CN207674577U - 一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统 - Google Patents

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CN207674577U CN201820004018.2U CN201820004018U CN207674577U CN 207674577 U CN207674577 U CN 207674577U CN 201820004018 U CN201820004018 U CN 201820004018U CN 207674577 U CN207674577 U CN 207674577U
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李�杰
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Abstract

一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统,涉及太阳能热利用及热储存领域。包括太阳能集热器、短期储热水池、跨季节储热水池、水源热泵、板式换热器、辐射散热装置、阀门、水泵和控制系统。所述的短期储热水池能为跨季节储热水池提供稳定的热源,减少现有技术中储热循环水泵频繁启停的损耗,并在供暖中后期跨季节储热水池内水温较低时,从短期储热水池取热向末端辐射散热装置供暖。该系统能适应不同储热水池水温状况,进行多种工作模式,其控制方法配合不同取热形式,使供热系统的供热量与用户需热量匹配。该系统能自动控制运行,在满足热用户供热需求的同时,提升太阳能供热保证率和太阳能利用率,降低辅助热源的能耗。

Description

一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能热利用及热储存技术领域,尤其涉及一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统。
背景技术
太阳能是一种可再生的清洁能源,若将其作为供暖系统的热源,则具有显著的节能和环保效益。但是,太阳能具有季节不平衡性,太阳能供热量具有“冬季不足,夏季过剩”的矛盾,跨季节储热技术将非供暖期收集的太阳能储存至供暖期利用,既能缓解上述矛盾,又能提高太阳能保证率及全年太阳能综合利用效率,是实现太阳能供暖系统持续、可调节运行的有效途径之一。
目前,工程中常用的跨季节储热方式为地下水池储热。一般采用太阳能集热器与储热水池直连或者换热器间连的形式将太阳能热量供给储热水池。上述集热器出口的集热介质温度受太阳辐射照度等气象因素影响大,波动剧烈。储热水池内的水温在非供暖期储热阶段缓慢上升,在供暖初期水温达到最高,开始供暖后水温不断降低。由此会引起两个问题:(1)集热器与储热水池之间的循环水泵一般采用温差控制,即根据集热器出口介质与储热水池内水的温差信号控制所述水泵的启停,由于上述温差波动剧烈,造成所述循环水泵的频繁启停,增加水泵的损耗和电耗;二是在供暖后期储热水池的水温较低时,将集热器收集的热量输送到储热水池中,储热水池内的水温提升效果不明显,与太阳能集热器直接供热相比,储热水池向热用户输出的热能品位较低,系统能源综合利用率较低。
实用新型内容
为了克服现有技术中集热器与储热水池之间的循环水泵频繁启停增加损耗、供暖后期集热器输出的热量进入储热水池加热池水再供热降低热能品位等问题,本实用新型提出一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统。
本实用新型的技术方案:
一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统,包括太阳能集热器、短期储热水池、跨季节储热水池、水源热泵、辐射散热装置、板式换热器、阀门和水泵;
