專利名稱：太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，特別適于我國(guó)嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)住宅使用的采暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能低溫?zé)崴≌眉夹g(shù)目前主要應(yīng)用于夏季的生活熱水供應(yīng)和冬季輔助采暖，是減少能源消耗減少CO2排放的一種有效手段。目前太陽(yáng)能熱水采暖系統(tǒng)多由太陽(yáng)能集熱器、蓄熱水箱、熱交換設(shè)備、循環(huán)水泵和散熱設(shè)備等構(gòu)成。在利用太陽(yáng)能供熱時(shí)由于存在太陽(yáng)輻射的周期波動(dòng)性和不確定性，為達(dá)到舒適的室內(nèi)溫度往往要設(shè)置蓄熱水箱，增設(shè)循環(huán)水泵，利用水泵驅(qū)動(dòng)室內(nèi)散熱器和蓄熱水箱間水系統(tǒng)循環(huán)，這樣以來(lái)，水泵將處于全天候運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，水泵電耗較高，而且利用散熱器散熱時(shí)對(duì)水溫的要求較高，造成太陽(yáng)能供熱效率的降低和供熱時(shí)間的縮短，同時(shí)蓄熱水箱的設(shè)置還增加了占地面積。
在我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)多采用火炕采暖的方式供熱，多年來(lái)逐漸形成了以炕為中心的生活方式，火炕采暖的方式充分利用了爐灶燃燒的余熱，并具有成本低廉的特點(diǎn)，目前普遍采用的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)無(wú)法利用爐灶燃燒的余熱，不僅造成了能源的浪費(fèi)而且會(huì)影響人們多年來(lái)養(yǎng)成的以炕為中心的生活習(xí)慣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是克服上述太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)技術(shù)缺陷，提供一種熱效率較高、初投資和運(yùn)行成本低、并符合用戶生活方式的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案一種太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其包括依次連接并形成回路的太陽(yáng)能集熱器、防凍水箱、防凍水箱截止閥、太陽(yáng)能蓄熱水箱、循環(huán)水泵和循環(huán)水泵截止閥。
所述的太陽(yáng)能蓄熱水箱不進(jìn)行保溫處理，兼作室內(nèi)散熱器為房間供暖，下面還可設(shè)兩煙氣通道，其中一通道無(wú)保溫處理，另一通道進(jìn)行保溫處理。太陽(yáng)能蓄熱水箱和兩煙道組合可作為熱水炕使用。為方便太陽(yáng)能蓄熱水箱加水和排水，可在上部設(shè)排氣閥和下部設(shè)排水閥。
太陽(yáng)能集熱器熱量有時(shí)不能滿足需求，因此可在防凍水箱截止閥和太陽(yáng)能蓄熱水箱之間加設(shè)補(bǔ)燃爐和補(bǔ)燃爐截止閥。這樣就可開啟補(bǔ)燃爐加熱循環(huán)水，補(bǔ)充熱量需求。
在補(bǔ)燃爐和補(bǔ)燃爐截止閥之間還可增設(shè)生活熱水支管道和截止閥，太陽(yáng)能蓄熱水箱再連接一個(gè)定壓補(bǔ)水箱，這樣無(wú)論是什么時(shí)候都可以提供生活熱水。
在夜間蓄熱采暖需要補(bǔ)燃時(shí)，可以只在室內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。為達(dá)此目的，在防凍水箱截止閥和循環(huán)水泵截止閥之間增設(shè)連接自來(lái)水截止閥的室內(nèi)循環(huán)管道和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14，并且補(bǔ)燃爐截止閥入口和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14入口之間有第一截止閥15連通，防凍水箱入口和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14出口有第二截止閥13連通。在太陽(yáng)能集熱器和室內(nèi)循環(huán)管道之間最好有一個(gè)太陽(yáng)能集熱器截止閥19。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)將太陽(yáng)能采暖與傳統(tǒng)炕采暖有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)了傳統(tǒng)炕采暖的優(yōu)點(diǎn)。冬季利用太陽(yáng)能采暖低溫水系統(tǒng)蓄熱供暖，夏季可提供生活熱水，太陽(yáng)能炕下設(shè)有煙氣煙道，綜合利用炊事和補(bǔ)燃煙氣余熱，達(dá)到節(jié)能的效果。