專利名稱：相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及供熱采暖技術(shù)，特別是涉及一種相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，用于建筑供熱和空調(diào)的能源消耗不斷增加，能源緊缺和環(huán)境污染形式日益嚴(yán)峻，節(jié)能減排已經(jīng)成為全社會的共同目標(biāo)和責(zé)任。太陽能作為一種十分重要的清潔可再生資源，對其開發(fā)利用是實現(xiàn)節(jié)能減排的一個重要途徑。利用太陽能進(jìn)行供熱采暖是太陽能利用的一個重要方面。現(xiàn)有太陽能供熱采暖裝置主要由蓄熱水箱及太陽能集熱器組成，這種供熱采暖裝置的加熱方式是使蓄熱水箱內(nèi)的水往復(fù)循環(huán)流過太陽能集熱器，利用太陽能集熱器吸收的太陽光能進(jìn)行加熱，但是由于蓄熱水箱內(nèi)的水體在蓄熱一段時間后其整體溫度偏高，且與用戶端水管相通，使得回流到太陽能集熱器里的水溫與用戶端取熱水溫度相差無幾，會造成太陽能集熱器效率偏低，進(jìn)而影響到對水體的加熱效果，使得水體整體溫度偏低，尤其是當(dāng)用戶要較高溫度熱水時，通常還需輔助以常規(guī)能源加熱，其供熱效果較差。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種供熱效果好的相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的一種相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱器，其特征在于還包括相變蓄熱層、相變蓄熱體、輔助熱源，及兩臺循環(huán)泵、七個截止閥；所述兩臺循環(huán)泵分別為第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵，所述七個截止閥分別為第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第六截止閥、第七截止閥；所述相變蓄熱體設(shè)有一換熱流體進(jìn)口、一換熱流體出口、一進(jìn)水口、一出水口，所述相變蓄熱層、太陽能集熱器、輔助熱源及兩臺循環(huán)泵各設(shè)有一流體進(jìn)口、一流體出口 ；所述相變蓄熱體的換熱流體進(jìn)口接到第一循環(huán)泵的流體出口，并經(jīng)第七截止閥接到第二循環(huán)泵的流體進(jìn)口，其換熱流體出口經(jīng)第一截止閥接到太陽能集熱器的流體進(jìn)口， 并經(jīng)第三截止閥接到相變蓄熱層的流體出口，經(jīng)第五截止閥接到輔助熱源的流體進(jìn)口，其進(jìn)水口經(jīng)一進(jìn)水閥門連接市政供水管道，其出水口經(jīng)一出水閥門連接室內(nèi)水管；所述第一循環(huán)泵的流體進(jìn)口經(jīng)第二截止閥接到太陽能集熱器的流體出口，并經(jīng)第四截止閥接到第二循環(huán)泵的流體進(jìn)口，經(jīng)第六截止閥接到輔助熱源的流體出口 ；所述第二循環(huán)泵的流體出口接到相變蓄熱層的流體進(jìn)口 ；各部件及各部件之間的連接管路內(nèi)均設(shè)有傳熱流體。進(jìn)一步的，所述相變蓄熱層由相變溫度在30 35°C之間的相變蓄熱材料平鋪而成，所述相變蓄熱體為一柱狀殼體，該殼體的內(nèi)腔中填充有相變溫度在50 70°C之間的相變蓄熱材料。進(jìn)一步的，所述輔助熱源是管道式電加熱器，或是熱泵裝置。進(jìn)一步的，所述相變蓄熱層內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為換熱盤管式，即在相變蓄熱層內(nèi)設(shè)置一根換熱盤管，并在該換熱盤管的四周填充相變蓄熱材料，該換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱層的流體進(jìn)口和流體出口。