所述的辐射散热装置设置于用户室内,为吊棚式辐射板、窗下式辐射板、墙面式辐射板、地面式辐射板、毛细管辐射板等;
所述的太阳能集热器通过管路,出口端依次经过第一阀门和集热循环水泵连接短期储热水池中的第一换热盘管,入口端直连短期储热水池中的第一换热盘管,构成集热循环回路;
所述的短期储热水池通过管路,出路端依次经过第二阀门和跨季节储热循环水泵连接跨季节储热水池中的第二换热盘管,回路端直连跨季节储热水池中的第二换热盘管,构成跨季节储热水池储热循环回路;
所述的板式换热器的热源侧通过管路,一端依次经过板换热源侧循环水泵和第三阀门连接跨季节储热水池,另一端经过第四阀门连接跨季节储热水池,构成板式换热器的第一热源侧回路;板式换热器的用户侧通过管路,一端依次经过供暖系统循环水泵和第十阀门连接辐射散热装置,另一端直接连接辐射散热装置,构成板式换热器的第一用户侧回路,第一热源侧回路与第一用户侧回路共同构成跨季节储热水池板式换热器供暖回路;
所述的跨季节储热水池用户侧通过管路,一端依次经过第三阀门、供暖系统循环水泵和第十阀门连接辐射散热装置,另一端依次经过第四阀门和第十一阀门连接辐射散热装置,构成跨季节水池储热直接供暖回路;
所述的板式换热器的热源侧通过管路,一端依次经过板换热源侧循环水泵、第五阀门连接短期储热水池,另一端经过第六阀门连接短期储热水池,构成板式换热器第二热源侧回路;第二热源侧回路和第一用户侧回路共同构成短期储热水池板式换热器供暖回路;
所述短期储热水池用户侧通过管路,一端依次经过第五阀门、供暖系统循环水泵和第十阀门连接辐射散热装置,另一端依次经过第六阀门、第十一阀门连接辐射散热装置,构成短期水池储热直接供暖回路;
所述的水源热泵通过管路,一端经过第九阀门连接辐射散热装置,另一端依次经过供暖系统循环水泵和第十阀门连接辐射散热装置,构成水源热泵用户侧供暖回路;
所述的水源热泵通过管路,一端经过第七阀门连接跨季节储热水池,另一端经过热泵热源侧循环水泵连接跨季节储热水池,构成水源热泵-跨季节储热水池热源侧取热回路;
所述的水源热泵通过管路,一端经过第八阀门连接短期储热水池,另一端经过热泵热源侧循环水泵连接短期储热水池,构成水源热泵-短期储热水池热源侧取热回路;
所述的一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统还包括控制系统,控制系统包括传感器、控制器和电动阀;
第一控制器分别控制所述集热循环水泵、跨季节储热循环水泵、板换热源侧循环水泵、水源热泵热源侧循环水泵、供暖系统循环水泵及水源热泵;第二控制器用于控制所有的电动阀;
第一温度传感器和第二温度传感器设置在短期储热水池内;第三温度传感器和第四温度传感器设置在跨季节储热水池内;第五温度传感器设置在供暖系统循环水泵与第十阀门之间;第六温度传感器设置在太阳能集热器的出口端;第七温度传感器设置在用户室内;光敏传感器设置在太阳能集热器表面上;
第一电动阀设置在板式换热器与板换热源侧循环水泵之间,且位于板式换热器的第一热源侧回路和第二热源侧回路中;第二电动阀设置在与板式换热器与供暖系统循环水泵之间,且位于板式换热器的第一用户侧回路中;第三电动阀设置在第三阀门与供暖系统循环水泵之间,且位于短期水池储热直接供暖回路和跨季节水池储热直接供暖回路中;第四电动阀设置在跨季节储热水池与热泵热源侧循环水泵之间,且位于水源热泵-跨季节储热水池热源侧取热回路中;第五电动阀设置在短期储热水池与热泵热源侧循环水泵之间,且位于水源热泵-短期储热水池热源侧取热回路中;第六电动阀设置在水源热泵与供暖系统循环水泵之间,且位于水源热泵用户侧供暖回路中。
一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统的控制方法,包括如下:
