CN209782813U - 一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统 - Google Patents
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Abstract
一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，该系统主要包括太阳能集热器、电磁锅炉、蓄热水箱、供热单元；所述太阳能集热器的出、入口与蓄热水箱中的内置第一换热器连通形成换热循环系统；所述蓄热水箱的出、入口分别连通所述供热单元的入、出口形成供热循环系统；电磁锅炉并联连接在蓄热水箱出口和供热单元入口之间形成补充供热系统。本实用新型利用太阳能光热资源的优势及峰谷电价的差异，在晚上谷电或阴雨天气时利用电磁锅炉加热，在蓄热水箱中储存热量，在白天峰电时使用储存的热量和太阳能集热，经济节约，同时可以削峰填谷优化电网。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能和电磁加热供暖设备领域，具体地说是一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉互补的双能源供热系统。
背景技术
太阳能光热资源作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，在北方供热领域中受到广泛应用，然而太阳能容易受到天气因素的影响和夜间无日照的制约，无法实现连续不间断地供热。另外随着国家“煤改电”政策的实施，电采暖设备逐渐被用户使用，但是现有的电采暖设备多以电阻式加热管为主，电加热管易结水垢、热效率逐渐降低、使用寿命短，同时电加热管与水直接接触，存在裂管和漏电的安全隐患。
发明内容
本实用新型提供一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，该系统有效结合了太阳能与电磁锅炉技术，解决了当前电加热管供暖设备中存在的使用寿命短和安全隐患的问题， 以及太阳能供热易受天气波动和夜晚的影响，无法不间断供暖的问题，并通过蓄热储能技术合理利用谷电的价格优势。
为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：
一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，该系统主要包括太阳能集热器、电磁锅炉、蓄热水箱、供热单元；所述太阳能集热器的出、入口与蓄热水箱中的内置第一换热器连通形成换热循环系统；所述蓄热水箱的出、入口分别连通所述供热单元的入、出口形成供热循环系统；电磁锅炉并联连接在蓄热水箱出口和供热单元入口之间形成补充供热系统。
所述太阳能集热器的入口通过第一循环水泵连通第一换热器出口，太阳能集热器的出口通过第一电磁阀连通第一换热器的入口；所述蓄热水箱出水口分两路分别通过第二电磁阀、第三电磁阀与电磁锅炉及供热单元的入水口连接；供热单元的出水口通过第二循环水泵连接到蓄热水箱入水口；所述蓄热水箱的出水口处设置有控制系统LP-7002，该控制系统LP-7002和电磁锅炉、第一循环水泵、第二循环水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀电连接。
所述蓄热水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、供热单元内分别设有温度探测器，该温度探测器均与控制系统电连接。
所述蓄热水箱内设置有第二换热器，该第二换热器的出、入口分别连接生活用水出、入口形成生活用水供热系统。
所述太阳能集热器 采用平板式集热器，管路中以防冻液作为导热介质。
所述蓄热水箱采用双盘管不锈钢保温结构。
所述电磁锅炉为内、中、外三层给水体加热结构。
一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉的供热系统所实施的方法：白天时，利用太阳能集热器对管路中的防冻液进行加热，防冻液流经第一电磁阀进行温度探测，当防冻液温度高于蓄热水箱水温时，控制系统LP-7002调节第一电磁阀进入蓄热水箱与内置第一换热器进行换热和蓄热；当太阳能集热器的出口处的防冻液温度低于蓄热水箱水温时，第一循环水泵和第一电磁阀关闭。当蓄热水箱的水温达到供暖需求时，由控制系统LP-7002控制第三电磁阀和第二循环水泵开启，使水流入供热单元对建筑进行供暖；当蓄热水箱出水口处水温达不到供暖需求时，由控制系统控制第二电磁阀和第二循环水泵开启，使水流向电磁锅炉，将水温加热到供暖所需温度，流入供热单元。当供热单元的温度达到设定温度时，电磁锅炉和第二循环水泵关闭，停止供暖；当供热单元的温度低于设定温度时，重新开始供暖。
夜间谷电期时，电磁锅炉直接对供热单元进行供暖，并对蓄热水箱进行蓄热，储存的热量应至少满足白天峰电期太阳能集热的不足。
生活用水入水口和出水口连接蓄热水箱中的内置第二换热器，与蓄热水箱中存储的热水换热。
