CN208606251U - 一种太阳能集热油储能低谷电供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：包括导热油泵、太阳能集热装置、储热油箱、管道油加热器和换热器，导热油泵与太阳能集热装置连接，太阳能集热装置与换热器连接，管道油加热器连接太阳能集热装置与换热器之间的管道，管道油加热器与储热油箱连接，换热器与导热油泵连接，储热油箱分别连接导热油泵与太阳能集热装置之间的管道以及板式换热器与导热油泵之间的管道，换热器与用户端循环连接。本实用新型利用导热油进行储能，能够获得在更高的热，使得太阳能集热油储能低谷电供热系统具有高热能、成本低、可持续稳定供暖的优点。

Description

一种太阳能集热油储能低谷电供热系统

技术领域

本实用新型涉及光热供热统技术领域，特别是涉及一种太阳能集热油储能低谷电供热系统。

背景技术

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源，但阳光只能白天有，发电和集热随着昼夜而断断续续，无法保证为用户持续稳定的供暖。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能集热油储能低谷电供热系统，以解决上述现有技术存在的问题，利用导热油进行储能，能够获得在更高的热能，并将热能储存在储热油箱内，为用户持续稳定的供暖。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种太阳能集热油储能低谷电供热系统，包括导热油泵、太阳能集热装置、储热油箱、管道油加热器和换热器泵，所述导热油泵的出口与所述太阳能集热装置的入口连接，所述太阳能集热装置的出口与所述换热器的第一连通口连接，所述管道油加热器的入口连接所述太阳能集热装置的出口与所述换热器的第一连通口之间的管道，所述管道油加热器的出口与所述储热油箱的入口连接，所述换热器的第二连通口与所述导热油泵的入口连接，所述储热油箱的出口分别连接所述导热油泵的出口与所述太阳能集热装置的入口之间的管道以及所述换热器的第二连通口与所述导热油泵的入口之间的管道，所述换热器的第三连通口用于与用户端入口连接，所述换热器的第四连通口用于与所述用户端出口连接。

优选地，所述导热油泵的出口连接第一电磁阀的一端，所述第一电磁阀的另一端与所述太阳能集热装置的入口连接，所述太阳能集热装置的出口连接第二电磁阀的一端，所述第二电磁阀的另一端分别连接第三电磁阀的一端和第四电磁阀的一端；所述第四电磁阀的另一端与所述换热器的第一连通口连接，所述换热器的第二连通口连接第五电磁阀的一端，所述第五电磁阀的另一端与所述导热油泵的入口连接；所述第三电磁阀的另一端与所述管道油加热器的入口连接，所述管道油加热器的出口与所述储热油箱的入口连接，所述储热油箱的出口分别连接第六电磁阀的一端和第七电磁阀的一端，所述第六电磁阀的另一端连接所述第五电磁阀和所述导热油泵的入口之间的管道，所述第七电磁阀的另一端连接所述第一电磁阀和所述导热油泵的出口之间的管道。

优选地，所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀构成第一循环回路；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器和所述第五电磁阀构成第二循环回路；所述管道油加热器、所述储热油箱、所述第七电磁阀、所述导热油泵、所述第五电磁阀、所述换热器、所述第四电磁阀和所述第三电磁阀构成第三循环回路；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀构成第四循环回路；所述第一循环回路、所述第二循环回路、所述第三循环回路和所述第四循环回路以择一的方式使用。

优选地，所述第一循环回路、所述第二循环回路、所述第三循环回路和所述第四循环回路中分别循环流动有导热油。

优选地，所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀通过配管循环连接；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器和所述第五电磁阀通过配管循环连接；所述管道油加热器、所述储热油箱、所述第七电磁阀、所述导热油泵、所述第五电磁阀、所述换热器、所述第四电磁阀和所述第三电磁阀通过配管循环连接；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀通过配管循环连接。

优选地，所述配管外包裹有保温套。

优选地，所述太阳能集热装置包括太阳能槽式集热镜和管状集热器，所述太阳能槽式集热镜将太阳光聚在一条直线上，所述管状集热器设置于所述直线上。

优选地，所述换热器为板式换热器。

优选地，所述管道油加热器在夜间或光照不足时启动。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：太阳能集热油储能低谷电供热系统利用导热油进行储能，能够获得在更高的热能。在白天阳光充足的情况下，太阳能加热装置将太阳能转换的热能使导热油被加热，并将加热后的导热油储存在储热油箱内进行储能，和/或将加热后的导热油输送至换热器与换热器内的水进行热交换产生热水供用户使用；在夜间或光照不足的情况下，启动管道油加热器，用于加热管路中的导热油储存至储热油箱供用户使用，以保证为用户持续稳定的供应热水，便于用户使用，且利用低谷电维持管道油加热器运行，大大降低运行成本。

