CN207112994U - 蓄能供热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蓄能供热系统，包括：蓄热池，用于存蓄热媒；多个热源单元，各个所述热源单元分别用于收集热能，并利用收集的热能对所述蓄热池中的热媒进行加热；多个热能利用单元，各个所述热能利用单元与所述蓄热池内的热媒进行热量交换，从而获取热量；其中，多个所述热源单元包括太阳能收集单元和工业余热收集单元，所述太阳能收集单元和工业余热收集单元分别用于收集太阳光能和工业余热。该蓄能供热系统，通过设置多个热源单元来收集自然界或者可再利用的工业热能，对蓄热池内的热媒进行加热，并最终将热能交换至多个热能利用单元，实现了对现有低成本可利用能源的充分利用，具有较高的经济价值和实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种蓄能供热系统。
背景技术
全球范围内能源危机与环境的日益恶化，以化石燃料为主的城市集中供热系统带来的建筑能耗和环境污染等问题，已经成为影响社会可持续发展的重要因素。在此背景下，可再生能源的开发和利用正得到广泛的利用。同时，如何高效利用现有能源，将低品位热源补充入供热系统也成为供热系统设计中关注的重点之一。
然而，现有的能源利用系统并不能高效的实现对可利用能源的高效利用。例如，在利用太阳能供热方面，太阳能的不稳定性决定了太阳能供热采暖系统必须设置相应的蓄热装置，具有一定的蓄热能力，从而保证系统稳定运行，并提高系统节能效益。国内利用太阳能供热的工程中，一般采用分布的蓄热水箱来完成太阳能集热蓄热。蓄热水箱内底部的低温水进入太阳能集热器，经加热后输送到水箱顶部。由于水箱内水的温度分布不同，引起密度的不同，温度高的水密度较小则上升到水箱顶部，温度低的水密度较大则下沉到水箱底部，从而在蓄热水箱内形成了不同程度的热分层情况。合理利用水箱热分层可以降低太阳能集热器进口温度，减少传热损失，提高集热器效率；同时也能增加可被利用的高温水量，减少辅助加热量，从而提高太阳能利用的系统效率。此外，在一些地区，工业余热较为丰富，尤其在非供暖季节，这些余热会白白排放掉，因此也可以作为蓄热的热源。
实用新型内容
有鉴如此，本实用新型提供一种能够充分利用现有低成本可利用能源的蓄能供热系统，以解决现有技术中存在的问题。
根据本实用新型提供一种蓄能供热系统，包括：
蓄热池，用于存蓄热媒；
多个热源单元，各个所述热源单元分别用于收集热能，并利用收集的热能对所述蓄热池中的热媒进行加热；
多个热能利用单元，各个所述热能利用单元与所述蓄热池内的热媒进行热量交换，从而获取热量；
其中，多个所述热源单元包括太阳能收集单元和工业余热收集单元，所述太阳能收集单元和工业余热收集单元分别用于收集太阳光能和工业余热。
优选地，所述蓄热池自上而下划分为第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间，
所述第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间的温度依次降低。
优选地，所述第一温度区间的温度为50℃～95℃，所述第二温度区间的温度为25℃～65℃，所述第三温度区间的温度为5℃～30℃。
优选地，所述工业余热收集单元用于对所述第二温度区间的热媒进行加热，并将加热后的热媒输送至第一温度区间，
所述太阳能收集单元对所述第三温度区间的热媒进行加热，并将加热后的热媒输送至第二温度区间。
优选地，所述热能利用单元包括第一热能利用单元、第二热能利用单元和第三热能利用单元；
所述第一热能利用单元与来自第一温度区间的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第二温度区间，
所述第二热能利用单元与来自第二温度区间的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第三温度区间，
所述第三热能利用单元与来自第二温度区间的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第三温度区间。
优选地，所述第一热能利用单元和第二热能利用单元均用于采暖供热，所述第三热能利用单元用于加热并提供生活热水。
优选地，所述第二热水供应单元还包括天热气锅炉，用于在热媒供热不足时，对所述第二热水供应单元提供热量。
优选地，所述蓄热池埋设于地层中，所述热媒为热水。
本实用新型提供的蓄能供热系统，通过设置多个热源单元来收集自然界或者可再利用的工业热能，对蓄热池内的热媒进行加热，并最终将热能交换至多个热能利用单元，实现了对可利用能源的充分利用，具有较高的经济价值和实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了根据本实用新型实施例的蓄能供热系统的结构示意图。
图中：蓄热池1000、第一温度区间100、第二温度区间200、第三温度区间300、太阳能集热器11、第一换热器12、工业余热收集装置21、第二换热器22、第一散热器31、第三换热器32、第二散热器41、第四换热器42、天热气锅炉43、热水供给装置51、水箱511、出水器512、第五换热器52。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
图1示出了根据本实用新型实施例的蓄能供热系统的结构示意图。如图1所示，该蓄能供热系统包括蓄热池1000、多个热源单元和多个热能利用单元。蓄热池1000，用于存蓄热媒；各个所述热源单元分别用于收集热能，并利用收集的热能对所述蓄热池1000中的热媒进行加热；各个所述热能利用单元与所述蓄热池1000内的热媒进行热量交换，从而获取热量。
该实施例中，所述蓄热池1000埋设于地层中，所述热媒为热水但不限于热水。
所述蓄热池1000自上而下划分为第一温度区间100、第二温度区间200和第三温度区间300，所述第一温度区间100、第二温度区间200和第三温度区间300的温度成梯度分布，温度依次降低。所述第一温度区间100的温度为50℃～95℃，所述第二温度区间200的温度为25℃～65℃，所述第三温度区间300的温度为5℃～30℃。
该实施例中，热源单元包括太阳能收集单元和工业余热收集单元，所述太阳能收集单元和工业余热收集单元分别用于收集太阳光能和工业余热。所述工业余热收集单元用于对所述第二温度区间200的热媒进行加热，并将加热后的热媒输送至第一温度区间100，所述太阳能收集单元对所述第三温度区间300的热媒进行加热，并将加热后的热媒输送至第二温度区间200。
具体地，太阳能收集单元包括太阳能集热器11和第一换热器12，第一换热器12的第一组流体端口的两个端口分别与太阳能集热器11的进水口和出水口连接，第一换热器12的第二组流体端口的进水口经管道连接至第三温度区间300内，第二组流体端口的出水口经管道连接至第二温度区间200内。第三温度区间300内的热媒自第一换热器12的进水口进入第一换热器12与太阳能集热器11内的热水进行热量交换，热媒升温后自第一换热器12的出水口排出进入第二温度层。