進(jìn)一步的，所述相變蓄熱體內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為換熱盤管式，即在相變蓄熱體內(nèi)設(shè)置兩根換熱盤管，并在兩根換熱盤管的四周填充相變蓄熱材料，其中一根換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱體的換熱流體進(jìn)口和換熱流體出口，另一根換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱體的進(jìn)水口和出水口。進(jìn)一步的，所述相變蓄熱體內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為蓄熱球式，即用蓄熱球填充相變蓄熱體，并在每個蓄熱球內(nèi)填充相變蓄熱材料。本實用新型提供的相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)，通過傳熱流體將太陽能集熱器采集的熱量以熱交換方式轉(zhuǎn)移至相變蓄熱層及相變蓄熱體內(nèi)，且傳熱流體與用戶端水體不連通，使得經(jīng)熱交換后回流到太陽能集熱器內(nèi)傳熱流體溫度較低，因此能有效提升太陽能集熱器的效率，其供熱效果較好。

圖1是本實用新型實施例的相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實用新型的保護范圍。如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)， 包括太陽能集熱器2，其特征在于還包括相變蓄熱層1、相變蓄熱體3、輔助熱源4，及兩臺循環(huán)泵、七個截止閥；所述兩臺循環(huán)泵分別為第一循環(huán)泵61、第二循環(huán)泵62，所述七個截止閥分別為第一截止閥71、第二截止閥72、第三截止閥73、第四截止閥74、第五截止閥75、第六截止閥 76、第七截止閥77 ；所述相變蓄熱體3設(shè)有一換熱流體進(jìn)口、一換熱流體出口、一進(jìn)水口、一出水口， 所述相變蓄熱層1、太陽能集熱器2、輔助熱源4及兩臺循環(huán)泵各設(shè)有一流體進(jìn)口、一流體出 Π ；所述相變蓄熱體3的換熱流體進(jìn)口接到第一循環(huán)泵61的流體出口，并經(jīng)第七截止閥77接到第二循環(huán)泵62的流體進(jìn)口，其換熱流體出口經(jīng)第一截止閥71接到太陽能集熱器 2的流體進(jìn)口，并經(jīng)第三截止閥73接到相變蓄熱層1的流體出口，經(jīng)第五截止閥75接到輔助熱源4的流體進(jìn)口，其進(jìn)水口經(jīng)一進(jìn)水閥門81連接市政供水管道，其出水口經(jīng)一出水閥門82連接室內(nèi)水管；所述第一循環(huán)泵61的流體進(jìn)口經(jīng)第二截止閥72接到太陽能集熱器2的流體出口，并經(jīng)第四截止閥74接到第二循環(huán)泵62的流體進(jìn)口，經(jīng)第六截止閥76接到輔助熱源4的流體出口 ；所述第二循環(huán)泵62的流體出口接到相變蓄熱層1的流體進(jìn)口 ；各部件及各部件之間的連接管路內(nèi)均設(shè)有傳熱流體。本實用新型實施例中，所述傳熱流體是水。本實用新型實施例中，所述相變蓄熱層由相變溫度在30 35°C之間的相變蓄熱材料平鋪而成，所述相變蓄熱體為一柱狀殼體，該殼體的內(nèi)腔中填充有相變溫度在50 70°C之間的相變蓄熱材料。本實用新型實施例中，所述相變蓄熱層內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為換熱盤管式，即在相變蓄熱層內(nèi)設(shè)置一根換熱盤管，并在該換熱盤管的四周填充相變蓄熱材料，該換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱層的流體進(jìn)口和流體出口。本實用新型實施例中，所述相變蓄熱體內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為換熱盤管式，即在相變蓄熱體內(nèi)設(shè)置兩根換熱盤管，并在兩根換熱盤管的四周填充相變蓄熱材料，其中一根換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱體的換熱流體進(jìn)口和換熱流體出口，另一根換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱體的進(jìn)水口和出水口。