CN207394959U - 一种新能源供暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新能源供暖装置，涉及太阳能供热技术领域。该新能源供暖装置包括太阳能集热器、蓄能水箱和供热部件，太阳能集热器中加热管的两端分别为第三进液口和第三出液口，蓄能水箱上设有与第三出液口连通的第四进液口和与第三进液口连通的第四出液口；蓄能水箱上设有第一进液口和第一出液口，供热部件设有与第一出液口连通的第二进液口和与第一进液口连通的第二出液口；还包括辅助加热部件，辅助加热部件用于对第一出液口与第二进液口之间管路内的工质进行加热。蓄能水箱的设置可以将太阳能集热器春夏季吸收的太阳能转化成的热能储存起来，冬季时为用户供热，辅助加热部件还可以辅助蓄能水箱供热，跨季蓄热供暖效果好。

Description

一种新能源供暖装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能供热技术领域，尤其涉及一种新能源供暖装置。

背景技术

太阳能(solar energy)，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，根据用途不同，集热器及其匹配的系统具有不同的名称，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等，由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。

太阳能作为一种分布广泛、取之不尽的清洁能源，其热利用技术的发展最为成熟，太阳能应用于建筑采暖与热水供应已有多年的历史，但太阳能受季节和天气影响呈现不稳定性和不连续性的特征，使得太阳能供热系统利用率较低、经济型较差，特别是我国北方地区，冬季采暖负荷大而太阳能辐照强度小的矛盾尤为突出，因此，利用跨季节蓄热技术是实现太阳能由非采暖季节向采暖季节的转移，以平衡太阳能季节性分布，提高太阳能利用率的有效技术措施之一。

现有的太阳能跨季节蓄热装置的蓄热效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新能源供暖装置，以解决现有技术中存在的太阳能跨季节蓄热装置的蓄热效果较差的技术问题。

本实用新型提供的新能源供暖装置，包括太阳能集热器、蓄能水箱和供热部件，所述太阳能集热器包括加热管，所述加热管的两端分别为第三进液口和第三出液口，所述蓄能水箱上设有第四进液口和第四出液口，所述第三进液口与所述第四出液口连通，所述第三出液口与所述第四进液口连通；所述蓄能水箱上设有第一进液口和第一出液口，所述供热部件设有第二进液口和第二出液口，所述蓄能水箱的第一出液口与所述第二进液口连通，所述蓄能水箱的第一进液口与所述第二出液口连通，所述供热部件用于对用户进行供热；还包括辅助加热部件，所述辅助加热部件用于对所述第一出液口与所述第二进液口之间管路内的工质进行加热。

进一步的，所述蓄能水箱的外壁包覆有绝热层。

进一步的，所述蓄能水箱的外壁与所述绝热层之间设有反射膜层。

进一步的，所述蓄能水箱的内壁涂有防腐层。

进一步的，还包括PLC控制箱，所述第一出液口与所述第二进液口之间的管路内设有温度传感器，所述温度传感器与所述PLC控制箱电连接；所述辅助加热部件的控制开关与所述PLC控制箱电连接。

进一步的，所述第一出液口与所述第二进液口之间的管路上，或所述第一进液口与所述第二出液口之间的管路上设有第一水泵，所述第一水泵的控制开关与所述PLC控制箱电连接。

进一步的，所述第三进液口与所述第四出液口之间的管路上，或所述第三出液口与所述第四进液口之间的管路上设有第二水泵，所述第二水泵与所述PLC控制箱电连接。

进一步的，所述太阳能集热器包括壳体，所述壳体内设有集热板，所述加热管贴紧固设于所述集热板上，所述集热板及所述加热管的顶部设有玻璃盖板。

进一步的，所述集热板及所述加热管的底部设有保温层。

进一步的，所述集热板的外壁涂有集热涂层。

本实用新型新能源供暖装置的有益效果为：

本实用新型提供的新能源供暖装置，包括用于吸收太阳能的太阳能集热器、用于将太阳能集热器吸收的热量进行储存蓄积的蓄能水箱、用于对用户直接供热的供热部件和用于辅助蓄能水箱中工质对供热部件进行加热的辅助加热部件，具体工作过程如下：

初始时，太阳能集热器中充有用于传递热量的工质，当外界环境中太阳辐射强度较强时，太阳能集热器将吸收的太阳能转化为加热管中工质的热能，高温工质从第三出液口流出，通过第四进液口流入蓄能水箱中，蓄能水箱中温度较低的工质从第四出液口流出，通过第三进液口流入加热管中，如此循环，实现太阳能集热器对蓄能水箱中工质的不断加热，将太阳能转变为热能储存在蓄能水池内；蓄能水池中的高温工质从第一出液口流出经第二进液口进入供热部件中对用户进行加热，随后从第二出液口流出并从第一进液口回流入蓄能水箱中。