本实用新型相对于传统的水或水蒸汽传热介质而言，还具有以下优点：

1、在几乎常压的条件下，可获得较高的传热温度。大幅降低高温加热系统的操作压力，提高系统和设备的安全性；

2、温度稳定，便于控制。对强制循环的液相导热油的加热温度，可根据用热系统的需要实现自控，不受压力因素影响，温度波动小；

3、不需要水处理系统，减少了系统的初投资和运行维护费用；

4、可以在更宽的温度范围内满足不同的温度加热、冷却的工艺要求，或在同一个系统中同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求，降低系统和操作的复杂性；

5、在不发生泄漏的条件下，由于导热油炉系统在低压条件下工作，故其操作安全性要高于水和蒸汽系统；

6、在同样的操作温度条件下，导热油系统较蒸汽系统至少节能30％。

本实用新型相对于熔盐介质而言，还具有以下优点：在350℃～400℃操作温度条件下，导热油的价格更低，使用性能更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型太阳能集热油储能低谷电供热系统第一循环回路示意图；

图2为本实用新型太阳能集热油储能低谷电供热系统第二循环回路示意图；

图3为本实用新型太阳能集热油储能低谷电供热系统第三循环回路示意图；

图4为本实用新型太阳能集热油储能低谷电供热系统第四循环回路示意图；

其中：1-导热油泵，2-太阳能集热装置，3-管道油加热器，4-储热油箱，5-换热器，6-第一电磁阀，7-第二电磁阀，8-第三电磁阀，9-第四电磁阀，10- 第五电磁阀，11-第六电磁阀，12-第七电磁阀，13-用户端入口，14-用户端出口，21-太阳能槽式集热镜，22-管状集热器，51-第一连通口，52-第二连通口， 53-第三连通口，54-第四连通口。

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楚、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付出创造性劳动的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。

本实用新型的目的是提供一种太阳能集热油储能低谷电供热系统，以解决现有技术存在的问题，利用导热油进行储能，能够获得在更高的热能，并将热能储存在储热油箱内，为用户持续稳定的供暖。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-图4所示：本实施例提供了一种太阳能集热油储能低谷电供热系统，包括导热油泵1、太阳能集热装置2、管道油加热器3、储热油箱4和换热器5，换热器5优选为板式换热器。导热油泵1的出口与太阳能集热装置2 的入口连接，太阳能集热装置2的出口与换热器5的第一连通口51连接，管道油加热器3的入口连接太阳能集热装置1的出口与换热器5的第一连通口 51之间的管道，管道油加热器3的出口与储热油箱4的入口连接，换热器5 的第二连通口52与导热油泵1的入口连接，储热油箱4的出口分别连接导热油泵1的出口与太阳能集热装置2的入口之间的管道以及换热器5的第二连通口52与导热油泵1的入口之间的管道，换热器5的第三连通口53用于与用户端入口13连接，换热器5的第四连通口54用于与用户端出口14连接。

导热油泵1的出口连接第一电磁阀6的一端，第一电磁阀6的另一端与太阳能集热装置2的入口连接，太阳能集热装置2的出口连接第二电磁阀7的一端，第二电磁阀7的另一端分别连接第三电磁阀8的一端和第四电磁阀9的一端；第四电磁阀9的另一端与换热器5的第一连通口51连接，换热器5的第二连通口52连接第五电磁阀10的一端，第五电磁阀10的另一端与导热油泵 1的入口连接；第三电磁阀8的另一端与管道油加热器3的入口连接，管道油加热器3的出口与储热油箱4的入口连接，储热油箱4的出口分别连接第六电磁阀11的一端和第七电磁阀12的一端，第六电磁阀11的另一端连接第五电磁阀10和导热油泵1的入口之间的管道，第七电磁阀12的另一端连接第一电磁阀6和导热油泵1的出口之间的管道。

导热油泵1、第一电磁阀6、太阳能集热装置2、第二电磁阀7、第三电磁阀8、管道油加热器3、储热油箱4和第六电磁阀11构成第一循环回路；导热油泵1、第一电磁阀6、太阳能集热装置2、第二电磁阀7、第四电磁阀9、换热器5和第五电磁阀10构成第二循环回路；管道油加热器3、储热油箱4、第七电磁阀12、导热油泵1、第五电磁阀10、换热器5、第四电磁阀9和第三电磁阀8构成第三循环回路；导热油泵1、第一电磁阀6、太阳能集热装置2、第二电磁阀7、第三电磁阀8、第四电磁阀9、换热器5、管道油加热器3、储热油箱4和第六电磁阀11构成第四循环回路；第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路和第四循环回路以择一的方式使用。第一循环回路、第二循环回路、第三循环回路和第四循环回路中分别循环流动有导热油。

