[实用新型]一种基于梯级相变储热技术的太阳能和谷电复合供暖供热水系统

说明书

本实用新型公开了一种基于梯级相变储热技术的太阳能和谷电复合供暖供热水系统，包括太阳能集热系统、谷电加热系统、梯级蓄热系统、用户供热系统和用户供热水系统。本实用新型的目的是提供一种基于梯级相变储热技术的太阳能和谷电复合供暖供热水系统，该系统利用太阳能对水进行加热，可以充分有效利用清洁能源。设置梯级蓄热装置，解决了低辐照太阳能未得到充分利用的问题，提高了太阳能利用效率，实现能量的梯级利用，也可以使得系统运行更加稳定。夜晚利用谷电进行加热，解决太阳能的时效问题，还能够“削峰填谷”，平衡电网。

技术领域

本实用新型涉及新能源和节能技术领域，尤其是涉及一种基于梯级相变储热技术的太阳能和谷电复合供暖供热水系统。

背景技术

我国具有丰富的太阳能资源，其作为一种清洁的可再生能源，在采暖供热等方面受到人们的广泛关注。然而太阳能具有时间和空间上的不均匀性和间歇性，其能量分布与采暖供热之间存在不匹配问题。为了能够持续有效地供暖供热，蓄热技术的应用显得尤为重要。相对于传统的显热储热系统，填充相变材料作为储热介质的潜热储热系统具有储热密度大，相变过程中充放热温度几乎恒定等优点，受到学者们的广泛关注。

梯级相变蓄热技术的优势在于热水流经高温蓄热器后温度降低，但其温度仍可供给生活用水所需热量，因此再设计一级低温蓄热器继续蓄热，可提高能量的利用效率。而且梯级相变蓄热技术能保持恒定的热流使相变蓄热材料吸热熔化或者放热凝固，从而提高了相变蓄热材料的吸放热速率。故梯级相变蓄热技术应用在采暖系统上能够进一步减小蓄热过程中所消耗的能量，提高系统的运行效率。

供暖系统中的蓄热技术能够合理地利用低谷电量，在用电低谷时期，将廉价的电能转化为热能储存在蓄热材料中，当白天电价高时再将储存在蓄热材料中的热能释放出来，实现电量的“削峰填谷”、平滑用电曲线和节约用户运行成本的目的。蓄热技术既可以缓解电厂高峰时期供电压力，又可以有效的解决用电峰谷差距大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于梯级相变储热技术的太阳能和谷电复合供暖供热水系统，该系统利用太阳能对水进行加热，可以充分有效利用清洁能源。设置梯级蓄热装置，解决了低辐照太阳能未得到充分利用的问题，提高了太阳能利用效率，实现能量的梯级利用，也可以使得系统运行更加稳定。夜晚利用谷电进行加热，解决太阳能的时效问题，还能够“削峰填谷”，平衡电网。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种基于梯级相变储热技术的太阳能和谷电复合供暖供热水系统，包括太阳能集热系统、谷电加热系统、梯级蓄热系统、用户供热系统和用户供热水系统；

所述太阳能集热系统通过太阳辐照来加热太阳能真空管集热器中的水，加热过的水水温达到的一定温度后进入所述梯级蓄热系统；

所述梯级蓄热系统至少包括高温蓄热器和低温蓄热器；

所述高温蓄热器连接所述用户供热系统，所述低温蓄热器连接所述用户供热水系统；

所述谷电加热系统用于无日照时间加热太阳能真空管集热器中的水；

所述低温蓄热器还通过循环泵连接所述太阳能真空管集热的回水口。

进一步的，所述谷电加热系统包括电连接的电加热板、智能电表和温度传感器。

进一步的，所述高温蓄热器和低温蓄热器均采用壳管式蓄热器，在内壁外侧安装若干等间距的翅片。

进一步的，所述高温蓄热器设置一级相变材料，所述一级相变材料为石蜡或者与石蜡相变温度近似的材料。

进一步的，所述低温蓄热器设置二级相变材料，所述二级相变材料为月桂酸或者与月桂酸相变温度近似的材料。