CN208398188U - 一种带辅能的太阳能大平板供热装置 - Google Patents

Abstract

一种带辅能的太阳能大平板供热装置，包括平板集热器、燃气壁挂炉、换热器、蓄热水箱、回流池、多个循环泵和控制阀；集热器通过第二控制阀、第二循环泵和第三循环泵连接在换热器的进水口上，第二循环泵和第三循环泵并联后与第二控制阀串联，换热器的出水口通过第四阀门与蓄热水箱的一端连接，通过第三阀门和第五阀门与蓄热水箱的另一端连接，换热器的出水口通过第三阀门、第六阀门和并联的第四循环泵、第五循环泵与热用户连接，燃气壁挂炉通过并联的第七阀门和第八阀门、并联的第四循环泵、第五循环泵与热用户连接。本实用新型结构简单、操作便捷，采用多模式联合控制，在保证供热质量的前提下，充分利用清洁能源，可适应多种复杂工况的取暖环境。

Description

一种带辅能的太阳能大平板供热装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能供热装置，尤其是一种带辅能的太阳能大平板供热装置。

背景技术

太阳能作为公认的清洁能源，以其清洁、可持续和来源丰富用之不竭等优点，逐步成为人类开发利用的重点，加强对太阳能利用技术的研究对我国部分地区有深远的意义。目前太阳能利用技术主要有光热转换利用、太阳能发电以及光化学利用等。而光热转换技术是太阳能主要利用方式之一，其通过聚焦、反射和吸收等方式将太阳辐射能聚集起来并加以储存利用。

太阳能光热转换具有诸多优势，且太阳能热利用效率较高，但由于太阳能的分散性、间歇性和随机性等不稳定性因素，遇到季节变化或较长时间的阴雨天气时，光热利用系统运行也随之不稳定，限制了太阳能热利用的进一步发展。但若将太阳能与现有的常规供热技术集成耦合，研究带辅能的太阳能多源分布式供热系统，以多能互补的方式共同构成供暖热源，从经济效益和环境效益来说均是最佳选择。

现有的带辅能的太阳能供热系统主要有以下两种：

一种是太阳能集热器采用CPC反光镜U形真空管集热器，通过太阳能和燃气联合供热，利用太阳辐射能对冷水进行预加热，同时联合加热，保证供热质量，降低能源消耗和有害气体排放。此类设计虽然节省运行成本，保护环境，但其采用真空管太阳能集热器却存在着一定的弊端，真空管集热器易碎、易破损，维护成本较高，不易运输和安装，不利于城市高层建筑使用；同时没有过热保护功能，抗冻能力较差，-20℃以下无法正常使用；玻璃管间隙较大，单位有效集热面积小，得热量低，需要占用更大的建筑空间。

另一种是太阳能、燃气锅炉复合供热装置，以太阳能供热为主，在太阳能无法满足要求的情况下，采用附加的燃气锅炉进行加热，在满足节能降耗的情况下，同时满足使用性能。此类设计不是很合理，并不能满足冬天较为复杂的运行工况。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种可满足复杂运行工况的带辅能的太阳能大平板供热系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带辅能的太阳能大平板供热装置，包括平板集热器、燃气壁挂炉、换热器、蓄热水箱、回流池、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、第四循环泵、第五循环泵、第六循环泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀和第九控制阀；平板集热器通过第二控制阀、第二循环泵和第三循环泵连接在换热器的进水口上，第二循环泵和第三循环泵并联后与第二控制阀串联，平板集热器还通过第一循环泵和第一控制阀与回流池连接，换热器的出水口通过第四阀门与蓄热水箱的一端连接，通过第三阀门和第五阀门与蓄热水箱的另一端连接，蓄热水箱通过第六循环泵和第九控制阀与自来水的供水管连接，换热器的出水口通过第三阀门、第六阀门和并联的第四循环泵、第五循环泵与热用户连接，燃气壁挂炉通过并联的第七阀门和第八阀门、并联的第四循环泵、第五循环泵与热用户连接，第五阀门设于第三阀门和第七阀门之间，第七阀门设于第五阀门和第六阀门之间。第六阀门处于第七阀门和第八阀门之间。

