CN205102432U - 一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统 - Google Patents

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邵继中
胡振宇
朱婷
陈慧贤
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Abstract

本实用新型涉及一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，包括保温水箱、空气源热泵、坡屋顶钢结构框架、平板集热器和热能存储交换器，其中平板集热器附于坡屋顶钢结构框架之上，热能存储交换器暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内，所述的平板集热器通过热水循环泵将热量传递给保温水箱，保温水箱的出口端通过管道分别连接地板采暖热盘管和室内热水总管，保温水箱的进口端设有控制阀和温差控制器并连接室内热水总管和空气源热泵。弥补太阳能的昼夜间歇性和受天气影响较大的不稳定性，充分利用了太阳能，有助于改善人们的居住环境和居民的生活质量，与建筑坡屋顶的一体化设计避免了外加附属装置对建筑外观的破坏，节约了建筑内部空间。

Description

一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统
技术领域
本实用新型涉及一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，属于太阳能利用技术领域。
背景技术
太阳能是一种清洁能源，开发利用太阳能不仅能够降低燃用常规能源带来的污染，还可以缓解能源紧张，可以利用低品位能源的优势，为利用太阳能提供了可能。现有的家庭用的供热供电系统主要是利用电能，不仅能耗高，而且成本也很大，也有的家庭供热系统是利用太阳能，但由于太阳能是昼夜间歇性能源，又受到天气影响，因此太阳能利用系统中的热量不能持续恒温的提供，大大的影响了人们的正常工作和学习，无法满足现有的生活需求。同时，传统太阳能集电系统和集热系统与建筑屋顶及外立面分离设置，极大的影响了建筑空间利用和破坏了建筑外观形象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的缺陷，提出了一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，该系统通过加入了空气源热泵，弥补太阳能的昼夜间歇性和受天气影响较大的不稳定性，充分利用了太阳能，降低了生活成本，有助于改善人们的居住环境和居民的生活质量，同时在利用平板集热器供暖提供住宅家庭热水及采暖基础上，与建筑坡屋顶的一体化设计避免了外加附属装置对建筑外观的破坏，节约了建筑内部空间。
本实用新型所采用的技术方案是：一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，包括保温水箱、空气源热泵、坡屋顶钢结构框架、平板集热器和热能存储交换器，其中平板集热器附于坡屋顶钢结构框架之上，热能存储交换器暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内，所述的平板集热器通过热水循环泵将热量传递给保温水箱，保温水箱的出口端通过管道分别连接地板采暖热盘管和室内热水总管，保温水箱的进口端设有控制阀和温差控制器并连接室内热水总管和空气源热泵。
在本实用新型中：所述附于坡屋顶钢结构框架之上的平板集热器形成坡屋顶屋面。
在本实用新型中：所述暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内的热能存储交换器与建筑坡屋顶形成一体化结构。
在本实用新型中：所述的室内热水总管的进口端设有集水器，出口端设有分水器，室内热水总管与保温水箱之间设有供暖热水循环泵。
在本实用新型中：所述保温水箱的进口端设有冷水补充管线，冷水补充管线上设有增压泵和冷水阀。
在本实用新型中：所述保温水箱的出口端设有温度控制器。
采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果为：
1.该系统通过加入了空气源热泵，弥补太阳能的昼夜间歇性和受天气影响较大的不稳定性，在利用太阳能集热系统正常供暖的同时，增加了采暖和供热效果，充分利用太阳能和空气源热泵提供的热量来满足现有的人们生活的需求；
2.在利用平板集热器供暖提供住宅家庭热水及采暖基础上，与建筑坡屋顶的一体化设计避免了外加附属装置对建筑外观的破坏，节约了建筑内部空间；
3.该系统设置了温差控制器和温度控制器，当高低温测点的温差小于设定值时，关闭集热水循环泵，当测定温度达到设定值时，启动集热水循环泵；设置的温度控制器，通过控制供暖热水循环泵控制室内温度，供暖热水循环泵课采用变频泵，当室内温度高于温度控制器的设定值时，温度控制器控制变频泵降低供暖热水流量，从而降低室内温度至设定值；反之则控制变频泵加大供暖热水流量，升高室内温度至设定值。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
图中：1.保温水箱；2.空气源热泵；3.平板集热器；4.地板采暖换热管；5.室内热水总管；6.集水器；7.分水器；8.热水循环泵；9.温度控制器；10.控制阀；11.供暖热水循环泵；12.温差控制器；13.增压泵；14.冷水阀；15.热能存储交换器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
由图1可见，一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，包括保温水箱1、空气源热泵2、坡屋顶钢结构框架、平板集热器3和热能存储交换器15，其中平板集热器3附于坡屋顶钢结构框架之上，热能存储交换器15暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内，所述的平板集热器3通过热水循环泵8将热量传递给保温水箱1，保温水箱1的出口端通过管道分别连接地板采暖热盘管4和室内热水总管5，保温水箱1的进口端设有控制阀10和温差控制器12并连接室内热水总管5和空气源热泵2。所述附于坡屋顶钢结构框架之上的平板集热器3形成坡屋顶屋面；所述暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内的热能存储交换器15与建筑坡屋顶形成一体化结构；所述的室内热水总管的进口端设有集水器6，出口端设有分水器7，室内热水总管5与保温水箱1之间设有供暖热水循环泵11；所述保温水箱1的进口端设有冷水补充管线，冷水补充管线上设有增压泵12和冷水阀14。经平板集热器3加热后的热水由热水循环泵8输送至保温水箱1，与保温水箱1中冷水换热后，重新回到平板集热器3中被加热，保温水箱1中的热水经一方面直接进入地板采暖换热管4，另一方面通过供暖热水循环泵11输送至集水器6，由集水器6进入室内热水总管5后，通过分水器7回到保温水箱1，当保温水箱1中热水不能满足供暖需求时，空气源热泵2开启，加热保温水箱1中的水，以满足室内供暖需求，同时在保温水箱1的进口端增加一条冷水补充管线，冷水补充管线将在保温水箱1中的温度过高或者保温水箱1中的水损耗过大时，及时的补足水。
其中还可以将热能存储交换器15通过连接导线分别与家用电器和城市电网系统相连，一方面将太阳能转化成的电能供家用电器正常使用，另一方面考虑到太阳能匮乏的季节和天气状况，整体系统同时也兼容市政电网，当太阳能发电不足时，如阴雨天缺乏足够太阳能辐射，通过引入城市电网系统，使得城市电网可向其供电弥补其需求。
以上对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但本实用新型并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本实用新型的范围之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (6)

