【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種蓄熱系統，特別涉及一種高效的太陽能季節性蓄熱系統。
技術介紹
1、目前，太陽能季節性蓄熱一般都采用太陽能光熱集熱器進行收集熱量，但太陽能光熱集熱器只能夠將集熱器面積內的太陽能部分能量轉化為熱能并進行季節性儲存，而且這部分熱能的品位和蓄熱效率也比較低，從而導致單位面積上的太陽能能量綜合利用效率通常較低。如果采用太陽能光伏集熱器既能將部分太陽能轉化為電能也能將部分太陽能轉化為熱能，集熱的同時降低光伏板的溫度提高發電效率，從而提高了太陽能的綜合利用率。其中，太陽能光伏集熱器產生的電能可以用來加熱特制鎂磚進行蓄熱，產生的熱能通過蓄熱系統加以利用，但是鎂磚在蓄熱過程中往往會造成較大的熱損失。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的是為了在提高太陽能季節性蓄熱系統整體效率的同時避免使用鎂磚蓄熱材料蓄熱時的環境熱損失，而提供的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統。
2、本專利技術提供的高效的太陽能季節性蓄熱系統包括有光伏集熱器、蓄熱水箱、分級蓄熱裝置和控制箱，其中蓄熱水箱內裝配有第一換熱器和第二換熱器，第一換熱器通過第一循環管路與光伏集熱器相連通，第二換熱器通過第二循環管路與分級蓄熱裝置相連通，蓄熱水箱通過第三循環管路與房屋相連通，控制箱分別與光伏集熱器、第一循環管路、第二循環管路、第三循環管路和分級蓄熱裝置中裝配的控制閥、水泵和風機相連接并控制控制閥、水泵和風機的工作。
3、光伏集熱器上裝配有第一溫度傳感器，光伏集熱器與分級蓄熱裝置內設置的電加熱器通過供電線
4、第一循環管路上裝配有第一水泵，蓄熱水箱上裝配有第二溫度傳感器，蓄熱水箱內的流動介質為水，蓄熱水箱通過傳輸管連接有補水箱，傳輸管上裝配有壓力傳感器和補水泵，第二溫度傳感器、第一水泵、壓力傳感器和補水泵均與控制箱相連接，第二溫度傳感器、壓力傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱，第一水泵和補水泵均由控制箱控制工作。
5、第二循環管路上裝配有第二水泵，第三循環管路上裝配有第三水泵，第二循環管路和第三循環管路之間分別通過第一支管和第二支管相連通，其中第一支管與第二循環管路的連接處裝配有第一四通閥，第一支管與第三循環管路的連接處裝配有第一三通閥，第二支管與第二循環管路的連接處裝配有第二四通閥，第二支管與第三循環管路的連接處裝配有第二三通閥，第一四通閥的一端還連接有第三支管，第三支管的另一端與分級蓄熱裝置相連接，第二四通閥的一端還連接有第四支管，第四支管的另一端與分級蓄熱裝置相連接，第二水泵、第三水泵、第一四通閥、第一三通閥、第二四通閥和第二三通閥均與控制箱相連接并由控制箱控制工作。
6、房屋上裝配有第三溫度傳感器，第三溫度傳感器與控制箱相連接，第三溫度傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱。
