一种太阳能分系统取暖装置的制作方法

本实用新型涉及光热供热系统技术领域，特别是涉及一种太阳能分系统取暖装置。

背景技术：

人们对有效利用太阳能始终报有强烈的愿望，并不断地进行着各种有益的技术创新和实践探索。如太阳能发电、太阳能热水器也被广泛使用。

太阳能取暖方面，虽然也有许多有识之士进行了大量的研究和应用。然而，由于技术和设施等方面的限制，实际应用并不太多。

近年来，随着国家和社会对环境保护的逐渐重视，全国各行各业大兴节能减排、同心同德共抓环境污染治理。特别是，为了治理冬季大气环境污染，国家大力实行“煤改气、煤改电”等措施。然而，“煤改气”由于天然气紧缺，投资巨大。

对于“煤改电”，电能总体上还是以火电为主，实行煤改电只是将污染源从不好控制的零散排放转为较能控制的集中排放，而污染排放总量并没有从根本上减少，而且电力输送需要大量的基础投入和运行管理费用，成本较高。

以上这些措施都是冬季取暖方面治表未治本的权宜之策。

现行的太阳能热水器主要用于家庭生活热水或公共洗浴等场所。太阳能取暖没有普及性的技术，据了解主要是太阳能热能转换没适当的工艺技术；储热方式没有突破热水罐换热的模式，造成整个系统装置复杂，体积庞大，实用性受到很大限制等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种太阳能分系统取暖装置，以解决上述现有技术存在的问题，使太阳能热利用率提高，延长了装置的使用寿命，适用范围更广。

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分系统取暖装置，包括太阳能集热器、补水箱、换热器、加热水箱、采暖装置和辅助热源，所述太阳能集热器的出口端与所述换热器的热媒入口端连通，所述太阳能集热器的入口端与所述换热器的热媒出口端连通，所述加热水箱的第一入口端与所述太阳能集热器的出口端和所述换热器的热媒入口端之间的管道连通，所述加热水箱的第一出口端和所述补水箱的出口端均与所述太阳能集热器的入口端和所述换热器的热媒出口端之间的管道连通，所述加热水箱的第二出口端用于与用户端连通，所述加热水箱的第二入口端用于通过水阀与自来水管连通，所述换热器的冷媒出口端与所述采暖装置的入口端连通，所述换热器的冷媒入口端与所述采暖装置的出口端连通，所述辅助热源的入口端与所述换热器的冷媒出口端和所述采暖装置的入口端之间的管道连通，所述辅助热源的出口端与所述换热器的冷媒入口端和所述采暖装置的出口端之间的管道连通。

优选地，所述太阳能集热器的出口端和所述换热器第一入口端之间设有循环泵，所述换热器的冷媒出口端与所述采暖装置的入口端之间设有增压循环泵，所述补水箱的出口端、所述换热器的热媒入口端、所述换热器的热媒出口端、所述换热器的冷媒入口端、所述换热器的热媒出口端、所述加热水箱的第一入口端、所述加热水箱的第一出口端、所述辅助热源的入口端和所述所述辅助热源的出口端处均设有阀门。

优选地，所述太阳能集热器为一组或多组，当所述太阳能集热器为多组时，多组所述太阳能集热器串联或并联设置。

优选地，所述采暖装置为一组或多组，当所述采暖装置为多组时，多组所述采暖装置串联或并联设置。

优选地，所述太阳能集热器的出口端与所述加热水箱的第一入口端和所述换热器的热媒入口端之间的管道以及所述采暖装置的入口端与所述换热器的冷媒出口端和所述辅助热源的出口端之间的管道的外侧均包裹有保温套。

优选地，所述加热水箱的外部设有保温层。

优选地，所述加热水箱和所述补水箱的外壳均为不锈钢板。

优选地，所述加热水箱和所述补水箱上均设有液位指示器和温度测量感应器。

优选地，所述辅助热源为天燃气壁挂炉、空气能源泵、电锅炉和生物质锅炉中的任意一种；所述采暖装置为暖气片或地暖。

优选地，所述辅助热源在夜间和/或光照不足和/或极端天气时启动。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、与传统取暖系统相比，去掉了以往太阳能取暖设备中体积庞大的储水罐，简化了装个装置的结构，结构更简单实用，不受安装位置的限制而适用性更强，同时提高了太阳能热利用效率。

2、将太阳能集热器和采暖装置分离，设计成各自封闭独立的单元，在整个装置安装完成后可一次添加经过处理的软化水，有效地解决了北方地区普遍存在的水碱结垢造成太阳能取暖设备只能提前报废问题，延长了整个装置的使用寿命。

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分系统取暖装置的结构示意图；

其中：1-太阳能集热器，2-循环泵，3-加热水箱，4-用户端，5-水阀， 6-补水箱，7-换热器，8-增压循环泵，9-采暖装置，10-辅助热源。

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。

在本实用新型的描述中需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”和“右”指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的目的是提供一种太阳能分系统取暖装置，以解决现有技术存在的问题，使太阳能热利用率提高，延长了装置的使用寿命，适用范围更广。