当春夏季太阳辐射较强时，太阳能集热器吸收太阳能并可以将多余的热量储存在蓄能水箱中；当冬季太阳能辐射较弱时，太阳能集热器吸收太阳能获得的热量较少不足以为用户供热，这时，可以利用蓄能水箱中的热能对用户进行供热取暖，实现跨季节蓄热。当蓄能水箱中工质的温度低于用户设定的温度，或温差较小时，蓄能水箱中的热量不足以为用户端供热，此时，打开辅助加热部件，辅助加热部件对蓄能水箱向吸热部件输送的高温工质进行加热，使用户端的温度能够到达设定温度，从而完成对蓄能水箱的辅助功能，确保用户端的温度不受外界环境的影响，始终能够到达设定的温度。

具体的，辅助加热部件可以为电加热部件、燃气加热装置或热泵装置等，只要能够对吸热部件进行加热的装置均可以。

蓄能水箱的设置可以将太阳能集热器春夏季吸收的太阳能转化成的热能储存起来，冬季时为用户供热，辅助加热部件还可以辅助蓄能水箱供热，蓄热供暖效果好。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的新能源供暖装置的工作流程示意图；

图2为图1中辅助加热部件与管路中工质进行热交换的原理示意图；

图3为图1中太阳能集热器的剖视结构示意图；

图4为图1中蓄能水箱外壁的剖视结构示意图。

图标：2－PLC控制箱；3－第一水泵；4－太阳能集热器；5－蓄能水箱；6－第二水泵；7－绝热层；8－反射膜层；9－防腐层；11－供热部件；111－第二进液口；112－第二出液口；13－辅助加热部件；41－加热管；411－第三进液口；412－第三出液口；42－集热板；43－玻璃盖板；44－保温层；51－第一进液口；52－第一出液口；53－第四进液口；54－第四出液口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种新能源供暖装置，如图1和图2所示，包括太阳能集热器4、蓄能水箱5和供热部件，太阳能集热器4包括加热管41，加热管41的两端分别为第三进液口411和第三出液口412，蓄能水箱5上设有第四进液口53和第四出液口54，第三进液口411与第四出液口54连通，第三出液口412与第四进液口53连通；蓄能水箱5上设有第一进液口51和第一出液口52，供热部件设有第二进液口111和第二出液口112，蓄能水箱5的第一出液口52与第二进液口111连通，蓄能水箱5的第一进液口51与第二出液口112连通，供热部件用于对用户进行供热；还包括辅助加热部件13，辅助加热部件13用于对第一出液口52与第二进液口111之间管路内的工质进行加热。

本实施例提供的新能源供暖装置，包括用于吸收太阳能的太阳能集热器4、用于将太阳能集热器4吸收的热量进行储存蓄积的蓄能水箱5、用于对用户直接供热的供热部件和用于辅助蓄能水箱5中工质对供热部件进行加热的辅助加热部件13，具体工作过程如下：

初始时，太阳能集热器4中充有用于传递热量的工质，当外界环境中太阳辐射强度较强时，太阳能集热器4将吸收的太阳能转化为加热管41中工质的热能，高温工质从第三出液口412流出，通过第四进液口53流入蓄能水箱5中，蓄能水箱5中温度较低的工质从第四出液口54流出，通过第三进液口411流入加热管41中，如此循环，实现太阳能集热器4对蓄能水箱5中工质的不断加热，将太阳能转变为热能储存在蓄能水池内；蓄能水池中的高温工质从第一出液口52流出经第二进液口111进入供热部件中对用户进行加热，随后从第二出液口112流出并从第一进液口51回流入蓄能水箱5中。

蓄能水箱5中的工质用于储存太阳能转变的热能，具体的，太阳能集热器4可以在春、夏、秋季太阳辐射强度较强的季节将太阳能转变为热能储存于蓄能水箱5内部，冬季太阳辐射强度较小时，可以使用蓄能水箱5中的热能对用户端进行供热，太阳能集热器4可以根据温度控制采取强制对流的方式进行能量传输，以达到不同温度能量的合理、最佳利用；本实施例提供的新能源供暖装置应用于北方严寒地区具有较大的优势。当蓄能水箱5中工质的温度低于用户设定的温度，或温差较小时，蓄能水箱5中的热量不足以为用户端供热，此时，打开辅助加热部件13，辅助加热部件13对蓄能水箱5向吸热部件12输送的高温工质进行加热，使用户端的温度能够到达设定温度，从而完成对蓄能水箱5的辅助功能，确保用户端的温度不受外界环境的影响，始终能够到达设定的温度。