1.一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，其特征在于：包括保温水箱、空气源热泵、坡屋顶钢结构框架、平板集热器和热能存储交换器，其中平板集热器附于坡屋顶钢结构框架之上，热能存储交换器暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内，所述的平板集热器通过热水循环泵将热量传递给保温水箱，保温水箱的出口端通过管道分别连接地板采暖热盘管和室内热水总管，保温水箱的进口端设有控制阀和温差控制器并连接室内热水总管和空气源热泵。
2.根据权利要求1所述的一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，其特征在于：所述附于坡屋顶钢结构框架之上的平板集热器形成坡屋顶屋面。
3.根据权利要求1所述的一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，其特征在于：所述暗藏于坡屋顶钢结构框架夹层内的热能存储交换器与建筑坡屋顶形成一体化结构。
4.根据权利要求1所述的一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，其特征在于：所述的室内热水总管的进口端设有集水器，出口端设有分水器，室内热水总管与保温水箱之间设有供暖热水循环泵。
5.根据权利要求1所述的一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，其特征在于：所述保温水箱的进口端设有冷水补充管线，冷水补充管线上设有增压泵和冷水阀。
6.根据权利要求1所述的一种建筑坡屋顶一体化式太阳能集热系统，其特征在于：所述保温水箱的出口端设有温度控制器。
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CN109268922A (zh) * 2018-10-19 2019-01-25 宁夏新阜特能源服务有限公司 直膨式热泵加光伏发电耦合利用采暖系统

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