[实用新型]一种生物质颗粒燃料与太阳能生光互补供热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于可再生能源技术领域，是一种生物质颗粒燃料与太阳能生光互补供热装置，具体是以生物质颗粒燃料为主、太阳能为辅助能源的一种新型供热装置，通过控制系统实现了自动上料、自动燃烧等，能够为农村居民以及设施种植大棚、养殖场等供热、供暖。

背景技术

我国是世界第二大能源生产国和消费国，2009年我国一次能源生产量达到28亿t标准煤，能源消费总量31亿t标准煤。我国也是化石能源非常短缺的国家。人均煤炭资源约90t，仅为世界平均水平的55.4％；人均石油可采储量2.6t，仅为世界平均值的11.1％；人均可开采天然气1074m3，为世界平均值的4.3％。化石能源的生产和消费造成了严重的环境污染和生态破坏。煤炭使用过程产生的污染是我国最大的环境问题，废气排放中约90％的SO₂、85％的CO₂和67％的NOx，以及80％的烟尘都是由燃煤造成的。另外我国具有丰富的生物质能资源，秸秆数量大、种类多、分布广，每年秸秆产量约8亿t。因此大力开发生物质资源，实现秸秆固体成型燃料规模化生产和应用，不仅能够在一定程度上缓解能源短缺的压力，而且可以相应减少使用煤、石油等不可再生资源对生态环境保护的负面影响。

生物质固体成型燃料是指农作物秸秆、林业剩余物在一定温度与压力作用下经干燥和粉碎后挤压成具有一定形状的、密度较大的固体燃料。体积缩小6～8倍，密度为1.0～1.4t/m³，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧效率好。既可用于小型生物质炉具或小型锅炉作为农村居民的炊事和取暖燃料，也可用于大型锅炉作为城市区域供热和发电厂的燃料，近年来越来越受到人们的广泛关注。

太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比，具有资源丰富、洁净、开发利用方便以及不存在运输问题等优点，目前广泛应用于太阳能热水器、光伏发电等。但也存在能量密度较低，、天气影响较大等问题，尤其是因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响较大，限制了发展。

因此在生物质颗粒燃料锅炉供热的基础上，将太阳能作为辅助能源，建立生物质-太阳能供热装置，能够降低锅炉的运行时间减少颗粒燃料的消耗量，提高节能效率。目前在已有的研究中，也有将太阳能和锅炉结合在一起的装置，如公开号为CN101196305A申请日2007.12.28的专利，该专利为太阳能和生物质锅炉结合取暖装置，主要是在生物质气化炉外面安装太阳能集热板，但该装置只是把太阳能和锅炉连接在一起，在结构上没有实现自动控制，而且锅炉为气化炉，整个取暖装置的应用范围窄。

发明内容

本实用新型的目的是以蓄热贮水箱为核心，以生物质颗粒燃料锅炉和太阳能集热管为加热装置，其中以生物质颗粒燃料为主及以太阳能为辅助能源，为农村居民及种植养殖设施农业等提供热水、供暖等，有效解决太阳能受天气、时间等限制的问题，同时通过太阳能热板使水增温，再通过生物质颗粒燃料锅炉继续加温，能够降低锅炉的运行时间减少颗粒燃料的消耗量，比传统供暖系统节能60％以上。

为达到这一目的所采取的技术方案包括太阳能集热板、生物质颗粒燃料锅炉、锅炉控制系统和蓄热贮水箱，其特征在于锅炉控制系统通过检测太阳能集热板产生热水的温度来控制生物质颗粒燃料锅炉的启动、工作，二者产生的高温热水通过换热管加热蓄热贮水箱中冷水，产生热水并分别供给热水装置和供暖装置。

上述的一种生物质颗粒燃料与太阳能生光互补供热装置中，太阳能集热板通过太阳能产生热水，产生的热水通过温度传感器进入生物质颗粒燃料锅炉，温度传感器能够向控制系统提供信号。

上述的一种生物质颗粒燃料与太阳能生光互补供热装置中，当太阳能集热板产生热水温度高于80℃时，生物质颗粒燃料锅炉不启动运行，热水将直接通过生物质颗粒燃料锅炉进入蓄热贮水箱中的换热管；当热水温度低于80℃时，温度传感器将信号反馈到锅炉控制系统，同时生物质颗粒燃料锅炉将启动，对热水进一步加热，然后再进入蓄热贮水箱中的换热管8中。

上述的一种生物质颗粒燃料与太阳能生光互补供热装置中，生物质颗粒燃料锅炉和太阳能集热板产生的热水通过热水出水管从蓄热贮水箱底端进入交换管中，热交换后的冷水从热水回水管经三通返回到太阳能集热板中，完成冷水-太阳能集热管/生物质颗粒燃料锅炉/-热水-换热器-冷水等热交换循环。