具体的，辅助加热部件13可以为电加热部件、燃气加热装置或热泵装置等，只要能够对吸热部件12进行加热的装置均可以。

蓄能水箱5的设置可以将太阳能集热器4春夏季吸收的太阳能转化成的热能储存起来，冬季时为用户供热，辅助加热部件13还可以辅助蓄能水箱5供热，蓄热供暖效果好。

本实施例中，如图4所示，可以在蓄能水箱5的外壁包覆有绝热层7。绝热层7的设置可以有效减少蓄能水箱5内工质向外界环境的热量散失，如，通过与壳体的热传导向外界散失热量，从而提高蓄能水箱5的对热量的储存效率。

本实施例中，如图4所示，可以在蓄能水箱5的外壁与绝热层7之间设有反射膜层8。反射膜层8可以有效减少蓄能水箱5内工质通过热辐射向外界散失的热量，从而提高蓄能水箱5的对热量的储存效率，具体的，反射膜层88可以选用铝箔。

本实施例中，如图4所示，还可以在蓄能水箱5的内壁涂有防腐层9。太阳能集热器4中，根据不同的温度条件可以选用不同的工质，如，水、液氨、氟利昂、乙二醇等，当使用的工质具有腐蚀性时，防腐层9可以对蓄能水箱5的内壁起到保护作用，减少蓄能水箱5内腐蚀性工质对蓄能水箱5内壁的腐蚀，从而确保蓄能水箱5蓄能的基础上，延长蓄能水箱5的使用寿命。

本实施例中，如图1所示，新能源供暖装置还可以包括PLC控制箱2，第一出液口52与第二进液口111之间的管路内设有温度传感器，温度传感器与PLC控制箱2电连接；辅助加热部件13的控制开关与PLC控制箱2电连接。第一出液口52与第二进液口111之间的管路内的高温工质与供热部件内的高温工质连通，该处高温工质的温度即为进入供热部件的高温工质的温度(也可以直接将温度传感器设置在第二进液口111处)，在PLC控制箱2内设定一个标准温度(该标准温度高于用户端的设定温度，且具有一定的温度差)，当温度传感器检测到高温工质的温度高于设定的标准温度时，PLC控制箱2控制辅助加热部件13的控制开关处于关闭状态，此时，蓄能水箱5为吸热部件12供热，独立对用户端提供热量；当温度传感器检测到高温工质的温度低于设定的标准温度时，PLC接收到信号控制打开辅助加热部件13的控制开关，辅助加热部件13开始工作，辅助蓄能水箱5对用户端提供热量。PLC控制箱2的设置，不仅可以大大减少人工劳动强度，还提高了工作的反应灵敏度和精确性。

本实施例中，如图1所示，还可以在第一出液口52与第二进液口111之间的管路上，或第一进液口51与第二出液口112之间的管路上设有第一水泵3，第一水泵3的控制开关与PLC控制箱2电连接。此情况下可以在PLC控制箱2内设定两个标准温度，一个为上述高于用户端设定温度且具有一定温度差的第一标准温度，另一个为用户端的设定温度，这里称第二标准温度；当温度传感器检测到高温工质的温度高于第一标准温度时，PLC控制箱2控制辅助加热部件13的控制开关处于关闭状态，同时控制第一水泵3处于开启状态，蓄能水箱5处于工作状态，独立为吸热部件12及用户端提供热量；当温度传感器检测到高温工质的温度低于第一标准温度，但高于第二标准温度时，PLC控制箱2控制辅助加热部件13的控制开关处于开启状态，同时控制第一水泵3处于开启状态，蓄能水箱5和辅助加热部件13同时工作，一起为吸热部件12提供热量；当温度传感器检测到高温工质的温度低于第二标准温度时，PLC控制箱2控制辅助加热部件13的控制开关处于开启状态，同时控制第一水泵3处于关闭状态，辅助加热部件13独立为吸热部件12提供热量。PLC控制箱2通过第一水泵3控制蓄能水箱5的工作状态，可以尽可能的利用太阳能，同时又能够减少蓄能水箱5吸热较少，高温工质的温度低于用户端设定温度时，反从吸热部件12中吸收热量，因而影响辅助加热部件13对吸热部件12加热效率情况的发生。

本实施例中，如图1所示，还可以在第三进液口411与第四出液口54之间的管路上，或第三出液口412与第四进液口53之间的管路上设有第二水泵6，第二水泵6与PLC控制箱2电连接。与上文PLC控制箱2对第一水泵3的控制类似，在PLC控制箱2内设定一个第三标准温度，当外界太阳辐射较强蓄热过多，或太阳辐射强度过低时，可以通过温度传感器检测到的温度，将信号传递给PLC控制箱2，PLC控制箱2相应控制关闭第二水泵6，即，关闭太阳能集热器4的运行，调节灵敏、精确。