(1)在全年时间内,太阳能集热器收集到热量输送到短期储热水池中储存;当太阳能集热器表面的光敏传感器接收到光照信号,即开启集热循环水泵,开启第一阀门,将太阳能集热器收集到的热量输送至短期储热水池中,即运行集热循环回路;
(2)在非供暖期,将短期储热水池内的热量输送至跨季节储热水池中;当短期储热水池内水温与跨季节储热水池内水温的温差满足温差控制开启条件时,开启跨季节储热循环水泵,开启第二阀门,关闭第五阀门和第六阀门,将短期储热水池内的热量输送至跨季节储热水池中,即运行跨季节储热水池储热循环回路;
(3)在供暖期开始后,跨季节储热水池内水温高于直接供暖的温度时,将跨季节储热水池内的热量通过板式换热器输送至用户末端的辐射散热装置;开启板式换热器热源侧循环水泵、供暖系统循环水泵,开启第三阀门、第四阀门、第十阀门、第一电动阀、第二电动阀,关闭第五阀门、第六阀门、第九阀门、第十一阀门、第三电动阀、第六电动阀,将跨季节储热水池内的热量通过板式换热器输送至用户末端的辐射散热装置,即运行跨季节储热水池板式换热器供暖回路;
(4)在供暖期,当跨季节储热水池内水温满足直接供暖的温度时,将跨季节储热水池内的热量直接送至用户末端的辐射散热装置;即开启供暖系统循环水泵,开启第三阀门、第四阀门、第十阀门、第十一阀门、第三电动阀,关闭第五阀门、第六阀门、第九阀门、第一电动阀、第二电动阀、第六电动阀,将跨季节储热水池内的热量送至用户末端的辐射散热装置,即运行跨季节水池储热直接供暖回路;
(5)当跨季节储热水池内水温无法达到直接供暖要求时,而短期储热水池中的水温高于直接供暖的温度时,将短期储热水池内的热量通过板式换热器输送至用户末端的辐射散热装置;开启板换热源侧循环水泵、供暖系统循环水泵,开启第五阀门、第六阀门、第十阀门、第一电动阀、第二电动阀,关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门、第九阀门、第十一阀门、第三电动阀、第六电动阀,将短期储热水池内的热量通过板式换热器输送至用户末端的辐射散热装置,即运行短期储热水池板式换热器供暖回路;
(6)当跨季节储热水池内水温无法达到直接供暖要求时,而短期储热水池中的水温满足直接供暖的要求时,将短期储热水池内的热量直接输送至用户末端的辐射散热装置;开启供暖系统循环水泵,开启第五阀门、第六阀门、第十阀门、第十一阀门、第三电动阀,关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门、第九阀门、第二电动阀、第六电动阀,将短期储热水池内的热量直接输送至用户末端的辐射散热装置,即运行短期水池储热直接供暖回路;
(7)当跨季节储热水池内水温无法达到直接供暖要求时,而短期储热水池中的水温也不满足直接供暖的要求时,开启水源热泵向用户末端的辐射散热装置供热,水源热泵以跨季节储热水池和短期储热水池二者中水温较高的作为热源;
当跨季节储热水池水温较高时,开启水源热泵、水源热泵热源侧循环水泵、供暖系统循环水泵,开启第七阀门、第九阀门、第十阀门、第四电动阀、第六电动阀,关闭第八阀门、第十一阀门、第二电动阀、第三电动阀、第五电动阀,即运行水源热泵用户侧供暖回路和水源热泵-跨季节储热水池热源侧取热回路;
当短期储热水池水温较高时,开启水源热泵、水源热泵热源侧循环水泵、供暖系统循环水泵,开启第八阀门、第九阀门、第十阀门、第五电动阀、第六电动阀,关闭第七阀门、第十一阀门、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀,即运行水源热泵用户侧供暖回路和开启成水源热泵-短期储热水池热源侧取热回路。
本实用新型的有益效果:
在非供暖期储热阶段,所述集热循环水泵采用太阳光照控制,当光敏传感器接收到太阳光照射时,集热循环水泵将集热器收集到的太阳能输送至短期储热水池暂时储存,经过短期储热水池的缓冲作用后热水温度得到均匀。短期储热水池与跨季节储热水池之间采用差动控制,此时短期储热水池能够提供更为稳定的热源温度,减少了储热水泵的频繁启停。
