CN213599598U - 一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，包括集热器、集热罐以及第一升温升压装置；所述集热器具有换热入口和换热出口；所述储水罐具有介质出口、第一入口以及第一出口；所述第一升温升压装置具有第二入口和第二出口；其中，所述介质出口与所述换热入口连接，所述换热出口与所述第一连接，第一出口与所述第二入口连接，所述第二出口用于与第一使用设备连接。当集热罐内的介质为水时，水经由换热入口进入集热器内进行吸热，吸收热量后水在储水罐内形成的蒸汽，可以经由第一出口、第二入口进入第一升温升压装置中，以将蒸汽变为中温中压蒸汽，中温中压蒸汽经由第二出口进入第一使用设备中，可以保证第一使用设备的正常运行。

Description

一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能由于无污染、安全、且可持续使用，已被作为一种最理想的新能源逐步得到应用。利用太阳能的热来产生热水的太阳能热水器已得到广泛应用，而利用太阳能的热来产生蒸汽以代替现有采用燃料加热的蒸汽锅炉，正在逐步得到应用。

相关技术中，太阳能蒸汽产生装置通常包括集热器以及与集热器连接储水罐，储水罐内水吸收太阳能的热后升温变为蒸汽，蒸汽经由储水罐的蒸汽出口进入使用设备中。

但是，上述方式形成的蒸汽的温度和压力均不足，难以保证使用设备的正常运行。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种用于提升太阳能蒸汽品质的系统，用于提高蒸汽的温度和压力，保证使用设备的正常运行。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种用于提升太阳能蒸汽品质的系统，其包括：

集热器、集热罐以及第一升温升压装置；所述集热器具有换热入口和换热出口；所述集热罐具有介质出口、第一入口以及第一出口；所述第一升温升压装置具有第二入口和第二出口；

所述用于提升太阳能蒸汽品质的系统具有第一工作状态，在所述第一工作状态时，所述介质出口与所述换热入口连接，所述换热出口与所述第一连接，所述第一出口与所述第二入口连接，所述第二出口用于与第一使用设备连接。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，所述第二出口与所述第一使用设备之间还设置有至少一个第一存储罐。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，所述系统还包括第二升温升压装置，所述第二升温升压装置包括第三入口和第三出口；

所述系统具有第二工作状态，在所述第二工作状态时，所述第三入口与所述第二出口连接，所述第二口用于与第二使用设备连接。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，所述第三出口与所述第二使用设备之间还设置有至少一个第二存储罐。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，还包括采暖装置，所述采暖装置具有第四入口和第四出口；所述系统具有第三工作状态，在所述第三工作状态时，所述换热出口与所述第四入口连接，所述第四出口与所述换热入口连接。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，所述系统还包括第一换热器，所述第一换热器具有第一补充入口，所述第一补充入口通过第一供水管道与供水端连接；

所述系统具有第四工作状态，在所述第四工作状态时，所述第一换热器的入口与所述第一存储罐的出口连接，所述第一换热器的出口与所述第一使用设备连接。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，所述系统还包括第二换热器，所述第二换热器具有第二补充入口，所述第二补充入口通过第二供水管道与供水端连接；

所述系统具有第五工作状态，在所述第五工作状态时，所述第二换热器的入口与所述第二存储罐的出口连接，所述第二换热器的出口与所述第二使用设备连接。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽皮质的系统，其中，所述集热罐还具有介质入口，所述介质入口通过管道与介质存储设备连接，所述管道上设置有过滤器；

所述集热罐内设置有水位传感器，且所述集热罐上设置有第一压力传感器。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽品质的系统，其中，所述第一存储罐上设置有第一温度传感器和第二压力传感器；所述第二存储罐上设置有第二温度传感器和第三压力传感器。

如上所述的一种用于提升太阳能蒸汽品质的系统，其中，所述第一升温升压装置与所述第一存储罐之间设有第一电磁阀，所述第一升温升压装置与所述第二存储罐之间设有第二电磁阀，所述换热出口与所述第四入口之间设有第三电磁阀，所述第一储存罐与所述第一换热器之间设有第四电磁阀，所述第二存储罐与所述第二换热器之间设有第五电磁阀；

