[发明专利]一种高效太阳能集热联合电能供热系统

说明书

本发明公开了一种高效太阳能集热联合电能供热系统，包括太阳能加热系统、供给水系统、电加热单元和控制系统，还包括循环加热系统，所述供水系统包括一级储热水箱和二级储热水箱，所述循环加热系统分别与太阳能加热系统、一级储热水箱和进水管路连接，所述一级储热水箱通过连通阀门与二级储热水箱连接，所述二级储热水箱通过出水管路与电加热单元连接后，所述电加热单元的出水管与用户用水管路连接。本系统根据太阳能集热器集热特性，设置两级储热水箱，尽可能最大化利用太阳能，采用太阳能和电能联合供热，保证供热的稳定性和经济性。

技术领域

本发明涉及太阳能供热系统技术领域，具体为一种高效太阳能集热联合电能供热系统。

背景技术

太阳能是可再生能源中具有良好应用前景的能源形式之一。在当今的能源短缺和环境污染的形势下，开发新能源和提高现有能源利用率是解决当前能源和环境的问题的有效手段。太阳能以其独特的优势而广泛的被人们利用。目前，对太阳能的利用主要有两种方式，一种是利用太阳能电池板进行光伏发电，一种是利用太阳能热水器进行太阳能集热。不论时太阳能光伏发电还是太阳能集热都需要较大的太阳光照射接收面积，但是由于当今高层建筑越来越多，导致一栋建筑的太阳能接收面积很小，不足以满足人们日常生活对能量的需求。

为解决建筑太阳能接收面积小的问题，技术人员研发处平板式集热器，平板式集热器悬挂在建筑阳台上，平板式集热器利用导热介质的相变原理，处在建筑阳台上的平板式集热器内部的导热介质吸收太阳能的热量由液体变为气体，气体通过管路进入储热水箱，与储热水箱内部的水进行热量交换，换热后的导热介质相变为液体，液体经管路及泵回流到平板集热器内，再次吸收太阳能吸热相变，实现介质的循环。导热介质的相变原理，提高太阳能利用效率，能够使太阳能在高层建筑上得到使用。但是，在阴雨等天气状况不好的情况下，平板式集热器无法使用。

在利用太阳能电池板进行光伏发电时，一个很大的问题就是太阳能电池板的温度直接影响太阳能光电转换的效率，太阳能电池组件处于较高的温度(高于40摄氏度)或较低的温度(低于0摄氏度)时，太阳能电池组件光电转换效率明显降低，并且对太阳能电池板本身也会造成伤害，降低太阳能电池板的使用寿命。

太阳能由于受到自然条件和环境的影响很大，周期性和波动性性不可避免，而太阳能联合电能供能可以克服新能源的自然缺陷，并且达到降低单纯电供能成本的目的。

电能替代和用能终端再电气化是能源需求侧的变化趋势之一。稳步推进电能替代，有利于构建层次更高、范围更广的新型电力消费市场，扩大电力消费，提升我国电气化水平，提高人民群众生活质量。

发明内容

本发明提供了一种高效太阳能集热联合电能供热系统，该系统根据太阳能集热器集热特性，设置两级储热水箱，尽可能最大化利用太阳能，采用太阳能和电能联合供热，保证供热的稳定性和经济性。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种高效太阳能集热联合电能供热系统，包括太阳能加热系统、供给水系统、电加热单元和控制系统，还包括循环加热系统，所述供水系统包括一级储热水箱和二级储热水箱，所述循环加热系统分别与太阳能加热系统、一级储热水箱和进水管路连接，所述一级储热水箱通过连通阀门与二级储热水箱连接，所述二级储热水箱通过出水管路与电加热单元连接后，所述电加热单元的出水管与用户用水管路连接。

进一步地，所述太阳能加热系统包括太阳能系统变频水泵、太阳能系统阀门、太阳能集热器和换热器，所述太阳能系统变频水泵出口经太阳能系统阀门后与太阳能集热器进口相连，所述太阳能集热器出口与换热器进口相连，换热器出口与太阳能系统变频水泵进口相连。

进一步地，所述太阳能加热系统还包括减压阀和膨胀箱，所述太阳能系统阀门与太阳能集热器进口之间的管路上设置有一旁路，所述旁路上自内向外依次设有减压阀和膨胀箱。