本實用新型實施例實際應(yīng)用時，所述相變蓄熱體內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式也可以是蓄熱球式，即用蓄熱球填充相變蓄熱體，并在每個蓄熱球內(nèi)填充相變蓄熱材料。本實用新型實施例中，所述相變蓄熱層及相變蓄熱體內(nèi)的換熱盤管均由銅管盤折而成，所述輔助熱源是管道式電加熱器，或是空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等熱泵系統(tǒng)。本實用新型實施例使用時，將相變蓄熱層鋪設(shè)于室內(nèi)的地坪面與地板之間的夾層內(nèi)，相變蓄熱層的底面設(shè)有一層硬質(zhì)保溫板，以減少相變蓄熱層傳向地坪面的熱量，相變蓄熱層上方的地板最好采用透熱性能較好的木質(zhì)地板，以利于相變蓄熱層向室內(nèi)環(huán)境散熱。本實用新型實施例在夏季使用時，鋪設(shè)于室內(nèi)的地坪面與地板之間的夾層內(nèi)的相變蓄熱層無需蓄熱，此時應(yīng)當(dāng)關(guān)閉第三截止閥73、第四截止閥74、第二循環(huán)泵62;在冬季使用時，鋪設(shè)于室內(nèi)的地坪面與地板之間的夾層內(nèi)的相變蓄熱層需蓄熱，此時應(yīng)當(dāng)開啟第三截止閥73、第四截止閥74、第二循環(huán)泵62。本實用新型實施例的工作原理如下在夏季太陽光能充足的天氣狀況下，關(guān)閉第三截止閥73、第四截止閥74、第五截止閥75、第六截止閥76、第七截止閥77、第二循環(huán)泵62、輔助熱源4、進(jìn)水閥門81、出水閥門 82，開啟第一截止閥71、第二截止閥72、第一循環(huán)泵61，在第一循環(huán)泵61的作用下，傳熱流體從太陽能集熱器2的流體進(jìn)口流入，經(jīng)太陽能集熱器2吸收的太陽光能加熱后從太陽能集熱器2的流體出口流出，再經(jīng)第二截止閥72、第一循環(huán)泵61泵入相變蓄熱體3內(nèi)，并與相變蓄熱體3內(nèi)的相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，從而將熱量儲存在相變蓄熱體3內(nèi)，然后再從相變蓄熱體3的換熱流體出口流出，經(jīng)第一截止閥71回到太陽能集熱器2，完成一個熱交換循環(huán)；用戶需要使用熱水時，打開進(jìn)水閥門81和出水閥門82，市政供水管道內(nèi)的冷水即可流入相變蓄熱體3，利用相變蓄熱體3內(nèi)儲蓄的熱量對從進(jìn)水閥門81流入的冷水進(jìn)行加熱，加熱后的水經(jīng)出水閥門82流出供用戶使用；在夏季太陽光能不足的天氣狀況下，且用戶不需要使用熱水時，必須關(guān)閉兩臺循環(huán)泵及七個截止閥，以防相變蓄熱體3內(nèi)儲蓄的熱量流失；在夏季太陽光能不足的天氣狀況下，且用戶需要使用熱水時，關(guān)閉第一截止閥71、第二截止閥72、第三截止閥73、第四截止閥74、第七截止閥77、第二循環(huán)泵62，開啟第一循環(huán)泵61、第五截止閥75、第六截止閥76、輔助熱源4，在輔助熱源4的作用下，傳熱流體從輔助熱源4的流體進(jìn)口流入，經(jīng)輔助熱源4加熱后從輔助熱源4的流體出口流出，再經(jīng)第六截止閥76、第一循環(huán)泵61泵入相變蓄熱體3內(nèi)，并與相變蓄熱體3內(nèi)的相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，從而將熱量儲存在相變蓄熱體3內(nèi)，然后再從相變蓄熱體3的換熱流體出口流出，經(jīng)第五截止閥75回流到輔助熱源4，同時打開進(jìn)水閥門81和出水閥門82，市政供水管道內(nèi)的冷水即可流入相變蓄熱體3，利用相變蓄熱體3內(nèi)儲蓄的熱量對從進(jìn)水閥門81流入的冷水進(jìn)行加熱，加熱后的水經(jīng)出水閥門82流出供用戶使用；在冬季太陽光能充足的天氣狀況下，開啟第一截止閥71、第二截止閥72、第三截止閥73、第四截止閥74及兩臺循環(huán)泵，關(guān)閉輔助熱源4，在第一循環(huán)泵61的作用下，傳熱流體從太陽能集熱器2的流體進(jìn)口流入，經(jīng)太陽能集熱器2吸收的太陽光能加熱后從太陽能集熱器2的流體出口流出，再經(jīng)第二截止閥72后分成兩路，第二截止閥72流出的第一路傳熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵61泵入相變蓄熱體3內(nèi)，并與相變蓄熱體3內(nèi)的相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，從而將熱量儲存在相變蓄熱體3內(nèi)，然后再從相變蓄熱體3的換熱流體出口流出，經(jīng)第一截止閥71回到太陽能集熱器2，第二截止閥72流出的第二路傳熱流體經(jīng)第四截止閥 