优选的，所述的换热器为板式换热器。

优选的，所述的平板集热器为太阳能大平板集热器。

本实用新型结构简单、操作简便，采用多模式联合控制，在保证供热质量的前提下，充分利用清洁能源，优化其控制运行方法，增加供热装置的经济性，可适应多种复杂工况的取暖环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-平板集热器；2-回流池；3-板式换热器；4-蓄热水箱；5-燃气壁挂炉；6-第一循环泵；7-第二循环泵；8-第三循环泵；9-第四循环泵；10-第五循环泵；11-第六循环泵；12-第一阀门；13-第二阀门；14-第三阀门；15-第四阀门；16-第五阀门；17-第六阀门；18-第七阀门；19-第八阀门；20-第九阀门；21-热用户。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1所示，一种带辅能的太阳能大平板供热装置，包括平板集热器1、燃气壁挂炉5、板式换热器3、蓄热水箱4、回流池2、第一循环泵6、第二循环泵7、第三循环泵8、第四循环泵9、第五循环泵10、第六循环泵11、第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14、第四控制阀15、第五控制阀16、第六控制阀17、第七控制阀18、第八控制阀19和第九控制阀20。平板集热器1通过第二控制阀13、第二循环泵7和第三循环泵8连接在板式换热器3的进水口上。第二循环泵7和第三循环泵8并联后与第二控制阀13串联。平板集热器1还通过第一循环泵6和第一控制阀12与回流池连接。板式换热器3的出水口通过第四阀门15与蓄热水箱4的一端连接，通过第三阀门14和第五阀门16与蓄热水箱4的另一端连接。蓄热水箱4通过第六循环泵11和第九控制阀20与自来水的供水管连接。板式换热器3的出水口通过第三阀门14、第六阀门17和并联的第四循环泵9、第五循环泵10与热用户21连接。燃气壁挂炉5通过并联的第七阀门18和第八阀门19、并联的第四循环泵9、第五循环泵10与热用户21连接。第五阀门16设于第三阀门14和第七阀门18之间。第七阀门18设于第五阀门16和第六阀门17之间。第六阀门17处于第七阀门18和第八阀门19之间。

本实用新型供热装置可采用全自动供暖模式和手动供暖模式进行控制，其中，手动模式又包含4种运行模式：

1)全太阳能供暖模式。采用温差控制方式，当太阳能充足时，开启第一循环泵、第三循环泵、第四循环泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀及第六控制阀，集热器收集的热量可作为热源直接供暖；当室内测温点高于最高限值时，收集的热量过高，此时在上述基础上，继续开启第六循环泵、第四控制阀、第五控制阀和第九控制阀，将多余的热量存于蓄热水箱。第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀的阀门开度大小可以依据集热情况任意调节，以使供热热量满足用户需求，此时燃气壁挂炉不工作，无能源消耗；

2)双能源耦合供暖模式。当太阳能减少，室内测温点低于设定值，集热器收集的热量不足以满足居民需求时，关闭第三控制阀，从蓄热水箱中提取热量，为居民供热。若仍无法满足需求时，开启第七控制阀、第八控制阀，此时启动燃气壁挂炉，但仅起到补充热量的作用，将供热水温提高到设定值；

3)全壁挂炉供暖模式。当室内测温点低于最低限值时，只开启第三控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀和第四循环泵，其它阀门及循环泵均关闭，停止太阳能集热系统及蓄热水箱运行工作，系统热量全部由燃气壁挂炉提供。

4)太阳能集热器防冻模式。当夜间或低温天气，不需供热时，为防止平板集热器冻裂，开启第一循环泵、第三循环泵、第一控制阀和第二控制阀，其它阀门及循环泵关闭，只使太阳能集热系统中传热介质循环运行，达到保护集热系统的目的。

本实用新型利用太阳能和燃气联合为居民持续提供生活热水及供暖，其工作的核心热源为太阳能，以燃气作为辅助热源。在系统循环管路中，并联安装两个循环泵，其中一个备用，当出现故障时，可及时更换，以免影响设备正常运行。

Claims (3)

1.一种带辅能的太阳能大平板供热装置，其特征在于：包括平板集热器、燃气壁挂炉、换热器、蓄热水箱、回流池、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、第四循环泵、第五循环泵、第六循环泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀和第九控制阀；平板集热器通过第二控制阀、第二循环泵和第三循环泵连接在换热器的进水口上，第二循环泵和第三循环泵并联后与第二控制阀串联，平板集热器还通过第一循环泵和第一控制阀与回流池连接，换热器的出水口通过第四阀门与蓄热水箱的一端连接，通过第三阀门和第五阀门与蓄热水箱的另一端连接，蓄热水箱通过第六循环泵和第九控制阀与自来水的供水管连接，换热器的出水口通过第三阀门、第六阀门和并联的第四循环泵、第五循环泵与热用户连接，燃气壁挂炉通过并联的第七阀门和第八阀门、并联的第四循环泵、第五循环泵与热用户连接，第五阀门设于第三阀门和第七阀门之间，第七阀门设于第五阀门和第六阀门之间，第六阀门处于第七阀门和第八阀门之间。

2.如权利要求1所述的一种带辅能的太阳能大平板供热装置，其特征在于：所述的换热器为板式换热器。

3.如权利要求1所述的一种带辅能的太阳能大平板供热装置，其特征在于：所述的平板集热器为太阳能大平板集热器。