[发明专利]基于聚光集电的有限场地面积下高效昼夜供暖装置

说明书

技术领域

本发明涉及集中供暖装置，具体地指一种基于聚光集电的有限场地面积下高效昼夜供暖装置。

背景技术

目前，能源越来越紧张，人们逐渐把目光转移到可再生能源的开发和利用上，其中，廉价无污染的太阳能受到人们的青睐。目前，太阳能利用技术已经迅速发展，利用太阳能取暖的技术也日趋成熟，但受到地理位置、空间等安装条件的约束，现有太阳能集热器的效率仍然不足以满足供暖需要；同时，单独使用太阳能也无法实现昼夜不间断供暖。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于聚光集电的有限场地面积下高效昼夜供暖装置，能够在例如房顶等有限场地面积下通过提高太阳能真空管的集热效率减小对安装场地面积的要求，并利用空气源热泵实现夜间供暖，从而实现24小时不间断供暖，且成本低、能效高。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种基于聚光集电的有限场地面积下高效昼夜供暖装置包括：

聚光型高效太阳能集热系统，由聚光型太阳能集热器及其循环水管道上的集热循环泵构成，所述聚光型太阳能集热器包括设置于安装基础上的平板型太阳能集热器，平板型太阳能集热器上端设有聚光反射集电板，聚光反射集电板由覆盖有选择性反射外表面层的太阳能集电板构成，其外表面层用于将阳光中的长波反射到平板型太阳能集热器表面；

一次恒温式换热系统，包括恒温水箱和分别通过循环水管道与恒温水箱连接的集热水箱、空气源热泵；所述集热水箱与平板型太阳能集热器通过循环水管道连接，所述恒温水箱与集热水箱连接的循环水管道上设有温差循环泵；

二次交换式昼夜换热系统，包括供暖设备和温差循环泵，所述供暖设备与恒温水箱通过循环水管道连接，所述温差循环泵设置于供暖设备的进水管道上；

智能光伏供电系统，包括光伏发电系统、蓄电池组和不间断电源，所述不间断电源分别与光伏发电系统、市电和蓄电池组连接，用于实现光伏发电系统或市电对蓄电池组的充电以及不间断电源的对外供电；不间断电源通过变频启动装置与所述空气源热泵连接，用于空气源热泵的供电。上述技术方案中，所述聚光反射集电板的外表面层是以球形吸热体为基圆的旋转渐开面。

上述技术方案中，所述光伏发电系统包括依次连接的聚光反射集电板太阳能集电板部分、光伏汇流箱和光伏逆变器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：在普通平板型太阳能集热器上安装了聚光反射集电板，能够将阳光反射到平板型太阳能集热器上，其中的长波被吸收，从而提高了平板型太阳能集热器的集热效率，短波则用于发电，并经蓄电池蓄电。经过安庆石化锅炉实验表明，应用聚光反射集电板的平板型太阳能集热器，其集热效率平均提高了30~50%，非常适宜在例如屋顶等有限场地面积下的铺设；空气源热泵作为辅助供暖装置，能够确保阴雨天或晚间的供暖，实现整个装置的24小时不间断供暖；利用光伏发电系统作为空气源热泵的辅助电源，更有效的利用了低廉环保的太阳能，且保证了空气源热泵在断电情况下的稳定运行。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构暨工作原理示意图。

图2为图1中聚光型太阳能集热器的结构示意图。

图3为图1中智能光伏供电系统的结构示意图。

图中：1—聚光型高效太阳能集热系统，2—一次恒温式换热系统，3—二次交换式昼夜换热系统，4—智能光伏供电系统，5—聚光型太阳能集热器（其中：5.1—平板型太阳能集热器、5.2—支架、5.3—聚光反射集电板），6—集热循环泵，7—集热水箱，8、11—温差循环泵，9—恒温水箱，10—空气源热泵，12—暖气片，13—光伏汇流箱，14—光伏逆变器，15—蓄电池组，16—变频启动装置，17—不间断电源，18—电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明的一种基于聚光集电的有限场地面积下高效昼夜供暖装置，包括聚光型高效太阳能集热系统1、一次恒温式换热系统2、二次交换式昼夜换热系统3和智能光伏供电系统4，具体来说。