[实用新型]一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统

说明书

一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统，涉及太阳能热利用及热储存领域。包括太阳能集热器、短期储热水池、跨季节储热水池、水源热泵、板式换热器、辐射散热装置、阀门、水泵和控制系统。所述的短期储热水池能为跨季节储热水池提供稳定的热源，减少现有技术中储热循环水泵频繁启停的损耗，并在供暖中后期跨季节储热水池内水温较低时，从短期储热水池取热向末端辐射散热装置供暖。该系统能适应不同储热水池水温状况，进行多种工作模式，其控制方法配合不同取热形式，使供热系统的供热量与用户需热量匹配。该系统能自动控制运行，在满足热用户供热需求的同时，提升太阳能供热保证率和太阳能利用率，降低辅助热源的能耗。

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用及热储存技术领域，尤其涉及一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统。

背景技术

太阳能是一种可再生的清洁能源，若将其作为供暖系统的热源，则具有显著的节能和环保效益。但是，太阳能具有季节不平衡性，太阳能供热量具有“冬季不足，夏季过剩”的矛盾，跨季节储热技术将非供暖期收集的太阳能储存至供暖期利用，既能缓解上述矛盾，又能提高太阳能保证率及全年太阳能综合利用效率，是实现太阳能供暖系统持续、可调节运行的有效途径之一。

目前，工程中常用的跨季节储热方式为地下水池储热。一般采用太阳能集热器与储热水池直连或者换热器间连的形式将太阳能热量供给储热水池。上述集热器出口的集热介质温度受太阳辐射照度等气象因素影响大，波动剧烈。储热水池内的水温在非供暖期储热阶段缓慢上升，在供暖初期水温达到最高，开始供暖后水温不断降低。由此会引起两个问题：(1)集热器与储热水池之间的循环水泵一般采用温差控制，即根据集热器出口介质与储热水池内水的温差信号控制所述水泵的启停，由于上述温差波动剧烈，造成所述循环水泵的频繁启停，增加水泵的损耗和电耗；二是在供暖后期储热水池的水温较低时，将集热器收集的热量输送到储热水池中，储热水池内的水温提升效果不明显，与太阳能集热器直接供热相比，储热水池向热用户输出的热能品位较低，系统能源综合利用率较低。

实用新型内容

为了克服现有技术中集热器与储热水池之间的循环水泵频繁启停增加损耗、供暖后期集热器输出的热量进入储热水池加热池水再供热降低热能品位等问题，本实用新型提出一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统。

本实用新型的技术方案：

一种跨季节与短期储热结合的太阳能供暖系统，包括太阳能集热器、短期储热水池、跨季节储热水池、水源热泵、辐射散热装置、板式换热器、阀门和水泵；

所述的辐射散热装置设置于用户室内，为吊棚式辐射板、窗下式辐射板、墙面式辐射板、地面式辐射板、毛细管辐射板等；

所述的太阳能集热器通过管路，出口端依次经过第一阀门和集热循环水泵连接短期储热水池中的第一换热盘管，入口端直连短期储热水池中的第一换热盘管，构成集热循环回路；

所述的短期储热水池通过管路，出路端依次经过第二阀门和跨季节储热循环水泵连接跨季节储热水池中的第二换热盘管，回路端直连跨季节储热水池中的第二换热盘管，构成跨季节储热水池储热循环回路；

所述的板式换热器的热源侧通过管路，一端依次经过板换热源侧循环水泵和第三阀门连接跨季节储热水池，另一端经过第四阀门连接跨季节储热水池，构成板式换热器的第一热源侧回路；板式换热器的用户侧通过管路，一端依次经过供暖系统循环水泵和第十阀门连接辐射散热装置，另一端直接连接辐射散热装置，构成板式换热器的第一用户侧回路，第一热源侧回路与第一用户侧回路共同构成跨季节储热水池板式换热器供暖回路；

所述的跨季节储热水池用户侧通过管路，一端依次经过第三阀门、供暖系统循环水泵和第十阀门连接辐射散热装置，另一端依次经过第四阀门和第十一阀门连接辐射散热装置，构成跨季节水池储热直接供暖回路；