所述系统还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀电连接。

在所述第一工作状态时，所述第一电磁阀打开，所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第二工作状态时，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀打开，所述第三电磁阀、所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第三工作状态时，第三电磁阀打开，所述第一电磁阀、所述第二电电磁阀所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第四工作状态时，第四电磁阀打开，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第五工作状态时，第五电磁阀打开，所述第一电磁阀、所述第二电电磁阀所述第三电磁阀以及所述第四电磁阀关闭。

本实用新型实施例所提供的一种用于提升太阳能蒸汽品质的系统中，包括集热器、集热罐以及第一升温升压装置；所述集热器具有换热入口和换热出口；所述储水罐具有介质出口、第一入口以及第一出口；所述第一升温升压装置具有第二入口和第二出口；其中，所述介质出口与所述换热入口连接，所述换热出口与所述第一连接，所述第一出口与所述第二入口连接，所述第二出口用于与第一使用设备连接。当集热罐内的介质为水时，水经由换热入口进入集热器内进行吸热，吸收热量后水在储水罐内形成的蒸汽，可以经由第一出口、第二入口进入第一升温升压装置中，以将蒸汽变为中温中压蒸汽，中温中压蒸汽经由第二出口进入第一使用设备中，可以保证第一使用设备的正常运行。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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为本实用新型实施例提供的一种用于提升太阳能蒸汽品质的系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第一工作状态的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第二工作状态的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第三工作状态的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第四工作状态和第五工作状态的结构示意图。

附图标记：

1：集热器；2：集热罐；3：第一升温升压装置；4：换热入口；5：换热出口；6：介质出口；7：第一入口；8：第一出口；9：第一升温升压装置；10：第二入口；11：第二出口；12：第一存储罐；13：第二升温升压装置；14：第三入口；15：第三出口；16：第一使用设备；17：第二使用设备；18：第二存储罐；19：采暖装置；20：第四入口；21：第四出口；22：第一换热器；23：第一补充入口；24：第二换热器；25：第二补充入口；26：介质入口；27：过滤器；28：水位传感器；29：第一压力传感器；30：第二压力传感器；31：第三压力传感器；32：安全阀；33：放气阀；34：第一电磁阀；35：第二电磁阀；36：第三电磁阀；37:第四电磁阀；38：第五电磁阀；39：水位线；40：蒸汽；41：循环泵；42：控制器；43：热量回收再利用系统。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供了一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，包括集热器1、集热罐2以及第一升温升压装置3。集热罐2用于储存水，其中，集热罐2具有介质出口6、第一入口7以及第一出口8；集热罐2可以圆柱形，为了增加集热罐2的美观性，可以将集热罐2的两端设计成圆弧状。另外，位于集热罐2内的介质可以为冷却水或者导热油。集热罐2还具有介质入口26，介质入口26通过管道与介质存储设备连接，管道上设置有过滤器27，例如，介质为水时，介质存储设备可以储水罐或者是市政的供水设备，而过滤器27可以对水进行过滤，提高了集热罐2内的水的纯净度，提高系统的使用寿命。

集热罐2内设置有水位传感器28，用于实时监测集热罐2内水位变化，为了提高水位的观测的直观性，可以将集热罐2做成透明的，并可以在集热罐2上设置水位线39，这样通过水位传感器28和水位线39的双重保证，可以准确地得知集热罐2内的水位变化。

集热罐2上设置有第一压力传感器29，利用第一压力传感器29的设置可以随时监测集热罐2内压力。

集热器1用于吸收太阳的热量，并利用该热量加热储罐管内冷水，集热器1可以包括换热入口4和换热出口5；示例性的，集热器1可以包括承载支架以及安装在承载支架上多个串联的真空集热管，其中，一根真空集热管的一端与冷水出口连接，该端构成了换热入口4；还有一根真空集热管的一端与热水入口连接，该真空集热管构成了换热出口5，以使得冷水在集热器1内进行加热，加热之后的通入集热罐2，并在集热罐2内形成蒸汽40。

