基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的制作方法

1.本实用新型涉及清洁能源利用技术领域，尤其涉及一种基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统。


背景技术：

2.太阳能的供热分为短期蓄热太阳能供热系统cshpds(central solar heating plants with diurnal storage)和跨季节蓄热太阳能供热系统cshpss(central solar heating plants with seasonal storage)。短期蓄热主要是满足宾馆、学校等的部分用热水和采暖的需求，它所提供的热量占用户全年需用热量的15％～20％；跨季节蓄热可以满足全年的生活热水和冬季采暖的需求，它所提供的热量可以占用户全年使用热量的50％。现阶段，我国南方地区在冬天大部分的能源的使用主要为电加热、燃气加热和锅炉加热，因此跨季节蓄热太阳能集中供热系统为减少南方冬季能源消耗和co2的排放提供了有效的解决方法。
3.现有太阳能热水系统中普遍采用水箱作为蓄热装置，而如何降低蓄热热能损失，提高热能利用率是目前研发的方向。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.提供一种基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统，包括太阳能集热器和蓄热水箱，所述蓄热水箱的顶部进水管和底部的出水管均连接所述太阳能集热器，通过管道上的循环泵对蓄热水箱内的水进行加热，所述蓄热水箱的顶部还设有热水出口，所述热水出口通过管道连接供热末端，所述蓄热水箱的底部还设有补水管，所述蓄热水箱包括内箱体和外箱体，所述内箱体的底部通过多根支撑立柱设于所述外箱体内，且所述内箱体与外箱体之间设有夹层，所述内箱体的中部或中部以下设有隔层，将所述夹层分隔为上部区域和下部区域，所述夹层的下部区域内设有液态相变材料；所述夹层的下部区域内还设有加热丝，所述加热丝电连接太阳能电池系统；所述夹层的上部区域和下部区域的侧壁均设有抽真空口，所述抽真空口上设有阀门。
7.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，还包括若干换热管，所述换热管为一端封口的管状体，所述换热管的封口端设于所述内箱体内部，开口端连通所述夹层的下部区域。
8.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述换热管位于所述内箱体内的部分设有翅片。
9.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述换热管在所述内箱体内的高度不高于所述内箱体的中部。
10.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述外箱体外包覆有保温层。
11.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述保温层外还包覆有隔热反射膜。
12.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述进水管和出水管在所述内箱体内设有稳流器。
13.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述稳流器为具有空腔的环形或平面型结构，表面设有连通所述空腔的通水孔口。
14.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，连接所述出水管的稳流器采用环形稳流器。
15.在本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的一种较佳实施例中，所述蓄热水箱的顶部还设有人孔，所述人孔连通所述内箱体。
16.与现有技术相比，本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的有益效果是：本实用新型将所述蓄热水箱设计为内箱体和外箱体，并将外箱体和内箱体之间的夹层进行抽真空，同时配合外箱体外包裹的保温层实现对蓄热水箱的保温；同时，进一步将夹层通过隔层分隔为上部区域和下部区域，上部区域对应内箱体的热水区域，下部区域对应内箱体的冷水或温水区域(因冷热水密度的不同，冷热水会形成分层现象)，进一步在下部区域设置液态相变材料，且还在内箱体内设计有连通下部区域的换热管，利用太阳能提供电能加热液态相变材料，使液体相变材料受热蒸发，利用蒸发的蒸汽上升遇到温度相对较低的换热管或内箱体外壁或外箱体内壁冷凝，实现对内箱体底部的冷水或温水进行加热，同时也能做到加强保温的效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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它的附图，其中：
18.图1是本实用新型提供的基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统的结构示意图。
具体实施方式
19.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的
规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.实施例一
22.如附图1所示，本实施例提供一种基于太阳能跨季节蓄热的新型供暖系统1，包括太阳能集热器11和蓄热水箱12，所述蓄热水箱12的顶部进水管和底部的出水管均连接所述太阳能集热器11，通过管道上的循环泵对蓄热水箱12内的水进行加热，所述蓄热水箱的顶部还设有热水出口，所述热水出口通过管道连接供热末端13，所述蓄热水箱12的底部还设有补水管14，用于补充水，保证蓄热水箱内在正常的水位。为了降低蓄热水箱的热能损耗，本实施例将所述蓄热水箱设计为内、外箱体的结构，具体为：所述蓄热水箱12包括内箱体121和外箱体122，所述内箱体121的底部通过多根支撑立柱123设于所述外箱体122内，且所述内箱体121与外箱体122之间设有夹层120，所述内箱体121的中部或中部以下设有隔层124，将所述夹层120分隔为上部区域和下部区域，所述夹层120的下部区域内设有液态相变材料15，液态相变材料有多种，可根据需求进行选择，本实施例不做进一步限制；所述夹层120的下部区域内还设有加热丝16，所述加热丝16电连接太阳能电池系统17；所述夹层120的上部区域和下部区域的侧壁均设有抽真空口18，利用抽真空装置将所述夹层抽真空，所述抽真空口18上设有阀门(图中未示出)。
23.本实施例将所述蓄热水箱设计为内箱体和外箱体，并将外箱体和内箱体之间的夹层进行抽真空，利用真空隔热原理对蓄热水箱的保温；同时，进一步将夹层通过隔层分隔为上部区域和下部区域，上部区域对应内箱体的热水区域，下部区域对应内箱体的冷水或温水区域(因冷热水密度的不同，冷热水会形成分层现象)，进一步在下部区域设置液态相变材料，且还在内箱体内设计有连通下部区域的换热管，利用太阳能提供电能加热液态相变材料，使液体相变材料受热蒸发，利用蒸发的蒸汽上升遇到温度相对较低的换热管或内箱体外壁或外箱体内壁冷凝，实现对内箱体底部的冷水或温水进行加热，同时也能做到加强保温的效果。
24.实施例二
25.基于实施例一，本实施例的所述蓄热水箱12还设计有若干换热管19，所述换热管19为一端封口的管状体，所述换热管19的封口端设于所述内箱体121内部，开口端连通所述夹层120的下部区域，蒸发的液态相变材料可进入所述换热管内进行冷凝，实现对内箱体内的冷水或温水进行加热。
26.优选的，本实施例的所述换热管19位于所述内箱体121内的部分设有翅片，提高换热效率。
27.优选的，本实施例的所述换热管19在所述内箱体121内的高度不高于所述内箱体121的中部，确保换热管位于冷水或温水区。
28.实施例三
29.基于实施例一或实施例二，本实施例的所述外箱体121外包覆有保温层20，进一步对外箱体进行保温，降低热能损耗。
30.优选的，本实施例的所述保温层20外还包覆有隔热反射膜(图中未示出)。
31.实施例四
32.基于上述任一所述实施例，本实施例的所述进水管和出水管在所述内箱体121内设有稳流器21，所述稳流器的设置，有利于内水箱内的水体分层，防止冷热水混合。
33.具体的，所述稳流器21为具有空腔的环形或平面型结构，表面设有连通所述空腔的通水孔口210。
34.优选的，连接所述出水管的稳流器21采用环形稳流器，防止稳流器对换热管造成干涉。
35.上述实施例中，所述蓄热水箱12的顶部还设有人孔22，所述人孔22连通所述内箱体121。
36.上述实施例中，所述内箱体121和外箱体122均为圆柱体型。
37.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。