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能蓄能熱水炕供暖系統(tǒng)通過(guò)對(duì)以往太陽(yáng)能低溫?zé)崴膳到y(tǒng)的改進(jìn)，使系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，熱水采暖系統(tǒng)供水溫度降低，可減少集熱器熱損失，提高太陽(yáng)能集熱器利用效率；蓄熱水箱兼作室內(nèi)散熱器，可減少二次循環(huán)水泵耗電量，減少蓄熱水箱占地面積；與傳統(tǒng)火炕的有機(jī)結(jié)合，可有效利用煙氣余熱，減少常規(guī)能源消耗，同時(shí)符合北方地區(qū)居民用戶生活方式。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)描述圖1是太陽(yáng)能蓄能熱水炕供暖系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明所述的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)包括依次連接并形成回路的太陽(yáng)能集熱器1、防凍水箱12、防凍水箱截止閥11、太陽(yáng)能蓄熱水箱4、循環(huán)水泵3和循環(huán)水泵截止閥2。
所述的太陽(yáng)能蓄熱水箱不進(jìn)行保溫處理，兼作室內(nèi)散熱器為房間供暖，下面還可設(shè)兩煙氣通道5、6，其中一通道5無(wú)保溫處理，另一通道6進(jìn)行保溫處理。太陽(yáng)能蓄熱水箱和兩煙道組合可作為熱水炕使用。為方便太陽(yáng)能蓄熱水箱加水和排水，可在上部設(shè)排氣閥17和下部設(shè)排水閥7。
太陽(yáng)能集熱器熱量有時(shí)不能滿足需求，因此可在防凍水箱截止閥11和太陽(yáng)能蓄熱水箱4之間加設(shè)補(bǔ)燃爐10和補(bǔ)燃爐截止閥8。這樣就可開啟補(bǔ)燃爐加熱循環(huán)水，補(bǔ)充熱量需求。
在補(bǔ)燃爐和補(bǔ)燃爐截止閥之間還可增設(shè)生活熱水支管道和截止閥9，太陽(yáng)能蓄熱水箱再連接一個(gè)定壓補(bǔ)水箱16，這樣無(wú)論是什么時(shí)候都可以提供生活熱水。
在夜間蓄熱采暖需要補(bǔ)燃時(shí)，可以只在室內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。為達(dá)此目的，在防凍水箱截止閥和循環(huán)水泵截止閥之間增設(shè)連接自來(lái)水截止閥18的室內(nèi)循環(huán)管道和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14，并且補(bǔ)燃爐截止閥入口和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14入口之間有第一截止閥15連通，防凍水箱入口和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14出口有第二截止閥13連通。在太陽(yáng)能集熱器和室內(nèi)循環(huán)管道之間還有一個(gè)太陽(yáng)能集熱器截止閥19。
整個(gè)系統(tǒng)工作原理分供暖季節(jié)采暖供熱水和非供暖季節(jié)供熱水兩種情況，下面分別進(jìn)行說(shuō)明供暖季節(jié)工作原理供暖季節(jié)，系統(tǒng)可以同時(shí)供暖和提供生活熱水。炊事和補(bǔ)燃煙氣通過(guò)煙道5排出，煙氣流經(jīng)煙道時(shí)加熱太陽(yáng)能炕蓄熱池，充分利用煙氣余熱。排水閥7和排氣閥17僅在太陽(yáng)能蓄熱水箱加水和排水時(shí)開啟，第二截止閥13、第一截止閥15、自來(lái)水截止閥18在整個(gè)采暖季節(jié)始終處于關(guān)閉狀態(tài)，循環(huán)水泵截止閥2、補(bǔ)燃爐截止閥8則始終處于開啟狀態(tài)，生活熱水支管道截止閥9僅在提供生活熱水時(shí)開啟。
(1)白天太陽(yáng)能采暖白天日照充分時(shí)，利用太陽(yáng)能集熱器集熱。此時(shí)室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14關(guān)閉，防凍水箱截止閥11開啟，循環(huán)泵運(yùn)行，防凍水箱蓄水在循環(huán)泵作用下經(jīng)太陽(yáng)能蓄熱水箱充入太陽(yáng)能集熱器，吸收太陽(yáng)能熱量，循環(huán)水經(jīng)太陽(yáng)能集熱器加熱后經(jīng)防凍水箱、補(bǔ)燃爐進(jìn)入太陽(yáng)能蓄熱水箱。當(dāng)太陽(yáng)能集熱器熱量不能滿足需求時(shí)可開啟補(bǔ)燃爐加熱循環(huán)水，補(bǔ)充熱量需求；(2)夜間蓄熱采暖循環(huán)水泵停止運(yùn)行，集熱器中水全部經(jīng)太陽(yáng)能蓄熱水箱(太陽(yáng)能炕)自動(dòng)返回防凍水箱，從而防止集熱器夜間凍壞，并減少了集熱器夜間熱傳導(dǎo)和天空背景輻射熱損失。當(dāng)蓄熱熱量較少，不足以滿足供熱需求時(shí)，開啟室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14，關(guān)閉防凍水箱截止閥11和太陽(yáng)能集熱器截止閥19，運(yùn)行補(bǔ)燃爐和循環(huán)水泵對(duì)循環(huán)水加熱，當(dāng)水溫達(dá)到要求時(shí)停止循環(huán)泵和補(bǔ)燃爐。由于此時(shí)防凍水箱截止閥11的關(guān)閉，室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14的開啟，循環(huán)水在室內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，從而減少了熱損失；(3)陰雨天氣太陽(yáng)能集熱器無(wú)法提供熱量，補(bǔ)燃爐供熱，同(2)補(bǔ)燃爐加熱方式運(yùn)行；(4)提供生活熱水無(wú)論系統(tǒng)是在白天太陽(yáng)能采暖工作狀態(tài)還是夜間蓄熱采暖工作狀態(tài)開啟生活熱水支管道截止閥9即可提供生活熱水，定壓補(bǔ)水箱自動(dòng)補(bǔ)水。當(dāng)水溫不能滿足要求時(shí)，則需要開啟補(bǔ)燃爐加熱，蓄熱采暖工況下還需同時(shí)開啟循環(huán)水泵。
