CN116625016A - 一种可切换式太阳能供暖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可切换式太阳能供暖系统，其特征在于：包括太阳能热水器、热回收模块、光伏板、直流储能包和供暖炕；当白天光照强度好时，通过在循环管道上设置热交换单元，太阳能热水器中的水向供暖炕供暖的过程中，将部分热能存储在相变材料内，并转移至相变采暖单元中；夜晚时，相变采暖单元将白天存储的热能进行释放，加热采暖管道，利用采暖管道进行导热加热供暖炕；正常状态下，相变采暖单元中无需使用直流储能包进行加热电加热丝；当相变采暖单元的收集热量无法满足夜晚供暖时，可以通过太阳能供电的存储电能的直流储能包进行发电加热相变采暖单元内的电加热丝供暖；当白天光照强度不好时，太阳能热水器的水温升高小，可以直接向供暖炕供热，无需经过热回收模块回收热量，充分保证白天的供暖效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能供暖技术领域，尤其涉及一种可切换式太阳能供暖系统。
背景技术
一般的高原地区室内炕上供暖采用太阳能热水器作为采暖系统，通过太阳能对太阳能热水器内的水流进行加热；白天时，太阳能加热循环水，使得水温升高，在平流泵的循环下可以将热量传递给供暖炕，对供暖炕进行加热；此外，但是由于晚上无光照，则无法进行光能利用；此外，还容易出现白天无光照的情况，即使存储少量的光能也无法满足晚上供暖需求；因此，需要解决白天光能的储备，在晚上进行散热，保证供暖炕的温度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可切换式太阳能供暖系统，能够解决一般的太阳能供暖晚上无法实现供暖，或光照不足存储能量无法满足供暖需求的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种可切换式太阳能供暖系统，其创新点在于：包括太阳能热水器、热回收模块、光伏板、直流储能包和供暖炕；
所述太阳能热水器内设置有内循环水，所述太阳能热水器上设置有循环管道，循环管道上设置有循环泵；
所述热回收模块并联设置在循环管道上；所述热回收模块包括热交换单元和相变采暖单元；所述热交换单元包括进液管、换热段和出液管；所述换热段设置在进液管和出液管之间，且换热段的直径大于进液管和出液管的直径；所述换热段的两端通过喇叭状连接罩连接在进液管和出液管上；所述进液管与出液管分别连接在循环管道上且直径相同；所述换热段内设置换热管卡板和换热管单元；所述换热管卡板具有一对且分别设置在换热段的端部位置，所述换热管卡板上设置有若干安装换热管单元的管体定位孔；所述换热管单元具有若干个，且换热管单元的两端分别连接在换热管卡板的管体定位孔处，所述换热管单元截面积之和与进液管或出液管的截面积相同；所述换热段的内壁与换热管单元的外壁之间设置有相变材料；所述换热段的外壁上设置有与相变采暖单元连接的采暖管道；所述相变采暖单元内设置有相变材料和供暖水管，所述供暖水管内设置有电加热丝；
所述循环管道连接在供暖炕上，且供暖炕内设置有水管与循环管道相连；所述相变采暖单元的输出端并联在循环管道上，且相变采暖单元的输出端上的管道设置有控制阀门；
所述光伏板设置在室外，且光伏板通过储电回路连接在直流储能包上，所述直流储能包为24V低压储能电池，且设置在室内；所述直流储能包通过导线连接在相变采暖单元内供暖水管的电加热丝上。
进一步的，所述换热管单元的外壁上设置有散热翅片，通过散热翅片增加换热管单元与相变材料的接触面积。
进一步的，所述太阳能热水器中设置有温度传感器。
本发明的优点在于：
1）本发明中当白天光照强度好时，通过在循环管道上设置热交换单元，太阳能热水器中的水白天在经过循环管道流向供暖炕的过程中，可以将部分热能存储在相变材料内，并转移至相变采暖单元中；当夜晚时，通过相变采暖单元将白天存储的热能进行释放，加热采暖管道，利用采暖管道进行导热加热供暖炕；正常状态下，相变采暖单元中无需使用直流储能包进行加热电加热丝；当相变采暖单元的收集热量无法满足夜晚供暖时，可以通过太阳能供电的存储电能的直流储能包进行发电加热相变采暖单元内的电加热丝供暖；当白天光照强度不好时，太阳能热水器的水温升高小，可以直接向供暖炕供热，无需经过热回收模块回收热量，充分保证白天的供暖效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种可切换式太阳能供暖系统的结构示意图。