在供暖中后期跨季节储热水池内水温较低时,将所述太阳能集热器收集的热量直接输送至短期储热水池中储存,从短期储热水池取出的热量向末端辐射散热装置供暖,提高了太阳能的利用率,降低了辅助热源的能耗。
所述控制方法利用控制器配合不同取热形式,通过控制电动阀和水泵实现供热调节,使所述跨季节储热太阳能供热系统的供热量与用户的需热量匹配,方便管理,节省能耗和人力,降低运行成本。通过合理的系统设计及自动控制运行,在满足热用户供热需求的同时,最大程度提高太阳能供热保证率。本实用新型在我国太阳能资源丰富及较丰富的供暖地区具有广泛的适用性。
附图说明
图1为本实用新型一种跨季节与短期储热相结合的太阳能供暖系统的结构示意图。
图2为太阳能集热器向短期储热水池输送热量的运行控制原理示意图。
图3为短期储热水池向跨季节储热水池输送热量的运行控制原理示意图。
图4为跨季节水池储热供暖系统示意图。
图5为短期水池储热供暖系统示意图。
图中:1太阳能集热器;2短期储热水池;3跨季节储热水池;4水源热泵;5辐射散热装置;E1第一换热盘管;E2第二换热盘管;E3板式换热器;P1集热循环水泵;P2跨季节储热循环水泵;P3板换热源侧循环水泵;P4热泵热源侧循环水泵;P5供暖系统循环水泵;V1第一阀门;V2第二阀门;V3第三阀门;V4第四阀门;V5第五阀门;V6第六阀门;V7第七阀门;V8第八阀门;V9第九阀门;V10第十阀门;V11第十一阀门;Ve1第一电动阀;Ve2第二电动阀;Ve3第三电动阀;Ve4第四电动阀;Ve5第五电动阀;Ve6第六电动阀;S1第一温度传感器;S2第二温度传感器;S3第三温度传感器;S4第四温度传感器;S5第五温度传感器;S6第六温度传感器;S7第七温度传感器;S8光敏传感器;C1第一控制器;C2第二控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统,包括太阳能集热器1、短期储热水池2、跨季节储热水池3、水源热泵4、辐射散热装置5、板式换热器E3、阀门和水泵;
所述的辐射散热装置5设置于用户室内,为吊棚式辐射板、窗下式辐射板、墙面式辐射板、地面式辐射板、毛细管辐射板等;
所述的太阳能集热器1通过管路,出口端依次经过第一阀门V1和集热循环水泵P1连接短期储热水池2中的第一换热盘管E1,入口端直连短期储热水池2中的第一换热盘管E1,构成集热循环回路;
所述的短期储热水池2通过管路,出路端依次经过第二阀门V2和跨季节储热循环水泵P2连接跨季节储热水池3中的第二换热盘管E2,回路端直连跨季节储热水池3中的第二换热盘管E2,构成跨季节储热水池储热循环回路;
所述的板式换热器E3的热源侧通过管路,一端依次经过板换热源侧循环水泵P3和第三阀门V3连接跨季节储热水池3,另一端经过第四阀门V4连接跨季节储热水池3,构成板式换热器E3的第一热源侧回路;板式换热器E3的用户侧通过管路,一端依次经过供暖系统循环水泵P5和第十阀门V10连接辐射散热装置5,另一端直接连接辐射散热装置5,构成板式换热器E3的第一用户侧回路,第一热源侧回路与第一用户侧回路共同构成跨季节储热水池板式换热器供暖回路;
所述的跨季节储热水池3用户侧通过管路,一端依次经过第三阀门V3、供暖系统循环水泵P5和第十阀门V10连接辐射散热装置5,另一端依次经过第四阀门V4和第十一阀门V11连接辐射散热装置5,构成跨季节水池储热直接供暖回路;
所述的板式换热器E3的热源侧通过管路,一端依次经过板换热源侧循环水泵P3、第五阀门V5连接短期储热水池2,另一端经过第六阀门V6连接短期储热水池2,构成板式换热器E3第二热源侧回路;第二热源侧回路和第一用户侧回路共同构成短期储热水池板式换热器供暖回路;
所述短期储热水池2用户侧通过管路,一端依次经过第五阀门V5、供暖系统循环水泵P5和第十阀门V10连接辐射散热装置5,另一端依次经过第六阀门V6、第十一阀门V11连接辐射散热装置5,构成短期水池储热直接供暖回路;
