[实用新型]太阳能地埋跨季储热供暖系统专用地埋蓄热库

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热存储技术领域，特别是太阳能地埋跨季储热供暖系统专用地埋蓄热库。

背景技术

主动式太阳能建筑供暖系统是利用集热器、蓄热器、管道、风机及泵等设备来收集、储存和输配太阳热能的，调控系统中各部分继而能达到需要的室温，在国内外，已出现相对成熟的太阳能供暖产品，如空气集热器式、集热屋面式、窗户集热板式及水箱储热供暖式等形式。现有太阳能热储存方式存在的技术问题如下：

①空气集热器式系统储热方式的弊端—所谓空气集热器式系统是指在建筑的向阳面设置太阳能空气集热器，用风机给空气施压，使空气穿过碎石蓄热层内，其中一部分热量加热碎石，另一部分热量则送入建筑物室内用于采暖，由于碎石储热层属于一种敞开式热力学储热系统，其向外散热量较大，储热时间很短(如几个小时到几十个小时)，储热温度也较低，因此，这种系统只能在较为温暖的地区采暖使用，为了保证室内稳定采暖，一般还需要配备辅助热源，实际应用的空气集热器式太阳能主动采暖系统很少，在寒冷地区，尤其是在严寒地区，几乎无法正常供暖。②集热屋面式系统储热方式的不足—所谓集热屋面式太阳能房是把太阳能集热器放在坡屋面、用混凝土地板作为蓄热体的系统，例如日本的OM阳光体系住宅，在冬季，室外空气被屋面下的通气槽引入，积蓄在屋檐下，被安装在屋顶上的玻璃集热板，上升到屋顶最高处，通过通气管和空气处理器进入垂直风道转入地下室，加热室内水泥地板，同时热空气从地板通风口流入室内，由于室内水泥地板的容积有限且没有专门的保温措施，其热损失很大，是一种短期储热供暖方式，因此，这种系统及储热方式不适用于寒冷地区建筑供暖使用。③窗户集热板式系统储热方式的弊端—所谓窗户集热板式是由玻璃盒子单元、百叶集热板、蓄热单元、风扇和风管等组合而成的系统，玻璃夹层中的集热板把光能转化成热能，加热空气，空气受到风扇的驱动力，沿风管流向建筑内部的蓄热单元，该系统的蓄热单元一般用卵石等蓄热材料水平布置在地下，也可以垂直布置在建筑中心位置，这种蓄热方式也属于短期储热方式，最多可节约10%的供热能耗，适用于较温暖及太阳辐射强度高的小型建筑物辅助供暖。④太阳能水箱储热供暖方式的不足—利用水箱储热是目前较为普遍的太阳能供暖方式，这种方式也有技术缺陷：第一、在大气环境中的水箱储热的热损失量很大，目前，国内外所开发的太阳能供暖系统使用水箱作为储热装置，用水作为蓄热材料来储热，水箱放置在楼顶或室外地面上，处于大气环境中,由于水箱内的水蓄热温度较高(如50℃～60℃)，而冬季室外环境温度较低(如在严寒地区，最低可达-30℃左右)，即使对水箱采区了保温措施，在较大温差作用下，水箱储存的热量损失仍然很大，能够有效供暖使用的太阳热能很少；第二、水箱只能短期储热，而不能长期储热，在采暖季，当水箱蓄热温度达到预定值(如50℃～60℃)，环境温度偏低，因处于大气环境中的水箱热损失很大，在较短的时间内，水箱内蓄热温度会大幅降低，以致于无法达到供暖的温度(如35℃～40℃)，尤其在连续阴天雨雪天气，太阳能水箱储热供暖系统将彻底失去为建筑物供暖的能力；第三，水箱体积小，储热量少，建筑物冬季采暖热量需求是很大的，如节能建筑热负荷(即规定室外温度下，每小时每平方米建筑物采暖所需热量)约130MJ～150MJ/m²的供热量，设计日每平方米建筑物需要约2340MJ～2700MJ/m²的供热量，在最冷月，每平方米建筑物则需要约70200MJ～81000MJ/m²的供热量，对于一个1万m²或几万m²的建筑物(群)来说，建造很大体积的水箱储热供暖是不现实的。⑤地下水池储热供暖方式的技术问题—地下储热水池类似于地下修建的消防水池，其技术问题为：一是在地下修建水池储热，技术难度大，造价高；由于水容易汽化，水汽化将携带很多热量(即相变潜热)，修建在地下的水池需要密封防止气体泄漏，但密封的水池内气压将不断增高，气压增高更容易泄漏，为了较长时间储存热量，必须严格密封，另外，修建在地下的密闭水池必须具有一定的抗压承能力，以承担永久荷载、活动荷载及偶然荷载，因此，采取在地下修建水池储热的方法，技术难度大，造价高；二是在国外，大型水箱被放置在山洞里用于太阳能储热，但它只能在极个别的地方使用，局限性很大，不通用，无法普及。

实用新型内容