一种利用ZrO2-SiC-Al2O3储热陶瓷的太阳能毛细管网冬季供暖系统

一种利用zro2‑
sic
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al2o3储热陶瓷的太阳能毛细管网冬季供暖系统
技术领域
1.本实用新型涉及供暖技术领域，具体是一种利用zro2‑
sic
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al2o3储热陶瓷的太阳能毛细管网冬季供暖系统。


背景技术：

2.中国北方的冬天异常寒冷，很多人还是以烧火取暖，极易出现一氧化碳中毒的问题，为解决该问题，基于太阳能的供暖系统集热设备得以推广，但现有的供暖系统集热设备运行时，在室外温度降低，热源集热设备和室外管路里的热能能量会白白的流失，热量损耗比较多，供热利用率低，且在冬季晚上没有阳光照射的情况下无法满足供暖需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种利用 zro2‑
sic
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al2o3储热陶瓷的太阳能毛细管网冬季供暖系统，通过太阳能集热器集热，通过毛细管网进行室内的热量传递，利用储热陶瓷储热，能够在冬季晚上没有阳光照射的情况下正常供暖，保证供暖效果，且热量损失较低。
4.本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
5.一种利用zro2‑
sic
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al2o3储热陶瓷的太阳能毛细管网冬季供暖系统，包括太阳能集热器、循环水泵、蛇形盘管、控制器，所述循环水泵的进水端通过输水管与太阳能集热器的出水端连接，所述循环水泵出水端连接有第一三通控制阀，所述第一三通控制阀的其中一个接口与蛇形盘管连接，另外一个接口连接有毛细管网，所述毛细管网的一侧设有蓄热层，另一侧设有储热陶瓷，所述蛇形盘管镶嵌在储热陶瓷内，所述太阳能集热器的进水端设有循环水管，所述循环水管远离太阳能集热器的一端设有第二三通控制阀，所述蛇形盘管和毛细管网远离第一三通控制阀的一端均与第二三通控制阀连接，所述循环水泵、第一三通控制阀、第二三通控制阀均与控制器信号连接。
6.优选的，所述太阳能集热器为竖向微通道cpc太阳能集热器。
7.优选的，所述蛇形盘管内设有相变储热材料。
8.优选的，所述相变储热材料为膨胀石墨/石蜡复合材料。
9.优选的，所述循环水泵上设有温度传感器，所述温度传感器与控制器信号连接。
10.优选的，所述输水管、循环水管上均设有聚氨酯高压发泡保温层。
11.对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
12.本实用新型通过太阳能集热器集热，利用循环水泵提供循环动力，通过毛细管网进行室内的热量传递，并利用储热陶瓷储热，在有光照的白天，太阳能集热器集热，由循环水泵将热水输送至毛细管网和蛇形盘管，由毛细管网为室内供暖，蛇形盘管对储热陶瓷加热，在冬季晚上没有阳光照射的情况下，太阳能集热器中的水流通至蛇形盘管中时，储热陶瓷对蛇形盘管加热，能够在冬季晚上没有阳光照射的情况下正常供暖，保证供暖效果，且毛
细管网的热辐射交换面积大、储热陶瓷的拥有极佳的储热效果，系统整体热量损失较低。
附图说明
13.附图1是本实用新型的结构示意图。
14.附图中标号：1、太阳能集热器；2、循环水泵；3、蛇形盘管；4、输水管； 5、第一三通控制阀；6、毛细管网；7、蓄热层；8、储热陶瓷；9、循环水管； 10、第二三通控制阀。
具体实施方式
15.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
16.实施例：如附图1所示，本实用新型所述是一种利用zro2‑