由于直接通过集热器1获得的蒸汽40的温度比较低，无法满足用户的要求，因此，本实施例设计的系统中设置了第一升温升压装置3，其中，第一升温升压装置3具有第二入口10和第二出口11，蒸汽40可以从第二入口10进入第一升温升压装置3中，进行再次加热，经过升温升压后的蒸汽40进入第一使用设备16中进行使用。

当用于提升太阳能蒸汽40品质的系统具有第一工作状态，介质出口6与换热入口4连接，换热出口5与第一入口7连接，第一出口8与第二入口10连接，第二出口11用于与第一使用设备16连接；此时，集热罐2内的冷水经换热入口4进入集热器1内，经集热器1加热后的热水经由换热出口5、第一入口7进入集热罐2内，热水在集热罐2内形成的蒸汽40，蒸汽40经由第一出口8、第二入口10进入第一升温升压装置3中，以将蒸汽40变为中温中压的蒸汽40，中温中压蒸汽40经由第二出口11进入第一使用设备16中，满足第一使用设备16的正常使用。其中，第一使用设备可以为定型机、烘干机、干燥机等。中温中压的蒸汽40一般参数为：0.4～0.7MPa，温度为120℃～160℃。

为了对中温中压蒸汽40进行缓冲及储存，第二出口11与第一使用设备16之间还设置有至少一个第一存储罐12，第一存储罐12用于储存中温中压蒸汽40。示例性地，如图1所示，第一存储罐12为两个，两个第一存储罐12并联设置，且两个第一存储罐12的进气端均与第一出口8连接，两个第一存储罐12的出气端与第一使用设备16连接。

为了检测第一存储罐12的压力，第一存储罐12上设置第二压力传感器30，通过压力传感器的设置可以实时监测第一存储罐12内的压力，提高系统的安全性能。同时，每个第一存储罐12上还可以设置第二温度传感器。

每个第一存储罐12的进气端与第二出口11之间、每个第一存储罐12的出气端与第一使用设备16之间均设置有控制阀，控制阀用于控制中温中压蒸汽40的流动方向。

当需要更高温度和更高压力的蒸汽40时，用于提升太阳能蒸汽40品质的系统还包括第二升温升压装置13，第二升温升压装置13包括第三入口14和第三出口15；第三入口14与第二出口11连接，第三出口15用于与第二使用设备17连接；中温中压的蒸汽40经由第二出口11、第三入口14进入第二升温升压装置13，第二升温升压装置13用于将中温中压的蒸汽40变为高温高压的蒸汽40。高温高压的蒸汽40经由第三出口15进入第二使用设备17中，满足第二使用设备17的正常使用。其中第二使用设备可以为蒸汽机、蒸压釜和大型烘干机等。高温高压的蒸汽40一般参数为：0.6～3.0MPa，温度为150℃～230℃。

为了对高温高压蒸汽40进行缓冲及储存，第三出口15与第二使用设备17之间还设置有至少一个第二存储罐18，第二存储罐18用于储存中温中压蒸汽40。示例性地，如图1所示，第二存储罐18为两个，两个第二存储罐18并联设置，且两个第二存储罐18的进气端均与第三出口15连接，两个第二存储罐18的出气端与第二使用设备17连接。

为了检测第二存储罐18的压力，第二存储罐18上设置第三压力传感器31，通过压力传感器的设置可以实时监测第二存储罐18内的压力，提高系统的安全性能。同时，每个第二存储罐18上还可以设置第三温度传感器。

每个第二存储罐18的进气端与第三出口15之间、每个第二存储罐18的出气端与第二使用设备17之间均设置有控制阀，控制阀用于控制中温中压蒸汽40的流动方向。

由于第一使用设备16和第二使用设备17利用完蒸汽40的热量之后，仍然可能具有剩余的热量，因此，还可以设置热量回收再利用系统43，利用热量回收再利用系统对剩余的热量进行回收，避免将剩余的热量直接排放到外界环境中，既降低了对环境的污染，也提高了热量的利用率。热量回收再利用系统可以直接使用现有技术中的废气余热回收及处理系统。

