[发明专利]太阳能梯级蓄热系统

说明书

本发明公开一种太阳能梯级蓄热系统，太阳能梯级蓄热系统包括蓄热装置和太阳能集热装置，所述蓄热装置包括依次串联的第一蓄热装置、第二蓄热装置和太阳能热泵，所述第一蓄热装置的最低蓄热温度、第二蓄热装置的最低蓄热温度和太阳能热泵的最低热量输入温度依次降低，所述太阳能集热装置的导热介质入口与太阳能热泵的导热介质出口连接，所述太阳能集热装置的导热介质出口与第一蓄热装置的导热介质入口连接。本发明提供的太阳能梯级蓄热系统可实现热量梯级储存和利用，具有能量利用效率高的优点。

技术领域

本发明涉及太阳能蓄热技术领域，尤其涉及太阳能梯级蓄热系统。

背景技术

太阳能分布广，取之不尽，是一种理想的清洁绿色能源，采用太阳能进行供热可为“双碳”目标下的能源转化进程做出更大贡献。中国有很多适宜发展太阳能区域供热的地区，如西藏、东三省及北京市郊区等。受天气、气候影响，太阳能具有间歇性、不稳定性的缺点，因此太阳能供热技术需要配备蓄热系统来实现热量持续供应。目前应用较多的蓄热方式是采用水箱储存大量的热水，这种方式原理简单、方便实施，但是存在较多缺点：蓄热温度通常为几十摄氏度的低温级别，不能满足热负荷终端的多样化温度需求；需要电加热来维持水的热量，耗电量较大；蓄热周期较短，难以长时间储存热量，灵活性较差等。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种太阳能梯级蓄热系统，该太阳能梯级蓄热系统具有实现热量梯级储存和利用，能量利用效率高的优点。

根据本发明实施例的太阳能梯级蓄热系统，太阳能梯级蓄热系统包括蓄热装置和太阳能集热装置，所述蓄热装置包括依次串联的第一蓄热装置、第二蓄热装置和太阳能热泵，所述第一蓄热装置的最低蓄热温度、第二蓄热装置的最低蓄热温度和太阳能热泵的最低热量输入温度依次降低，所述太阳能集热装置的导热介质入口与太阳能热泵的导热介质出口连接，所述太阳能集热装置的导热介质出口与第一蓄热装置的导热介质入口连接。

根据本发明实施例的太阳能梯级蓄热系统实现热量梯级储存和利用具有能量利用效率高的优点。

在一些实施例中，所述第一蓄热装置为热化学蓄热装置。

在一些实施例中，所述热化学蓄热装置的蓄热温度为400～1000℃。

在一些实施例中，所述热化学蓄热装置的蓄热介质为金属碳酸盐、金属氢氧化物和金属氧化物中任意一种。

在一些实施例中，所述第二蓄热装置为显热蓄热装置。

在一些实施例中，所述显热蓄热装置的蓄热温度为40～400℃。

在一些实施例中，所述显热蓄热装置的蓄热介质为水、沙子和陶瓷中的至少一种。

在一些实施例中，所述太阳能热泵的热量输入温度为-10～40℃。

在一些实施例中，所述导热介质包括空气或二氧化碳。

在一些实施例中，所述太阳能集热装置为平板型太阳能集热器、全玻璃真空管集热器、U型管式空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器中的至少一种。

附图说明

图1是根据本发明实施例中太阳能梯级蓄热系统的结构示意图。

附图标记：1、太阳能集热装置；2、第一蓄热装置；3、第二蓄热装置；4、太阳能热泵；5、热负荷。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。