实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种可切换式太阳能供暖系统，包括太阳能热水器1、热回收模块2、光伏板3、直流储能包4和供暖炕5。
太阳能热水器1内设置有循环水，太阳能热水器1上设置有循环管道6，循环管道上设置有循环泵7。
热回收模块2并联在循环管道6上，热回收模块2包括热交换单元21和相变采暖单元22；热交换单元21包括进液管211、换热段212和出液管213；换热段212设置在进液管211和出液管213之间，且换热段212的直径大于进液管211和出液管213的直径；换热段212的两端通过喇叭状连接罩连接在进液管211和出液管213上；进液管211与出液管213分别连接在循环管道4上且直径相同；换热段212内设置换热管卡板和换热管单元214；换热管卡板具有一对且分别设置在换热段212的端部位置，换热管卡板上设置有若干安装换热管单元214的管体定位孔；换热管单元214具有若干个，且换热管单元214的两端分别连接在换热管卡板的管体定位孔处，换热管单元214截面积之和与进液管或出液管的截面积相同；换热段212的内壁与换热管单元的外壁之间设置有相变材料；换热段212的外壁上设置有与相变采暖单元连接的采暖管道；相变采暖单元22内设置有相变材料和供暖水管23，供暖水管23内设置有电加热丝8。
循环管道6连接在供暖炕5上，且供暖炕5内设置有水管与循环管道6相连；相变采暖单元11的输出端并联在循环管道6上，且相变采暖单元22的输出端上的管道设置有控制阀门。
光伏板3设置在室外，且光伏板3通过储电回路连接在直流储能包4上，直流储能包4为24V低压储能电池，且设置在室内；直流储能包4通过导线连接在相变采暖单元11内供暖水管的电加热丝8上。
换热管单元214的外壁上设置有散热翅片，通过散热翅片增加换热管单元214与相变材料的接触面积。
太阳能热水器1中设置有温度传感器。
本发明的工作原理是：当白天光照强度好时，通过在循环管道上设置热交换单元，太阳能热水器中的水白天在经过循环管道流向供暖炕的过程中，可以将部分热能存储在相变材料内，并转移至相变采暖单元中；当夜晚时，通过相变采暖单元将白天存储的热能进行释放，加热采暖管道，利用采暖管道进行导热加热供暖炕；正常状态下，相变采暖单元中无需使用直流储能包进行加热电加热丝；当相变采暖单元的收集热量无法满足夜晚供暖时，可以通过太阳能供电的存储电能的直流储能包进行发电加热相变采暖单元内的电加热丝供暖；当白天光照强度不好时，太阳能热水器的水温升高小，可以直接向供暖炕供热，无需经过热回收模块回收热量，充分保证白天的供暖效果。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种可切换式太阳能供暖系统，其特征在于：包括太阳能热水器、热回收模块、光伏板、直流储能包和供暖炕；
所述太阳能热水器内设置有内循环水，所述太阳能热水器上设置有循环管道，循环管道上设置有循环泵；
所述热回收模块并联设置在循环管道上；所述热回收模块包括热交换单元和相变采暖单元；所述热交换单元包括进液管、换热段和出液管；所述换热段设置在进液管和出液管之间，且换热段的直径大于进液管和出液管的直径；所述换热段的两端通过喇叭状连接罩连接在进液管和出液管上；所述进液管与出液管分别连接在循环管道上且直径相同；所述换热段内设置换热管卡板和换热管单元；所述换热管卡板具有一对且分别设置在换热段的端部位置，所述换热管卡板上设置有若干安装换热管单元的管体定位孔；所述换热管单元具有若干个，且换热管单元的两端分别连接在换热管卡板的管体定位孔处，所述换热管单元截面积之和与进液管或出液管的截面积相同；所述换热段的内壁与换热管单元的外壁之间设置有相变材料；所述换热段的外壁上设置有与相变采暖单元连接的采暖管道；所述相变采暖单元内设置有相变材料和供暖水管，所述供暖水管内设置有电加热丝；
所述循环管道连接在供暖炕上，且供暖炕内设置有水管与循环管道相连；所述相变采暖单元的输出端并联在循环管道上，且相变采暖单元的输出端上的管道设置有控制阀门；
所述光伏板设置在室外，且光伏板通过储电回路连接在直流储能包上，所述直流储能包为24V低压储能电池，且设置在室内；所述直流储能包通过导线连接在相变采暖单元内供暖水管的电加热丝上。
2.根据权利要求1所述的一种可切换式太阳能供暖系统，其特征在于：所述换热管单元的外壁上设置有散热翅片，通过散热翅片增加换热管单元与相变材料的接触面积。
3.根据权利要求1所述的一种可切换式太阳能供暖系统，其特征在于：所述太阳能热水器中设置有温度传感器。
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