导热油泵1、第一电磁阀6、太阳能集热装置2、第二电磁阀7、第三电磁阀8、管道油加热器3、储热油箱4和第六电磁阀11通过配管循环连接；导热油泵1、第一电磁阀6、太阳能集热装置2、第二电磁阀7、第四电磁阀9、换热器5和第五电磁阀10通过配管循环连接；管道油加热器3、储热油箱4、第七电磁阀12、导热油泵1、第五电磁阀10、换热器5、第四电磁阀9和第三电磁阀8通过配管循环连接；导热油泵1、第一电磁阀6、太阳能集热装置2、第二电磁阀7、第三电磁阀8、第四电磁阀9、换热器5、管道油加热器3、储热油箱4和第六电磁阀11通过配管循环连接。配管外包裹有保温套，以降低水在整个系统的流动过程中的热量散失。

太阳能集热装置2包括太阳能槽式集热镜21和管状集热器22，太阳能槽式集热镜21将太阳光聚在一条直线上，管状集热器22设置于该直线上。太阳能集热装置2利用太阳能槽式集热镜21吸收太阳能，并对管状集热器22中的导热油进行加热。太阳能槽式集热镜21的抛物面对太阳进行的是一维跟踪，聚光比为10～100，温度可以达到400℃。太阳能集热装置2的太阳能槽式集热镜21的面积和储热油箱4的容积设计的足够大，以保证白天能够储存足够热量，供用户端昼夜供暖。

随着经济的发展，人民生活水平的提高，社会对电能的需求不断的增长，使电网容量不断扩大，峰谷和低谷划分：它是将一天24小时划分成两个时间段，把8：00—22：00共14小时称为峰段，执行峰电价为0.56元/kWh；22： 00—次日8：00共10个小时称为谷段，执行谷电价为0.28元kWh。因此，在夜间或白天光照不足或雨、雪、冰雹等极端天气条件下，太阳能集热装置2 停止运行，为了保证用户端昼夜采暖的需要，启动管道油加热器3，为用户持续稳定的供暖。遵照国家低谷电政策，在夜间22：00至次日8：00之间启动管道油加热器3，用于加热导热油，并将加热后的导热油储存至储热油箱4中，在保证用户的夜间供暖需求同时将热量储存在储热水箱3内以备白天使用。

本实施例中的太阳能集热油储能低谷电供热系统包括四种工作模式，分别为储热油箱储能模式、太阳能集热装置直接供热模式、储热油箱低电谷储能供热模式和太阳能集热装置供热储热油箱储能模式。

储热油箱储能模式的工作过程如下：导热油泵1开启，第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第六电磁阀11均开启，其余电磁阀关闭，管道油加热器3关闭，此时，太阳能集热油储能低谷电供热系统处于储热油箱储能模式，导热油在第一循环回路中顺时针流动。太阳能集热装置2利用的是光热转化方式，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使管状集热器22中的导热油达到一定温度，利用导热油泵1将加热后的导热油输送至储热油箱4，使得储热油箱4的温度逐步升高，从而实现热能储存，以备用户供暖所需。

太阳能集热装置直接供热模式的工作过程如下：导热油泵1开启，第一电磁阀6、第二电磁阀7、第四电磁阀9、第五电磁阀10均开启，其余电磁阀关闭，管道油加热器3关闭，此时，太阳能集热油储能低谷电供热系统处于太阳能集热装置直接供热模式，导热油在第二循环回路中顺时针流动。太阳能集热装置2利用的是光热转化方式，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使管状集热器22中的导热油达到一定温度，利用导热油泵1将加热后的导热油通过第一连通口51输送至换热器5，使导热油与换热器5内的水进行热交换，热水经第三连通口53流出为用户端输出热水，为用户供暖所用，经散热后的温水经第四连通口54流回换热器5，降温后的导热油经第二连通口52流出，以备下一次循环。