74、第二循環(huán)泵62泵入相變蓄熱層1內(nèi)，并與相變蓄熱層1內(nèi)的相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換， 從而將熱量儲存在相變蓄熱層1內(nèi)，然后再從相變蓄熱層1的流體出口流出，經(jīng)第三截止閥 73、第一截止閥71回到太陽能集熱器2，相變蓄熱層1內(nèi)儲存的熱量透過室內(nèi)地板緩釋入室內(nèi)環(huán)境中；用戶需要使用熱水時，打開進(jìn)水閥門81和出水閥門82，市政供水管道內(nèi)的冷水即可流入相變蓄熱體3，利用相變蓄熱體3內(nèi)儲蓄的熱量對從進(jìn)水閥門81流入的冷水進(jìn)行加熱，加熱后的水經(jīng)出水閥門82流出供用戶使用；在冬季太陽光能不足的天氣狀況下，且用戶不需要使用熱水時，必須關(guān)閉兩個循環(huán)泵及七個截止閥，以防相變蓄熱體3內(nèi)儲蓄的熱量流失；在冬季太陽光能不足的天氣狀況下，且用戶需要使用熱水時，關(guān)閉第一截止閥71、 第二截止閥72，開啟第三截止閥73、第四截止閥74、第五截止閥75、第六截止閥76、第一循環(huán)泵61、第二循環(huán)泵62、輔助熱源4，在第一循環(huán)泵61的作用下，傳熱流體從輔助熱源4的流體進(jìn)口流入，經(jīng)輔助熱源4加熱后從輔助熱源4的流體出口流出，再經(jīng)第六截止閥76后分成兩路，第六截止閥76流出的第一路傳熱流體經(jīng)第一循環(huán)泵61泵入相變蓄熱體3內(nèi)，并與相變蓄熱體3內(nèi)的相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，從而將熱量儲存在相變蓄熱體3內(nèi)，然后再從相變蓄熱體3的換熱流體出口流出，經(jīng)第五截止閥75回流到輔助熱源4，第六截止閥76 流出的第二路傳熱流體經(jīng)第四截止閥74、第二循環(huán)泵62泵入相變蓄熱層1內(nèi)，并與相變蓄熱層1內(nèi)的相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，從而將熱量儲存在相變蓄熱層1內(nèi)，然后再從相變蓄熱層1的流體出口流出，經(jīng)第三截止閥73、第五截止閥75回到輔助熱源4，相變蓄熱層1內(nèi)儲存的熱量透過室內(nèi)地板緩釋入室內(nèi)環(huán)境中；用戶需要使用熱水時，打開進(jìn)水閥門81和出水閥門82，市政供水管道內(nèi)的冷水即可流入相變蓄熱體3，利用相變蓄熱體3內(nèi)儲蓄的熱量對從進(jìn)水閥門81流入的冷水進(jìn)行加熱，加熱后的水經(jīng)出水閥門82流出供用戶使用；在冬季，當(dāng)相變蓄熱體3內(nèi)蓄存的熱量過剩時，關(guān)閉第一截止閥71、第二截止閥 72、第四截止閥74、第五截止閥75、第六截止閥76、第一循環(huán)泵61，開啟第三截止閥73、第七截止閥77、第二循環(huán)泵62，在第二循環(huán)泵62的作用下，相變蓄熱體3的多余熱量由傳熱流體帶入相變蓄熱層1，再由相變蓄熱層1釋放入室內(nèi)環(huán)境中。
權(quán)利要求1.