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al2o3储热陶瓷的太阳能毛细管网冬季供暖系统，包括太阳能集热器1、循环水泵2、蛇形盘管3、控制器。优选的，所述太阳能集热器1为竖向微通道cpc太阳能集热器，以竖向微通道(由14个的平行流道微通道组成)为吸收器，以复合抛物面聚光器(compound parabolic concentrate,cpc)为聚光器的太阳能集热器，利用用微通道小尺度高效传热特性和复合抛物面聚光器非跟踪聚光特点，在平板集热器尺度上可以实现3
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5倍聚光，可满足太阳能中温低温集热需求。所述循环水泵2的进水端通过输水管4与太阳能集热器1的出水端连接，所述循环水泵2出水端连接有第一三通控制阀5，所述第一三通控制阀5的其中一个接口与蛇形盘管3的进水端连接，另外一个接口连接有毛细管网6，所述毛细管网6的一侧设有蓄热层7，另一侧设有储热陶瓷8，当毛细管网6敷设在地面上时，毛细管网6的上侧敷设灰泥蓄热层7，灰泥蓄热层7的顶部敷设地板，储热陶瓷8 位于毛细管网6的下侧，毛细管网6供热在封闭取暖体系时其反响速度亦比传统地面采暖快，10
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20mm的灰泥蓄热层7使地板温度和室温愈加安稳，毛细管网 6内径格外细微，可通过水外表张力到达主动排气效果。毛细管网轻薄、柔软、荷载小，方便与装饰层结，毛细管网供暖系统一般以水为介质输送热量，具有高效节能和高舒适度的特点，毛细管网可以与装饰层结合敷设在顶棚、地面以及墙面，均匀散布能量，就像皮肤中的毛细血管一样柔和地调节室内温度，使用者和房间表面之间的热量传递就通过辐射的方式进行，因为热交换面积大，所以即使在热交换表面和室内空气之间温差较小的情况下也能进行很大的能量交换，由于毛细管网是由间距很小的平行毛细管均匀分布构成，热辐射交换面积特别大，地表基本没有温差，脚感更好供热时系统内水温只需28
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32℃的低温热水。优选的，储热陶瓷8采用zro2‑
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al2o3(zsa)储热陶瓷，拥有极佳的储热效果，其中添加氧化锆可提高储热陶瓷的力学性能和抗热震性能，具有良好的储热性能，将其用于储热材料是非常有必要的。所述蛇形盘管3镶嵌在储热陶瓷8内，优选的，为了提高蛇形盘管的换热效果，所述蛇形盘管3内设有相变储热材料，进一步的，所述相变储热材料为膨胀石墨/石蜡复合材料。所述太阳能集热器1的进水端设有循环水管9，优选的，为减少管路上的热量流失，所述输水管4、循环水管9上均设有聚氨酯高压发泡保温层，发泡均匀紧密，闭孔率高，保温效果优异，热量损失较低。所述循环水管9远离太阳能集热器1 的一端设有第二三通控制阀10，所述蛇形盘管3和毛细管网6远离第一三通控制阀5的一端均与第二三通控制阀10连接，所述循环
水泵2、第一三通控制阀 5、第二三通控制阀10均与控制器信号连接，优选的，所述循环水泵2上设有温度传感器，所述温度传感器与控制器信号连接，温度传感器用于检测循环水的温度，当温度偏低时，控制器将信号传输给循环水泵，进行换热循环，通过储热陶瓷8对毛细管网进行热交换。
17.本实用新型在使用时，当太阳光照射太阳能集热器1时，通过涂有聚光涂层的玻璃盖板和cpc聚光面加热太阳能集热器1内水工质，循环水泵2带动被加热的水的一部分流经毛细管网6，另一部分流经蛇形盘管3，加热蛇形盘管3 内的相变储热材料，因为有循环水泵2的存在，热水又从循环水管9回到太阳能集热器1，继而被太阳能反复循环加热。当夜晚无光时，控制器控制循环水泵 2带动热水换热，储热陶瓷8中的热量流向蛇形盘管3，再由蛇形盘管3流入太阳能集热器1，最终进入毛细管网6，再与蓄热层配合，可以维持一夜的温度需求，基于zro2‑
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al2o3储热陶瓷的太阳能毛细管网供暖系统能够逐步减少传统方式供暖及供热水给大气环境带来的大量污染物的排放，保证效果的同时兼顾节能环保的目的。