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所示：本实施例提供了一种太阳能分系统取暖装置，包括太阳能集热器1、补水箱6、换热器7、加热水箱3、采暖装置9和辅助热源10。太阳能集热器1的出口端与换热器7的热媒入口端连通，太阳能集热器1 的入口端与换热器7的热媒出口端连通。通过换热器7从太阳能集热器1 中获取热量，源源不断地为采暖装置9提供热量，冬季白天约有10小时左右可持续供热。加热水箱3的第一入口端与太阳能集热器1的出口端和换热器7的热媒入口端之间的管道连通，加热水箱3的第一出口端和补水箱6 的出口端均与太阳能集热器1的入口端和换热器7的热媒出口端之间的管道连通。补水箱6的设置用于对太阳能集热器1进行补水。加热水箱3的第二出口端用于与用户端4连通，加热水箱3的第二入口端用于通过水阀5 与自来水管连通，水阀5优选为自来水自动上水控制阀。将太阳能集热器1 内获得的热水输入到加热水箱3内，通过加热水箱3内的换热盘管将自来水加热，为各种生活设施提供稳定持续的生活热水，以备用户使用。换热器7的冷媒出口端与采暖装置9的入口端连通，换热器7的冷媒入口端与采暖装置9的出口端连通。具体地，根据采暖装置9的需要安装匹配的换热器7。通过采暖装置9将热量传送到各个用热房间。辅助热源10的入口端与换热器7的冷媒出口端和采暖装置9的入口端之间的管道连通，辅助热源10的出口端与换热器7的冷媒入口端和采暖装置9的出口端之间的管道连通。加热水箱3的内部设有保温层，以降低储存在加热水箱3中的热水的热量损失。加热水箱3和补水箱6的外壳均优选为不锈钢板。加热水箱3和补水箱6上均设有液位指示器和温度测量感应器，用于显示加热水箱3和补水箱6内的水位和温度。辅助热源10优选为为天燃气壁挂炉、空气能源泵、电锅炉和生物质锅炉中的任意一种。采暖装置9为暖气片或地暖。辅助热源10在夜间和/或光照不足和/或极端天气时启动，通过辅助热源10为采暖装置9进行供热，为室内供暖补充热量。

太阳能集热器1为一组或多组，当太阳能集热器1为多组时，多组太阳能集热器1串联或并联设置。采暖装置9为一组或多组，当采暖装置9 为多组时，多组采暖装置9串联或并联设置。具体地，太阳能集热器1和采暖装置9的具体数量根据实际情况具体设置。

太阳能集热器1的出口端和换热器7第一入口端之间设有循环泵2。具体地，根据太阳能集热器1安装数量、位置和高度安装匹配的循环泵2。换热器7的冷媒出口端与采暖装置9的入口端之间设有增压循环泵8，根据采暖面积或采暖装置9的平面和楼层布置情况设计安装匹配的增压循环泵8。补水箱6的出口端、换热器7的热媒入口端、换热器7的热媒出口端、换热器7的冷媒入口端、换热器7的热媒出口端、加热水箱3的第一入口端、加热水箱3的第一出口端、辅助热源10的入口端和辅助热源10的出口端处均设有阀门，通过相应的阀门控制相应管路的开启和关闭。太阳能集热器1的出口端与加热水箱3的第一入口端和换热器7的热媒入口端之间的管道以及采暖装置9的入口端与换热器7的冷媒出口端和辅助热源10的出口端之间的管道的外侧均包裹有保温套，以降低热量在传输过程中的损失。

本实施例中的太阳能分系统取暖装置利用太阳能集热器1采集太阳能，并通过室内的采暖装置进行储热，从而达到冬天取暖目的。具体地，太阳能分系统取暖装置充分利用冬季白太阳光充足的7-8个小时，通过太阳能集热器1收集太阳热量加热太阳能集热器1中的水，再经过换热器7将热量传递到采暖装置9中进行取暖，或者直接通入加热水箱3内将加热水箱3 内的水进行加热，供用户使用，大大提高了太阳能热的利用效率。试验证明，冬至前后只要是晴好天气，太阳能集热器1内的水温仍可达到60-70℃，中午的3-4小时可达到80℃以上。换热器7的热转换率一般在90％以上，通过太阳能分系统取暖装置能够持续不断地向室内的采暖装置9加温，使室内温度始终保持18-20℃及以上。即使晚上不用太阳能集热器1进行供热，室内温度仍可以维持2-3小时左右，同时，还可利用辅助热源10直接为采暖装置9提供热量，以维持室内温度，方便用户使用。通过试验测温，当取暖装置的温度达到30-40℃时，室温基本可以达到21-24℃，节能建筑效果更佳。总体上一个冬天利用太阳能取暖能占到70％，利用辅助热源10进行供暖占30％左右，利用太阳能集热器1取暖的主要能耗是循环泵2和增压循环泵8，每小时的总耗电量约为200-300W。因此推广应用这个装置将对节能减排发挥了很大的促进作用，特别是在“煤改气”、“煤改电”地区对降低住户冬季取暖费用的经济效益十分显著。

本实施例中的太阳能分系统取暖装置与传统取暖系统相比，去掉了以往太阳能取暖设备中体积庞大的储水罐，简化了装个装置的结构，使得整个装置更加简单实用，不受安装位置的限制而适用性更强，同时提高了太阳能热利用效率；将太阳能集热系统和采暖系统分离，设计成各自封闭独立的单元，在整个装置安装完成后一次添加经过处理的软化水，有效地解决了北方地区普遍存在的水碱结垢造成太阳能取暖设备只能提前报废问题，延长了整个装置的使用寿命。

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。