本实用新型的有益效果：该系统在阳光充足时，利用太阳能集热器直接和蓄热水箱中的水进行换热，然后热水流入供热单元对建筑进行供暖，蓄热水箱中的热水同时和生活用水换热；当太阳能不足以完全供暖时，由电磁锅炉对热水进一步加热。
夜晚或者阴雨天气太阳辐射情况较差时，太阳能集热器供给的热量低于实际的需求，利用电磁锅炉对蓄热水箱内的水进行加热后，进入供热单元对建筑物进行供暖，并在蓄热水箱中蓄热，同时蓄热水箱和生活用水进行换热。
本系统采用太阳能和电能结合的双能源供热方式，光电互补，具有安全、节能、环保的优势，电磁锅炉避免了电加热管加热效率低的缺点和水电接触容易漏电的安全隐患。
本系统充分利用了太阳能光热资源，电磁锅炉转换效率在95%以上，远高于传统电加热管，加热速度快，控制系统对温度分时分段精准控制，水电分离，安全、高效、节能。
采用太阳能与电磁锅炉相结合的供热方式，同时配备有蓄热水箱，在太阳能集热器受天气影响无法正常工作时，可利用储存的热量和电磁锅炉进行不间断供热；
其采用控制系统LP-7002，由于电磁锅炉加热速度快，可根据每个用户不同的供暖需求迅速做出准确的反应。通过控制系统的调控，可实现各户的差异供暖，满足不同用户的供暖需求。
电磁锅炉的使用寿命在十年以上，蓄热水箱采用了内置双盘管不锈钢保温结构，在密封装置完好的情况下，蓄热水箱的热损耗很小，使用寿命在15年以上。
综上所述，本系统利用太阳能光热资源和峰谷电价的差异，在谷电期利用电磁锅炉加热，在蓄热水箱中储存热量，在峰电期使用太阳能换热和储存的热量，平电期电磁锅炉辅助加热，经济节约，同时可以削峰填谷优化电网。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：
1太阳能集热器、11第一电磁阀、12第一循环水泵、13第一盘管换热器、2电磁锅炉、21蓄热水箱出水口、22第二电磁阀、23第三电磁阀、24第二循环水泵、25蓄热水箱入水口、3蓄热水箱、4供热单元、5第二盘管换热器、51生活用水出水口、52生活用水入水口、6控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例做进一步详细说明。应当理解，此处描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型提出了一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，该系统主要包括太阳能集热器、电磁锅炉、蓄热水箱、供热单元；所述太阳能集热器的出、入口与蓄热水箱中的内置第一换热器连通形成换热循环系统；所述蓄热水箱的出、入口分别连通所述供热单元的入、出口形成供热循环系统；电磁锅炉并联连接在蓄热水箱出口和供热单元入口之间形成补充供热系统。具体连接如下：太阳能集热器1的入口连接第一循环水泵12，太阳能集热器1的出口通过第一电磁阀11连接蓄热水箱3中的内置第一盘管换热器13；蓄热水箱出水口21分别通过第二电磁阀22、第三电磁阀23与供热单元4的入水口连接，电磁锅炉2连接在第二电磁阀22与供热单元4的入水口之间，供热单元4的出水口通过第二循环水泵24连接到蓄热水箱入水口25；生活用水入水口51和出水口52连接蓄热水箱3中的内置第二盘管换热器5。
蓄热水箱3的出水口设置有控制系统6，其采用LP-7002之类的芯片，能够控制电磁锅炉2、循环水泵和电磁阀的开启与关闭；第一电磁阀11、第二电磁阀22、第三电磁阀23分别与控制系统6电连接。
第一循环水泵12、第二循环水泵24、第一电磁阀11、第二电磁阀22、第三电磁阀23分别与控制系统6电连接。蓄热水箱3、第一电磁阀11、第二电磁阀22、第三电磁阀23、供热单元4还带有温度探测器，温度探测器均与控制系统LP-7002电连接。
太阳能集热器1采用平板式集热器，管路中以防冻液作为导热介质。该结构的有益效果在于可以在零度以下保证管路不会冻裂，在寒冷地区正常使用。
蓄热水箱4采用双盘管不锈钢保温结构,该结构的有益效果在于可以大大节约水箱体积，提高水箱换热效率。
电磁锅炉2为内、中、外三层给水体加热结构，该结构的有益效果在于提高加热效率，有效屏蔽电磁辐射，增强加热系统的安全性。
一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉的供热系统所实施的方法，白天时，利用太阳能集热器1对管路中的防冻液进行加热，防冻液流经第一电磁阀11进行温度探测，当防冻液温度高于蓄热水箱3水温时，控制系统5调节第一电磁阀11进入蓄热水箱3与内置第一盘管换热器13进行换热和蓄热；当太阳能集热器1的出口处的防冻液温度低于蓄热水箱3水温时，第一循环水泵12和第一电磁阀11关闭。当蓄热水箱3的水温达到供暖需求时，由控制系统5控制第三电磁阀23和第二循环水泵24开启，使水流入供热单元4对建筑进行供暖；当蓄热水箱出水口21处水温达不到供暖需求时，由控制系统5控制第二电磁阀22和第二循环水泵24开启，使水流向电磁锅炉2，将水温加热到供暖所需温度，流入供热单元4。当供热单元4的温度达到设定温度时，电磁锅炉2和第二循环水泵24关闭，停止供暖；；当供热单元4的温度低于设定温度时，重新开始供暖。