所述的水源热泵4通过管路,一端经过第九阀门V9连接辐射散热装置5,另一端依次经过供暖系统循环水泵P5和第十阀门V10连接辐射散热装置5,构成水源热泵用户侧供暖回路;
所述的水源热泵4通过管路,一端经过第七阀门V7连接跨季节储热水池3,另一端经过热泵热源侧循环水泵P4连接跨季节储热水池3,构成水源热泵-跨季节储热水池热源侧取热回路;
所述的水源热泵4通过管路,一端经过第八阀门V8连接短期储热水池2,另一端经过热泵热源侧循环水泵P4连接短期储热水池2,构成水源热泵-短期储热水池热源侧取热回路;
所述的一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统还包括控制系统,控制系统包括传感器、控制器和电动阀;
第一控制器C1分别控制所述集热循环水泵P1、跨季节储热循环水泵P2、板换热源侧循环水泵P3、水源热泵热源侧循环水泵P4、供暖系统循环水泵P5及水源热泵4;第二控制器C2用于控制所有的电动阀;
第一温度传感器S1和第二温度传感器S2设置在短期储热水池2内;第三温度传感器S3和第四温度传感器S4设置在跨季节储热水池3内;第五温度传感器S5设置在供暖系统循环水泵P5与第十阀门V10之间;第六温度传感器S6设置在太阳能集热器1的出口端;第七温度传感器S7设置在用户室内;光敏传感器S8设置在太阳能集热器1表面上;
第一电动阀Ve1设置在板式换热器E3与板换热源侧循环水泵P3之间,且位于板式换热器E3的第一热源侧回路和第二热源侧回路中;第二电动阀Ve2设置在与板式换热器E3与供暖系统循环水泵P5之间,且位于板式换热器E3的第一用户侧回路中;第三电动阀Ve3设置在第三阀门V3与供暖系统循环水泵P5之间,且位于短期水池储热直接供暖回路和跨季节水池储热直接供暖回路中;第四电动阀Ve4设置在跨季节储热水池3与热泵热源侧循环水泵P4之间,且位于水源热泵-跨季节储热水池热源侧取热回路中;第五电动阀Ve5设置在短期储热水池2与热泵热源侧循环水泵P4之间,且位于水源热泵-短期储热水池热源侧取热回路中;第六电动阀Ve6设置在水源热泵4与供暖系统循环水泵P5之间,且位于水源热泵用户侧供暖回路中。
一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统的控制方法,包括如下:
(1)在全年时间内,太阳能集热器1收集到热量输送到短期储热水池2中储存;当太阳能集热器1表面的光敏传感器S8接收到光照信号,即开启集热循环水泵P1,开启第一阀门V1,将太阳能集热器1收集到的热量输送至短期储热水池2中,即运行集热循环回路;
(2)在非供暖期,将短期储热水池2内的热量输送至跨季节储热水池3中;当短期储热水池2内水温与跨季节储热水池3内水温的温差满足温差控制开启条件时,开启跨季节储热循环水泵P2,开启第二阀门V2,关闭第五阀门V5和第六阀门V6,将短期储热水池2内的热量输送至跨季节储热水池3中,即运行跨季节储热水池储热循环回路;
(3)在供暖期开始后,跨季节储热水池3内水温高于直接供暖的温度时,将跨季节储热水池3内的热量通过板式换热器E3输送至用户末端的辐射散热装置5;开启板式换热器热源侧循环水泵P3、供暖系统循环水泵P5,开启第三阀门V3、第四阀门V4、第十阀门V10、第一电动阀Ve1、第二电动阀Ve2,关闭第五阀门V5、第六阀门V6、第九阀门V9、第十一阀门V11、第三电动阀Ve3、第六电动阀Ve6,将跨季节储热水池3内的热量通过板式换热器E3输送至用户末端的辐射散热装置5,即运行跨季节储热水池板式换热器供暖回路;
(4)在供暖期,当跨季节储热水池3内水温满足直接供暖的温度时,将跨季节储热水池3内的热量直接送至用户末端的辐射散热装置5;即开启供暖系统循环水泵P5,开启第三阀门V3、第四阀门V4、第十阀门V10、第十一阀门V11、第三电动阀Ve3,关闭第五阀门Ve5、第六阀门V6、第九阀门V9、第一电动阀Ve1、第二电动阀Ve2、第六电动阀Ve6,将跨季节储热水池3内的热量送至用户末端的辐射散热装置5,即运行跨季节水池储热直接供暖回路;
