在于，所述集热管组（20）包括：主管（200）和副管（201），所述主管（200）设有多根、且平行铺设在光伏板（10）的背部，所述副管（201）交错分布在任一主管（200）两侧、并与其相连通形成三通结构，各个所述主管（200）的内部对应三通位置处设有分流块（202），所述分流块（202）整体呈等边三角形，其中一个顶角正对副管（201），且与之相邻的两个斜面向内凹陷形成弧形部，多根所述主管（200）的两端分别与第一循环管道相连通、并通过其与换热器（21）形成循环管路系统。

3.根据权利要求1所述的基于热电联供的供暖设备，其特征在于，所述内筒（213）的内部还设有旋流器，所述旋流器包括设于分水板（210）底部的驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有转轴（2110），所述转轴（2110）的外表面呈螺旋状环绕有涡板（2111），所述涡板（2111）与转轴（2110）之间通过支杆相连接，且所述涡板（2111）与内筒（213）内壁之间存在间隙。

4.根据权利要求1所述的基于热电联供的供暖设备，其特征在于，所述光热组件还包括：温度传感器（25）和辅热罐（26），所述温度传感器（25）设于换热器（21）中内筒（213）的出水端位置处，所述辅热罐（26）的进水端和出水端均通过支管与第二循环管道相连通，且位于辅热罐（26）进水端的支管与第二循环管道连接处还设有调节阀，所述辅热罐（26）内设有电热组件（260）；其中温度传感器（25）预设有温度阈值，当换热器（21）中的内筒（213）的出水端的温度低于温度阈值时，调节阀处于开启状态，使内筒（213）出水端流出的介质通过支管进入至辅热罐（26）中，并经电热组件（260）加热后流出至第二循环管道中对住宅进行供热，而当内筒（213）出水端的温度高于温度阈值时，调节阀处于关闭状态，其出水端的介质可直接通过第二循环管道对住宅进行供热。

5.根据权利要求4所述的基于热电联供的供暖设备，其特征在于，所述辅热罐（26）的内部还设有用于驱动电热组件（260）沿竖直方向进行往复移动的位移组件，所述位移组件包括位于辅热罐（26）内部上方、且水平设置的涡轮件（2610），所述涡轮件包括：涡轮壳（2611）和涡轮叶片（2612），所述涡轮壳（2611）外部通过连杆与辅热罐相连接，且其一侧与支管相连通，另一侧开设有出水口，所述涡轮叶片（2612）转动设置在涡轮件（2610）的内部，所述涡轮件（2610）的底部通过延伸至涡轮壳（2611）外部的连接轴连接有回转体（2613），所述回转体（2613）的外壁开设有绕其一圈、且呈正弦波形的滑槽（2614），所述回转体（2613）的外部套设有套环（2616），且其外环面安装有多个电热组件（260），所述套环（2616）的内环面通过延伸至滑槽（2614）内部的滑块（2615）与回转体（2613）滑动配合。

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