非供暖季節(jié)工作原理非供暖季節(jié)時(shí)，系統(tǒng)僅提供生活熱水。此時(shí)煙氣通過(guò)保溫?zé)煹?排出，防止太陽(yáng)能蓄熱水箱(炕)過(guò)熱。在整個(gè)采暖季節(jié)循環(huán)水泵截止閥2、補(bǔ)燃爐截止閥8、防凍水箱截止閥11、室內(nèi)循環(huán)管道截止閥14始終處于關(guān)閉狀態(tài)，第二截止閥13、自來(lái)水截止閥18始終處于開啟狀態(tài)，系統(tǒng)在自來(lái)水管網(wǎng)壓力下工作，太陽(yáng)能集熱器上部設(shè)有集水箱，蓄存熱水。打開生活熱水支管道截止閥9即可提供生活熱水。當(dāng)水溫過(guò)低時(shí)開啟補(bǔ)燃爐補(bǔ)燃，水溫過(guò)高時(shí)通過(guò)第一截止閥15開度調(diào)節(jié)水溫。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括依次連接并形成回路的太陽(yáng)能集熱器(1)、防凍水箱(12)、防凍水箱截止閥(11)、太陽(yáng)能蓄熱水箱(4)、循環(huán)水泵(3)和循環(huán)水泵截止閥(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其特征在于太陽(yáng)能蓄熱水箱下面還設(shè)有無(wú)保溫處理的煙氣通道(5)和進(jìn)行了保溫處理的煙氣通道(6)。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其特征在于太陽(yáng)能蓄熱水箱上部還設(shè)有排氣閥(17)和下部設(shè)排水閥(7)。
4.如權(quán)利要求1～3所述的任一太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其特征在于在防凍水箱截止閥(11)和太陽(yáng)能蓄熱水箱(4)之間還設(shè)有補(bǔ)燃爐(10)和補(bǔ)燃爐截止閥(8)。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其特征在于在補(bǔ)燃爐和補(bǔ)燃爐截止閥之間還增設(shè)有生活熱水支管道和截止閥(9)，太陽(yáng)能蓄熱水箱再連接一個(gè)定壓補(bǔ)水箱(16)。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，其特征在于在防凍水箱截止閥和循環(huán)水泵截止閥之間還設(shè)有連接自來(lái)水截止閥(18)的室內(nèi)循環(huán)管道和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥(14)，并且補(bǔ)燃爐截止閥入口和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥(14)入口之間有第一截止閥(15)連通，防凍水箱入口和室內(nèi)循環(huán)管道截止閥(14)出口有第二截止閥(13)連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)，特別適于我國(guó)嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)住宅使用的采暖系統(tǒng)。本發(fā)明所述的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)包括依次連接并形成回路的太陽(yáng)能集熱器、防凍水箱、防凍水箱截止閥、太陽(yáng)能蓄熱水箱、循環(huán)水泵和循環(huán)水泵截止閥。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能蓄能熱水供暖系統(tǒng)將太陽(yáng)能采暖與傳統(tǒng)火炕采暖有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)了傳統(tǒng)火炕采暖的優(yōu)點(diǎn)，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，熱水采暖系統(tǒng)供水溫度降低，可減少集熱器熱損失，提高太陽(yáng)能集熱器利用效率；蓄熱水箱兼作室內(nèi)散熱器，可減少二次循環(huán)水泵耗電量，減少蓄熱水箱占地面積；與傳統(tǒng)火炕的有機(jī)結(jié)合，可有效利用煙氣余熱，減少常規(guī)能源消耗，同時(shí)符合北方地區(qū)居民用戶生活方式。
文檔編號(hào)F24J2/42GK101059280SQ200610025810
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者竟峰, 張旭 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)