工业余热收集单元包括工业余热收集装置21和第二换热器22，第二换热器22的第一组流体端口的两个端口分别与工业余热收集单元的热流体入口和热流体出口连接，该处的热流体可为热水或者水蒸气。第二换热器22的第二组流体端口的进水口经管道连接至第二温度区间200内，第二组流体端口的出水口经管道连接至第一温度区间100。第二温度区间200内的热媒经第二换热器22的第二组流体端口的进水口进入第二换热器22与工业余热收集装置21内的热流体进行热量交换，升温后自第二换热器22的第二组流体端口的出水口流入第一温度区间100内。
所述热能利用单元包括第一热能利用单元、第二热能利用单元和第三热能利用单元；所述第一热能利用单元与来自第一温度区间100的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第二温度区间200，所述第二热能利用单元与来自第二温度区间200的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第三温度区间300。所述第三热能利用单元与来自第二温度区间200的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第三温度区间300。所述第一热能利用单元和第二热能利用单元均用于采暖供热，所述第三热能利用单元用于加热并提供热水，例如提供洗澡、饮用等生活用热水。
具体地，第一热能利用单元包括第一散热器31和第三换热器32，第一散热器31设于用户侧，具体可为散热片，例如铝制散热片，为用户侧提供热量。第一散热器31可在用户侧设置彼此连通的多个，以形成散热管网。第三换热器32的第一组流体端口的两个端口分别与第一散热器31的热流体入口和热流体出口连接，该处的热流体可为水或者蒸汽，即可为水暖方式或者气暖方式为用户提供热能取暖。第三换热器32的第二组流体端口的进水口经管道连接至第一温度区间100内，第二组流体端口的出水口连接至第二温度区间200。第一温度区间100内的热媒经第三换热器32的第二组流体端口的进水口进入第三换热器32与第一散热器31的流体进行热量交换，使得第一散热器31内的流体升温后，将热量交换至用户侧供暖。
第二热能利用单元包括第二散热器41和第四换热器42，第二散热器41设于用户侧，具体可为散热片，例如铝制散热片，为用户侧提供热量。第一散热器31可在用户侧设置彼此连通的多个，以形成散热管网。第四换热器42的第一组流体端口的两个端口分别与第二散热器41的热流体入口和热流体出口连接，该处的热流体可为水或者即可为水暖方式或者气暖方式为用户提供热能取暖。第四换热器42的第二组流体端口的进水口经管道连接至第二温度区间200内，第二组流体端口的出水口经管道连接至第三温度区间300。第二温度区间200内的热媒经第四换热器42的第二组流体端口的进水口进入第四换热器42与第二散热器41的流体进行热量交换，使得第二散热器41内的流体升温后，将热量交换至用户侧供暖。自第四换热器42的第二组流体端口的出水口流出的热水降温后进入第三温度区间300。进一步地，由于第二温度区间200相较第一温度区间100所能提供的热量较少，所述第二热水供应单元还包括天热气锅炉43，天热气锅炉43连接于第二散热器41的流体入口端，用于在热媒供热不足时，对进入第二热水供应单元内的流体进行加热，以提高第二热水供应单元对用户侧的供热温度。
第三热能利用单元包括第五换热器52和热水供给装置51。热水供给装置51包括水箱511和出水器512，水箱511与出水器512连通，出水器512具体可为龙水头或者淋浴喷头等。
第五换热器52的第一组流体端口的两个端口分别与水箱511的两个端口连接。第五换热器52的第二组流体端口的进水口经管道连接至第二温度区间200内，第二组流体端口的出水口连接至第三温度区间300。第二温度区间200内的热媒经第五换热器52的第二组流体端口的进水口进入第五换热器52与水箱511内的水进行热量交换，对水箱511内的水进行加热升温。自第五换热器52的第二组流体端口的出水口流出的热水降温后进入第三温度区间300。
进一步地，在水池不同深度位置安装有温度检测器(图中未示)，可以根据水池内竖直方向的温度分布，调整各个热源单元以及各个热能利用单元在水池内的提水口和注水口位置。
本实施例中，蓄热池1000中的水温按深度方向梯度分布。各个热源单元按照不同热源品质梯级加热蓄热池1000中的热媒水。同时，各个热能利用单元也按照蓄热池1000中的热媒水的温度分布进行梯级供热。
本申请中的蓄能供热系统，通过设置多个热源单元来收集自然界或者可再利用的工业热能，对蓄热池1000内的热媒进行加热，并最终将热能交换至多个热能利用单元，实现了对现有低成本可利用能源的充分利用，具有较高的经济价值和实用价值。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (8)
1.一种蓄能供热系统，其特征在于，包括：
蓄热池，用于存蓄热媒；
多个热源单元，各个所述热源单元分别用于收集热能，并利用收集的热能对所述蓄热池中的热媒进行加热；
多个热能利用单元，各个所述热能利用单元与所述蓄热池内的热媒进行热量交换，从而获取热量；
其中，多个所述热源单元包括太阳能收集单元和工业余热收集单元，所述太阳能收集单元和工业余热收集单元分别用于收集太阳光能和工业余热。
2.根据权利要求1所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述蓄热池自上而下划分为第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间，
所述第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间的温度依次降低。
3.根据权利要求2所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述第一温度区间的温度为50℃～95℃，所述第二温度区间的温度为25℃～65℃，所述第三温度区间的温度为5℃～30℃。
4.根据权利要求2所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述工业余热收集单元用于对所述第二温度区间的热媒进行加热，并将加热后的热媒输送至第一温度区间，
所述太阳能收集单元对所述第三温度区间的热媒进行加热，并将加热后的热媒输送至第二温度区间。
5.根据权利要求2所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述热能利用单元包括第一热能利用单元、第二热能利用单元和第三热能利用单元；