(5)当跨季节储热水池3内水温无法达到直接供暖要求时,而短期储热水池2中的水温高于直接供暖的温度时,将短期储热水池2内的热量通过板式换热器E3输送至用户末端的辐射散热装置5;开启板换热源侧循环水泵P3、供暖系统循环水泵P5,开启第五阀门V5、第六阀门V6、第十阀门V10、第一电动阀Ve1、第二电动阀Ve2,关闭第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第九阀门V9、第十一阀门V11、第三电动阀Ve3、第六电动阀Ve6,将短期储热水池2内的热量通过板式换热器E3输送至用户末端的辐射散热装置5,即运行短期储热水池板式换热器供暖回路;
(6)当跨季节储热水池3内水温无法达到直接供暖要求时,而短期储热水池2中的水温满足直接供暖的要求时,将短期储热水池2内的热量直接输送至用户末端的辐射散热装置5;开启供暖系统循环水泵P5,开启第五阀门V5、第六阀门V6、第十阀门V10、第十一阀门V11、第三电动阀Ve3,关闭第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第九阀门V9、第二电动阀Ve2、第六电动阀Ve6,将短期储热水池2内的热量直接输送至用户末端的辐射散热装置5,即运行短期水池储热直接供暖回路;
(7)当跨季节储热水池3内水温无法达到直接供暖要求时,而短期储热水池2中的水温也不满足直接供暖的要求时,开启水源热泵4向用户末端的辐射散热装置5供热,水源热泵4以跨季节储热水池3和短期储热水池2二者中水温较高的作为热源;
当跨季节储热水池3水温较高时,开启水源热泵4、水源热泵热源侧循环水泵P4、供暖系统循环水泵P5,开启第七阀门V7、第九阀门V9、第十阀门V10、第四电动阀Ve4、第六电动阀Ve6,关闭第八阀门V8、第十一阀门V11、第二电动阀Ve2、第三电动阀V3、第五电动阀V5,即运行水源热泵用户侧供暖回路和水源热泵-跨季节储热水池热源侧取热回路;
当短期储热水池2水温较高时,开启水源热泵4、水源热泵热源侧循环水泵P4、供暖系统循环水泵P5,开启第八阀门V8、第九阀门V9、第十阀门V10、第五电动阀Ve5、第六电动阀Ve6,关闭第七阀门V7、第十一阀门V11、第二电动阀Ve2、第三电动阀Ve3、第四电动阀Ve4,即运行水源热泵用户侧供暖回路和开启成水源热泵-短期储热水池热源侧取热回路。

Claims (3)

1.一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统,其特征在于,包括太阳能集热器(1)、短期储热水池(2)、跨季节储热水池(3)、水源热泵(4)、辐射散热装置(5)、板式换热器(E3)、阀门和水泵;
所述的辐射散热装置(5)设置于用户室内;
所述的太阳能集热器(1)通过管路,出口端依次经过第一阀门(V1)和集热循环水泵(P1)连接短期储热水池(2)中的第一换热盘管(E1),入口端直连短期储热水池(2)中的第一换热盘管(E1),构成集热循环回路;
所述的短期储热水池(2)通过管路,出路端依次经过第二阀门(V2)和跨季节储热循环水泵(P2)连接跨季节储热水池(3)中的第二换热盘管(E2),回路端直连跨季节储热水池(3)中的第二换热盘管(E2),构成跨季节储热水池储热循环回路;
所述的板式换热器(E3)的热源侧通过管路,一端依次经过板换热源侧循环水泵(P3)和第三阀门(V3)连接跨季节储热水池(3),另一端经过第四阀门(V4)连接跨季节储热水池(3),构成板式换热器(E3)的第一热源侧回路;板式换热器(E3)的用户侧通过管路,一端依次经过供暖系统循环水泵(P5)和第十阀门(V10)连接辐射散热装置(5),另一端直接连接辐射散热装置(5),构成板式换热器(E3)的第一用户侧回路,第一热源侧回路与第一用户侧回路共同构成跨季节储热水池板式换热器供暖回路;