为了保证系统的安全，集热罐2、第一存储罐12以及第二存储罐18上均设置有安全阀32。

一种用于提升太阳能蒸汽40品质的系统，还包括采暖装置19，其中，采暖装置19具有第四入口20和第四出口21；系统具有第三工作状态，在第三工作状态时，换热出口5与第四入口20连接，第四出口21与换热入口4连接；集热罐2内的水经换热入口4进入集热器1内，经集热器1加热后的热水经由换热出口5、第三入口14进入采暖装置19，加热后的热水的热量散发到采暖装置19外，并得到冷却后的水，冷却后的水经由第三出口15进入换热入口4。另外，采暖装置19还包括风扇9。

采暖装置19与换热出口5之间的连接管路上设有放气阀33，避免出现连接管路内压力过大，影响系统的安全性，采暖装置19与换热入口4之间的连接管路上设有循环泵41，通过循环泵41能够将采暖装置19水快速输送至集热器1内。

上述的第一工作状态、第二工作状态以及第三工作状态中，介质均为水，但是介质并不仅限于水，也可以为导热油，以下以介质为导热油为例进行叙述：

系统还包括第一换热器22，系统具有第四工作状态，在第四工作状态时，集热罐2的第一出口8与第一存储罐12的入口连接，第一换热器22的入口与第一存储罐12的出口连接，第一换热器22的出口与第一使用设备16连接。导热油经由换热入口4进入集热器1内吸收热量，变成高温的导热油，高温的导热油经由换热出口5、第一入口7、第一出口8进入第一存储罐12内，第一存储罐12的出口连接第一换热器22，高温的导热油在第一换热器22内将第一换热器22内的水加热变为蒸汽40，蒸汽40经由第一换热器22的出口进入第一使用设备16，供第一使用设备16使用。

第一换热器22具有第一补充入口23，第一补充入口23通过第一供水管道与供水端连接，这样可以为第一换热器22提供水，避免第一换热器22水量不足，防止第一换热器22出现烧损。

系统还包括第二换热器24，集热罐2的第一出口8与第二存储罐18的入口连接，第二换热器24的入口与第二存储罐18的出口连接，第二换热器24的出口与第二使用设备17连接。导热油经由换热入口4进入集热器1内吸收热量，变成高温的导热油，高温的导热油经由换热出口5、第一入口7、第一出口8进入第二存储罐18内，第二存储罐18的出口连接第二换热器24，高温的导热油在第二换热器24内将第二换热器24内的水加热变为蒸汽40，蒸汽40经由第二换热器24的出口进入第二使用设备17，供第二使用设备17使用。第二换热器24中的介质亦可为空气，当高温的导热油在第二换热器24内将空气加热到所需温度时，高温空气经由第二换热器24出口进入第二使用设备17，供第二使用设备17使用。

第二换热器24具有第二补充入口25，第二补充入口25通过第二供水管道与供水端连接，这样可以为第二换热器24提供水，避免第二换热器24水量不足，防止第二换热器24出现烧损。导热油与第二换热器24的出风口温度参数为150℃～350℃。

第一升温升压装置3与所述第一存储罐12之间设有第一电磁阀34，所述第一升温升压装置3与第二存储罐18之间设有第二电磁阀35，换热出口5与第四入口20之间设有第三电磁阀36，第一储存罐与第一换热器22之间设有第四电磁阀37，第二存储罐18与第二换热器24之间设有第五电磁阀38；

为了实现系统各种工作状态的自由切换，系统还包括控制器42，控制器42与第一电磁阀34、第二电磁阀35、第三电磁阀36、第四电磁阀37以及第五电磁阀38电连接，用于根据实际情况来控制第一电磁阀34、第二电磁阀35、第三电磁阀36第四电磁阀37以及第五电磁阀38的通断。