所述第一热能利用单元与来自第一温度区间的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第二温度区间，
所述第二热能利用单元与来自第二温度区间的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第三温度区间，
所述第三热能利用单元与来自第二温度区间的热媒进行热交换来获取热量，进行热量交换后的热媒降温后流入第三温度区间。
6.根据权利要求5所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述第一热能利用单元和第二热能利用单元均用于采暖供热，所述第三热能利用单元用于加热并提供生活热水。
7.根据权利要求5所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述第二热水供应单元还包括天热气锅炉，用于在热媒供热不足时，对所述第二热水供应单元提供热量。
8.根据权利要求1所述的蓄能供热系统，其特征在于，所述蓄热池埋设于地层中，所述热媒为热水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721078272.9U CN207112994U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 蓄能供热系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721078272.9U CN207112994U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 蓄能供热系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207112994U true CN207112994U (zh) | 2018-03-16 |
Family
ID=61570860
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721078272.9U Active CN207112994U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 蓄能供热系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207112994U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110558881A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-12-13 | 沈强 | 负温度梯度泡浴装置及泡浴方法 |
-
2017
- 2017-08-25 CN CN201721078272.9U patent/CN207112994U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110558881A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-12-13 | 沈强 | 负温度梯度泡浴装置及泡浴方法 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20180329 Address after: 014010 the Inner Mongolia Autonomous Region Baotou City Queensland Steel Street Co-patentee after: HUATIAN NANJING ENGINEERING & TECHNOLOGY CORPORATION, MCC Patentee after: MCC HUATIAN BAOTOU DESIGN RESEARCH GENERAL INSTITUTE CO.,LTD. Address before: 014010 the Inner Mongolia Autonomous Region Baotou City Queensland Steel Street No. 45 Patentee before: Huatian Nanjing Engineering & Technology Corporation, MCC |
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Address after: 014010 Steel Street, Kunqu District, Baotou, the Inner Mongolia Autonomous Region Co-patentee after: HUATIAN NANJING ENGINEERING & TECHNOLOGY CORPORATION, MCC Patentee after: Zhongye Northwest Engineering Technology Co.,Ltd. Address before: 014010 Steel Street, Kunqu District, Baotou, the Inner Mongolia Autonomous Region Co-patentee before: Huatian Nanjing Engineering & Technology Corporation, MCC Patentee before: MCC HUATIAN BAOTOU DESIGN RESEARCH GENERAL INSTITUTE CO.,LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190612 Address after: 014010 Steel Street, Kunqu District, Baotou, the Inner Mongolia Autonomous Region Patentee after: Zhongye Northwest Engineering Technology Co.,Ltd. Address before: 014010 Steel Street, Kunqu District, Baotou, the Inner Mongolia Autonomous Region Co-patentee before: Huatian Nanjing Engineering & Technology Corporation, MCC Patentee before: Zhongye Northwest Engineering Technology Co.,Ltd. |
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