一種相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱器，其特征在于還包括相變蓄熱層、相變蓄熱體、輔助熱源，及兩臺循環(huán)泵、七個截止閥；所述兩臺循環(huán)泵分別為第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵，所述七個截止閥分別為第一截止閥、 第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥、第六截止閥、第七截止閥；所述相變蓄熱體設(shè)有一換熱流體進(jìn)口、一換熱流體出口、一進(jìn)水口、一出水口，所述相變蓄熱層、太陽能集熱器、輔助熱源及兩臺循環(huán)泵各設(shè)有一流體進(jìn)口、一流體出口 ；所述相變蓄熱體的換熱流體進(jìn)口接到第一循環(huán)泵的流體出口，并經(jīng)第七截止閥接到第二循環(huán)泵的流體進(jìn)口，其換熱流體出口經(jīng)第一截止閥接到太陽能集熱器的流體進(jìn)口，并經(jīng)第三截止閥接到相變蓄熱層的流體出口，經(jīng)第五截止閥接到輔助熱源的流體進(jìn)口，其進(jìn)水口經(jīng)一進(jìn)水閥門連接市政供水管道，其出水口經(jīng)一出水閥門連接室內(nèi)水管；所述第一循環(huán)泵的流體進(jìn)口經(jīng)第二截止閥接到太陽能集熱器的流體出口，并經(jīng)第四截止閥接到第二循環(huán)泵的流體進(jìn)口，經(jīng)第六截止閥接到輔助熱源的流體出口 ；所述第二循環(huán)泵的流體出口接到相變蓄熱層的流體進(jìn)口；各部件及各部件之間的連接管路內(nèi)均設(shè)有傳熱流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相變蓄熱層由相變溫度在30 35°C 之間的相變蓄熱材料平鋪而成，所述相變蓄熱體為一柱狀殼體，該殼體的內(nèi)腔中填充有相變溫度在50 70°C之間的相變蓄熱材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輔助熱源是管道式電加熱器，或是熱泵裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相變蓄熱層內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為換熱盤管式，即在相變蓄熱層內(nèi)設(shè)置一根換熱盤管，并在該換熱盤管的四周填充相變蓄熱材料，該換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱層的流體進(jìn)口和流體出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相變蓄熱體內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為換熱盤管式，即在相變蓄熱體內(nèi)設(shè)置兩根換熱盤管，并在兩根換熱盤管的四周填充相變蓄熱材料，其中一根換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱體的換熱流體進(jìn)口和換熱流體出口，另一根換熱盤管的兩端管口分別接到相變蓄熱體的進(jìn)水口和出水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相變蓄熱體內(nèi)的相變蓄熱材料填充方式為蓄熱球式，即用蓄熱球填充相變蓄熱體，并在每個蓄熱球內(nèi)填充相變蓄熱材料。
專利摘要一種相變蓄熱式太陽能供熱采暖系統(tǒng)，涉及供熱采暖技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是提高供熱效果的技術(shù)問題。該系統(tǒng)包括太陽能集熱器、相變蓄熱層、相變蓄熱體、輔助熱源，及兩臺循環(huán)泵、七個截止閥；所述相變蓄熱體設(shè)有一換熱流體進(jìn)口、一換熱流體出口、一進(jìn)水口、一出水口，所述相變蓄熱層設(shè)有一流體進(jìn)口、一流體出口；所述相變蓄熱體的換熱流體進(jìn)口經(jīng)循環(huán)泵和截止閥分別接到太陽能集熱器的流體出口、相變蓄熱層的流體進(jìn)口及輔助熱源的流體出口，其換熱流體出口經(jīng)截止閥分別接到太陽能集熱器的流體進(jìn)口、相變蓄熱層的流體出口及輔助熱源的流體進(jìn)口，其進(jìn)水口和出水口各經(jīng)閥門連接供水管道和室內(nèi)水管。本實用新型提供的系統(tǒng)，供熱效果好，用戶端水溫高。
文檔編號F24J2/34GK201954786SQ20102067355
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者吳照, 張國新, 趙新紅, 陳雷田 申請人:上海安悅節(jié)能技術(shù)有限公司