其中，在第一工作状态时，第一电磁阀34打开，第二电磁阀35、第三电磁阀36、第四电磁阀37以及第五电磁阀38关闭。

在第二工作状态时，第一电磁阀34和第二电磁阀35打开，第三电磁阀36、第四电磁阀37以及第五电磁阀38关闭。

在第三工作状态时，第三电磁阀36打开，第一电磁阀34、第二电电磁阀、第四电磁阀37以及第五电磁阀38关闭。

在第四工作状态时，第四电磁阀37打开，第一电磁阀34、第二电磁阀35、第三电磁阀36以及第五电磁阀38关闭；

在第五工作状态时，第五电磁阀38打开，第一电磁阀34、第二电电磁阀第三电磁阀36以及第四电磁阀37关闭。

本实用新型中使用的第一升温升压装置和第二升温升压装置具体的是二次蒸汽升压升温水蒸气离心压缩机以及相关成套设备，为直接购置使用。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，包括集热器、集热罐以及第一升温升压装置；

所述集热器具有换热入口和换热出口；所述集热罐具有介质出口、第一入口以及第一出口；所述第一升温升压装置具有第二入口和第二出口；

所述用于提升太阳能蒸汽品质的系统具有第一工作状态，在所述第一工作状态时，所述介质出口与所述换热入口连接，所述换热出口与所述第一连接，所述第一出口与所述第二入口连接，所述第二出口用于与第一使用设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述第二出口与所述第一使用设备之间还设置有至少一个第一存储罐。

3.根据权利要求2所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述系统还包括第二升温升压装置，所述第二升温升压装置包括第三入口和第三出口；

所述系统具有第二工作状态，在所述第二工作状态时，所述第三入口与所述第二出口连接，所述第二出口用于与第二使用设备连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述第三出口与所述第二使用设备之间还设置有至少一个第二存储罐。

5.根据权利要求4所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，还包括采暖装置，所述采暖装置具有第四入口和第四出口；

所述系统具有第三工作状态，在所述第三工作状态时，所述换热出口与所述第四入口连接，所述第四出口与所述换热入口连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述系统还包括第一换热器，所述第一换热器具有第一补充入口，所述第一补充入口通过第一供水管道与供水端连接；

所述系统具有第四工作状态，在所述第四工作状态时，集热罐的第一出口与第一存储罐的入口连接，所述第一换热器的入口与所述第一存储罐的出口连接，所述第一换热器的出口与所述第一使用设备连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述系统还包括第二换热器，所述第二换热器具有第二补充入口，所述第二补充入口通过第二供水管道与供水端连接；

所述系统具有第五工作状态，在所述第五工作状态时，所述第二换热器的入口与所述第二存储罐的出口连接，所述第二换热器的出口与所述第二使用设备连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述集热罐还具有介质入口，所述介质入口通过管道与介质存储设备连接，所述管道上设置有过滤器；

所述集热罐内设置有水位传感器，且所述集热罐上设置有第一压力传感器。

9.根据权利要求4所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述第一存储罐上设置有第一温度传感器和第二压力传感器；所述第二存储罐上设置有第二温度传感器和第三压力传感器。

10.根据权利要求7所述的一种用于提升太阳能能源深度开发利用的系统，其特征在于，所述第一升温升压装置与所述第一存储罐之间设有第一电磁阀，所述第一升温升压装置与所述第二存储罐之间设有第二电磁阀，所述换热出口与所述第四入口之间设有第三电磁阀，所述第一存储罐与所述第一换热器之间设有第四电磁阀，所述第二存储罐与所述第二换热器之间设有第五电磁阀；

所述系统还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀电连接；

在所述第一工作状态时，所述第一电磁阀打开，所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第二工作状态时，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀打开，所述第三电磁阀、所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第三工作状态时，第三电磁阀打开，所述第一电磁阀、所述第二电电磁阀所述第四电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第四工作状态时，第四电磁阀打开，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀以及所述第五电磁阀关闭；

在所述第五工作状态时，第五电磁阀打开，所述第一电磁阀、所述第二电电磁阀所述第三电磁阀以及所述第四电磁阀关闭。

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