具体的，本实施例中，如图3所示，太阳能集热器4可以包括壳体，壳体内设有集热板42，加热管41贴紧固设于集热板42上，集热板42及加热管41的顶部设有玻璃盖板43；集热板42及加热管41的底部设有保温层44。使用时，将太阳能集热器4放在太阳能够照射到的地方，太阳光照射在集热板42上，集热板42吸收太阳能并将太阳能转换为热能，集热板42的温度随之升高；从加热管41的第三进液口411流入工质，工质流经整个加热管41后从第三出液口412流出，工质流经加热管41时，集热板42吸收太阳能温度升高，集热板42的温度高于加热管41及加热管41内工质的温度，集热板42与加热管41通过热传导将热量传递给加热管41，加热管41进一步通过热对流的方式将热量传递给加热管41内部的工质，从而实现太阳能对工质的加热。

玻璃盖板43在确保太阳辐射能够穿透的基础上，一方面，可以保护集热板42，使其不受灰尘及雨雪的侵蚀；另一方面，使集热板42与加热管41所处环境形成温室效应，减少集热板42在温度升高后通过热对流和热辐射向周围环境散失的热量，从而提高太阳能集热器4的热效率。保温层44的作用与上述绝热层7类似，可以减少集热板42通过热传导向外界环境的热量损失，从而提高太阳能集热器4的热效率。

本实施例中，还可以在集热板的外壁涂有集热涂层。集热涂层可以提高集热板对太阳辐射的吸收率，单位面积内，集热板吸收热量增多，相同条件下，传递给加热管内工质的热量增多，从而提高集热板对工质的加热效果。具体的，集热涂层可以选用硫化铅涂层、金属氧化物涂层或黑铬氧化涂层。

最后应说明的是：以上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实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种新能源供暖装置，其特征在于，包括太阳能集热器(4)、蓄能水箱(5)和供热部件(11)，所述太阳能集热器(4)包括加热管(41)，所述加热管(41)的两端分别为第三进液口(411)和第三出液口(412)，所述蓄能水箱(5)上设有第四进液口(53)和第四出液口(54)，所述第三进液口(411)与所述第四出液口(54)连通，所述第三出液口(412)与所述第四进液口(53)连通；

所述蓄能水箱(5)上设有第一进液口(51)和第一出液口(52)，所述供热部件(11)设有第二进液口(111)和第二出液口(112)，所述蓄能水箱(5)的第一出液口(52)与所述第二进液口(111)连通，所述蓄能水箱(5)的第一进液口(51)与所述第二出液口(112)连通，所述供热部件(11)用于对用户进行供热；

还包括辅助加热部件(13)，所述辅助加热部件(13)用于对所述第一出液口(52)与所述第二进液口(111)之间管路内的工质进行加热。

2.根据权利要求1所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述蓄能水箱(5)的外壁包覆有绝热层(7)。

3.根据权利要求2所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述蓄能水箱(5)的外壁与所述绝热层(7)之间设有反射膜层(8)。

4.根据权利要求1所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述蓄能水箱(5)的内壁涂有防腐层(9)。

5.根据权利要求4所述的新能源供暖装置，其特征在于，还包括PLC控制箱(2)，所述第一出液口(52)与所述第二进液口(111)之间的管路内设有温度传感器，所述温度传感器与所述PLC控制箱(2)电连接；所述辅助加热部件(13)的控制开关与所述PLC控制箱(2)电连接。

6.根据权利要求5所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述第一出液口(52)与所述第二进液口(111)之间的管路上，或所述第一进液口(51)与所述第二出液口(112)之间的管路上设有第一水泵(3)，所述第一水泵(3)的控制开关与所述PLC控制箱(2)电连接。

7.根据权利要求6所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述第三进液口(411)与所述第四出液口(54)之间的管路上，或所述第三出液口(412)与所述第四进液口(53)之间的管路上设有第二水泵(6)，所述第二水泵(6)与所述PLC控制箱(2)电连接。

8.根据权利要求1－7中任一项所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述太阳能集热器(4)包括壳体，所述壳体内设有集热板(42)，所述加热管(41)贴紧固设于所述集热板(42)上，所述集热板(42)及所述加热管(41)的顶部设有玻璃盖板(43)。

9.根据权利要求8所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述集热板(42)及所述加热管(41)的底部设有保温层(44)。

10.根据权利要求9所述的新能源供暖装置，其特征在于，所述集热板(42)的外壁涂有集热涂层。