储热油箱低电谷储能供热模式的工作过程如下：导热油泵1开启，第三电磁阀8、第四电磁阀9、第五电磁阀10和第七电磁阀12均开启，其余电磁阀关闭，管道油加热器3开启，此时，太阳能集热油储能低谷电供热系统处于储热油箱低电谷储能供热模式，导热油在第三循环回路中逆时针流动。利用导热油泵1将储存在储热油箱4中加热后的导热油通过第二连通口52直接输送至换热器5，使导热油与换热器5内的水进行热交换，热水经第三连通口53流出为用户端输出热水，为用户供暖所用，经散热后的温水经第四连通口54流回换热器5，降温后的导热油经第一连通口51流出，以备下一次循环。

太阳能集热装置供热储热油箱储能模式的工作过程如下：导热油泵1开启，第一电磁阀6、第二电磁阀7.第三电磁阀8、第四电磁阀9、第五电磁阀 10和第六电磁阀11均开启，第七电磁阀12关闭，管道油加热器3关闭，此时，太阳能集热油储能低谷电供热系统处于太阳能集热装置供热储热油箱储能模式，导热油在第四循环回路中顺时针流动。导热油通过导热油泵1输送至太阳能集热装置2，利用的是光热转化方式，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使管状集热器22中的导热油达到一定温度，加热后的导热油一部分流入储热油箱4进行储能，一部分经第一连通口51流入换热器5 与换热器5内的水进行热交换，热水经第三连通口53流出为用户端输出热水，为用户端输出热水，经散热后的温水经第四连通口54流回换热器5，降温后的导热油经第二连通口52流出，以备下一次循环。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：包括导热油泵、太阳能集热装置、储热油箱、管道油加热器和换热器，所述导热油泵的出口与所述太阳能集热装置的入口连接，所述太阳能集热装置的出口与所述换热器的第一连通口连接，所述管道油加热器的入口连接所述太阳能集热装置的出口与所述换热器的第一连通口之间的管道，所述管道油加热器的出口与所述储热油箱的入口连接，所述换热器的第二连通口与所述导热油泵的入口连接，所述储热油箱的出口分别连接所述导热油泵的出口与所述太阳能集热装置的入口之间的管道以及所述换热器的第二连通口与所述导热油泵的入口之间的管道，所述换热器的第三连通口用于与用户端入口连接，所述换热器的第四连通口用于与所述用户端出口连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述导热油泵的出口连接第一电磁阀的一端，所述第一电磁阀的另一端与所述太阳能集热装置的入口连接，所述太阳能集热装置的出口连接第二电磁阀的一端，所述第二电磁阀的另一端分别连接第三电磁阀的一端和第四电磁阀的一端；所述第四电磁阀的另一端与所述换热器的第一连通口连接，所述换热器的第二连通口连接第五电磁阀的一端，所述第五电磁阀的另一端与所述导热油泵的入口连接；所述第三电磁阀的另一端与所述管道油加热器的入口连接，所述管道油加热器的出口与所述储热油箱的入口连接，所述储热油箱的出口分别连接第六电磁阀的一端和第七电磁阀的一端，所述第六电磁阀的另一端连接所述第五电磁阀和所述导热油泵的入口之间的管道，所述第七电磁阀的另一端连接所述第一电磁阀和所述导热油泵的出口之间的管道。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀构成第一循环回路；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器和所述第五电磁阀构成第二循环回路；所述管道油加热器、所述储热油箱、所述第七电磁阀、所述导热油泵、所述第五电磁阀、所述换热器、所述第四电磁阀和所述第三电磁阀构成第三循环回路；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀构成第四循环回路；所述第一循环回路、所述第二循环回路、所述第三循环回路和所述第四循环回路以择一的方式使用。

4.根据权利要求3所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述第一循环回路、所述第二循环回路、所述第三循环回路和所述第四循环回路中分别循环流动有导热油。

5.根据权利要求3所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀通过配管循环连接；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器和所述第五电磁阀通过配管循环连接；所述管道油加热器、所述储热油箱、所述第七电磁阀、所述导热油泵、所述第五电磁阀、所述换热器、所述第四电磁阀和所述第三电磁阀通过配管循环连接；所述导热油泵、所述第一电磁阀、所述太阳能集热装置、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述换热器、所述管道油加热器、所述储热油箱和所述第六电磁阀通过配管循环连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述配管外包裹有保温套。

7.根据权利要求1所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述太阳能集热装置包括太阳能槽式集热镜和管状集热器，所述太阳能槽式集热镜将太阳光聚在一条直线上，所述管状集热器设置于所述直线上。

8.根据权利要求1所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述换热器为板式换热器。

9.根据权利要求1所述的太阳能集热油储能低谷电供热系统，其特征在于：所述管道油加热器在夜间或光照不足时启动。