夜间谷电期时，电磁锅炉2直接对供热单元4进行供暖，并对蓄热水箱3进行蓄热，储存的热量应至少满足白天峰电期太阳能集热的不足。
生活用水入水口51和出水口52连接蓄热水箱3中的内置第二盘管换热器5，与蓄热水箱3中存储的热水换热。
本实用新型的优势：
系统使用寿命长，可靠性和经济性较高。
在一个具体实例中，所处地区为冬季寒冷结冰地区，太阳能集热器采用平板式，热效率高，成本低，抗低温，抗结冰，易于安装维护。
Claims (7)
1.一种具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：该系统主要包括太阳能集热器（1）、电磁锅炉（2）、蓄热水箱（3）、供热单元（4）；所述太阳能集热器（1）的出、入口与蓄热水箱（3）中的内置第一换热器（13）连通形成换热循环系统；所述蓄热水箱（3）的出、入口分别连通所述供热单元（4）的入、出口形成供热循环系统；电磁锅炉（2）并联连接在蓄热水箱（3）出口和供热单元（4）入口之间形成补充供热系统。
2.根据权利要求1所述的具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：所述太阳能集热器（1）的入口通过第一循环水泵（12）连通第一换热器（13）出口，太阳能集热器（1）的出口通过第一电磁阀（11）连通第一换热器（13）的入口；蓄热水箱出水口（21）分两路分别通过第二电磁阀（22）、第三电磁阀（23）与电磁锅炉（2）及供热单元（4）的入水口连接；供热单元（4）的出水口通过第二循环水泵（24）连接到蓄热水箱入水口（25）；所述蓄热水箱（3）的出水口处设置有控制系统（6），该控制系统（6）和电磁锅炉（2）、第一循环水泵（12）、第二循环水泵（24）、第一电磁阀（11）、第二电磁阀（22）、第三电磁阀（23）电连接。
3.根据权利要求2所述的具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：所述蓄热水箱（3）、第一电磁阀（11）、第二电磁阀（22）、第三电磁阀（23）、供热单元（4）内分别设有温度探测器，该温度探测器均与控制系统（6）电连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：所述蓄热水箱（3）内设置有第二换热器（5），该第二换热器（5）的出、入口分别连接生活用水出、入口形成生活用水供热系统。
5.根据权利要求4所述的具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：所述太阳能集热器（1）采用平板式集热器，管路中以防冻液作为导热介质。
6.根据权利要求4所述的具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：所述蓄热水箱采用双盘管不锈钢保温结构。
7.根据权利要求4所述的具有蓄热功能的太阳能与电磁锅炉供热系统，其特征在于：所述电磁锅炉（2）为内、中、外三层给水体加热结构。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111473531A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-31 | 森诺科技有限公司 | 一种橇装式油田井场光热循环加热装置 |
| CN116398923A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-07-07 | 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司 | 一种耦合式太阳能蓄热供暖系统及其控制方法 |
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2019
- 2019-03-29 CN CN201920418604.6U patent/CN209782813U/zh active Active
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Denomination of utility model: A solar and electromagnetic boiler heating system with thermal storage function Granted publication date: 20191213 Pledgee: Lintao Jincheng village bank Limited by Share Ltd. Pledgor: GANSU XINNONG ECOLOGY ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980027647 |
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