所述的跨季节储热水池(3)用户侧通过管路,一端依次经过第三阀门(V3)、供暖系统循环水泵(P5)和第十阀门(V10)连接辐射散热装置(5),另一端依次经过第四阀门(V4)和第十一阀门(V11)连接辐射散热装置(5),构成跨季节水池储热直接供暖回路;
所述的板式换热器(E3)的热源侧通过管路,一端依次经过板换热源侧循环水泵(P3)、第五阀门(V5)连接短期储热水池(2),另一端经过第六阀门(V6)连接短期储热水池(2),构成板式换热器(E3)第二热源侧回路;第二热源侧回路和第一用户侧回路共同构成短期储热水池板式换热器供暖回路;
所述短期储热水池(2)用户侧通过管路,一端依次经过第五阀门(V5)、供暖系统循环水泵(P5)和第十阀门(V10)连接辐射散热装置(5),另一端依次经过第六阀门(V6)、第十一阀门(V11)连接辐射散热装置(5),构成短期水池储热直接供暖回路;
所述的水源热泵(4)通过管路,一端经过第九阀门(V9)连接辐射散热装置(5),另一端依次经过供暖系统循环水泵(P5)和第十阀门(V10)连接辐射散热装置(5),构成水源热泵用户侧供暖回路;
所述的水源热泵(4)通过管路,一端经过第七阀门(V7)连接跨季节储热水池(3),另一端经过热泵热源侧循环水泵(P4)连接跨季节储热水池(3),构成水源热泵‐跨季节储热水池热源侧取热回路;
所述的水源热泵(4)通过管路,一端经过第八阀门(V8)连接短期储热水池(2),另一端经过热泵热源侧循环水泵(P4)连接短期储热水池(2),构成水源热泵‐短期储热水池热源侧取热回路。
2.根据权利要求1所述的一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统,其特征在于,所述的辐射散热装置(5)为吊棚式辐射板、窗下式辐射板、墙面式辐射板、地面式辐射板或毛细管辐射板。
3.根据权利要求1或2所述的一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统,其特征在于,所述的太阳能供暖系统还包括控制系统,控制系统包括传感器、控制器和电动阀;
第一控制器(C1)分别控制所述集热循环水泵(P1)、跨季节储热循环水泵(P2)、板换热源侧循环水泵(P3)、水源热泵热源侧循环水泵(P4)、供暖系统循环水泵(P5)及水源热泵(4);第二控制器(C2)用于控制所有的电动阀;
第一温度传感器(S1)和第二温度传感器(S2)设置在短期储热水池(2)内;第三温度传感器(S3)和第四温度传感器(S4)设置在跨季节储热水池(3)内;第五温度传感器(S5)设置在供暖系统循环水泵(P5)与第十阀门(V10)之间;第六温度传感器(S6)设置在太阳能集热器(1)的出口端;第七温度传感器(S7)设置在用户室内;光敏传感器(S8)设置在太阳能集热器(1)表面上;
第一电动阀(Ve1)设置在板式换热器(E3)与板换热源侧循环水泵(P3)之间,且位于板式换热器(E3)的第一热源侧回路和第二热源侧回路中;第二电动阀(Ve2)设置在与板式换热器(E3)与供暖系统循环水泵(P5)之间,且位于板式换热器(E3)的第一用户侧回路中;第三电动阀(Ve3)设置在第三阀门(V3)与供暖系统循环水泵(P5)之间,且位于短期水池储热直接供暖回路和跨季节水池储热直接供暖回路中;第四电动阀(Ve4)设置在跨季节储热水池(3)与热泵热源侧循环水泵(P4)之间,且位于水源热泵‐跨季节储热水池热源侧取热回路中;第五电动阀(Ve5)设置在短期储热水池(2)与热泵热源侧循环水泵(P4)之间,且位于水源热泵‐短期储热水池热源侧取热回路中;第六电动阀(Ve6)设置在水源热泵(4)与供暖系统循环水泵(P5)之间,且位于水源热泵用户侧供暖回路中。
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