7、分級蓄熱裝置埋設在地下土壤內，分級蓄熱裝置從內向外包括有第一蓄熱區、第二蓄熱區和第三蓄熱區，其中第一蓄熱區和第二蓄熱區之間、第二蓄熱區和第三蓄熱區之間均裝配有隔熱層進行隔熱，第三蓄熱區的外周圈也裹設有隔熱層，第一蓄熱區內裝配有數道電加熱器，相鄰的電加熱器之間填設有鎂磚，數道電加熱器通過供電線路與光伏集熱器相連接，數道電加熱器的電能由光伏集熱器提供，第一蓄熱區與第二蓄熱區之間的隔熱層上連通有第一風管和第二風管，第一風管的兩端與第一蓄熱區的連接處設置有第一風口和第二風口，第一風口處裝配有第一風機，第二風管的兩端與第一蓄熱區的連接處設置有第三風口和第四風口，第三風口處裝配有第二風機，第一風管呈c字型圍設在第一蓄熱區與第二蓄熱區之間隔熱層的三面，第一風管的周圈套設有肋片，第二風管呈u字型圍設在第一蓄熱區與第二蓄熱區之間隔熱層的剩余一面，第二風管內裝配有第三換熱器，第三支管穿過分級蓄熱裝置后第三支管的尾端設在第二蓄熱區內，第三支管的尾端連接有第三三通閥，第三三通閥的其余兩端分別連接有第五支管和第六支管，五支管和第六支管均繞設在第二蓄熱區內，第五支管的另一端與第二風管內裝配的第三換熱器相連接，第六支管在第二蓄熱區內呈盤管狀布設，第四支管穿過分級蓄熱裝置后第四支管的尾端也設在第二蓄熱區內，第四支管的尾端連接有第四三通閥，第四三通閥的另外兩端分別與第七支管和第六支管的尾端相連接，第七支管的另一端與第二風管內裝配的第三換熱器相連接，第二循環管路穿過分級蓄熱裝置中的第三蓄熱區外周圈的隔熱層后布設在第三蓄熱區內，第二循環管路在第三蓄熱區內呈盤管狀設置，電加熱器、第一風機、第二風機、第三三通閥和第四三通閥均與控制箱相連接并由控制箱控制工作。
8、分級蓄熱裝置中的第一蓄熱區蓄熱介質為空氣，蓄熱溫度600℃，第二蓄熱區蓄熱介質為硝酸鈉相變材料，蓄熱溫度為300℃，第三蓄熱區蓄熱介質為石蠟相變材料，蓄熱溫度為50℃，第一蓄熱區內設置有第四溫度傳感器，第二蓄熱區內設置有第五溫度傳感器，第三蓄熱區內設置有第六溫度傳感器，第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器均與控制箱相連接，第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱。
9、上述的光伏集熱器、控制箱、第一換熱器、第二換熱器、第一溫度傳感器、電加熱器、mppt控制器、升壓器、第一水泵、第二溫度傳感器、壓力傳感器、補水泵、第二水泵、第三水泵、第一四通閥、第一三通閥、第二四通閥、第二三通閥、第三溫度傳感器、第一風機、第二風機、第三換熱器、第三三通閥、第四三通閥、第四溫度傳感器、第五溫度傳感器和第六溫度傳感器均為現有設備的組裝，因此，具體型號和規格沒有進行贅述。
10、本專利技術的工作原理：
11、本專利技術提供的高效的太陽能季節性蓄熱系統的工作原理如下所述：
12、工況一：冬季光伏熱足以滿足供暖需求。第一溫度傳感器檢測到光伏集熱器升溫，控制箱啟動第一水泵，在第一水泵的作用下，第一循環管路中10℃的低溫水將光伏集熱器產生的熱量帶走，第一溫度傳感器檢測到水溫上升至50℃，在第一水泵的作用下，50℃的熱水通過第一循環管路進入蓄熱水箱中的第一換熱器與蓄熱水箱中的水進行換熱，換熱后的水溫降低至10℃左右，然后在第一水泵的作用下進入到下一個循環。同時，光伏集熱器產生的電能在mppt控制器和升壓器的作用下通過供電線路對電加熱器進行供電加熱，當第四溫度傳感器檢測到分級蓄熱裝置第一蓄熱區中鎂磚溫度達到600℃后，控制箱控制第一風機啟動，分級蓄熱裝置第一蓄熱區中600℃的空氣在第一風機的作用下進入第一風管，第一風管中的熱量在肋片的作用下本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：包括有光伏集熱器、蓄熱水箱、分級蓄熱裝置和控制箱，其中蓄熱水箱內裝配有第一換熱器和第二換熱器，第一換熱器通過第一循環管路與光伏集熱器相連通，第二換熱器通過第二循環管路與分級蓄熱裝置相連通，蓄熱水箱通過第三循環管路與房屋相連通，控制箱分別與光伏集熱器、第一循環管路、第二循環管路、第三循環管路和分級蓄熱裝置中裝配的控制閥、水泵和風機相連接并控制控制閥、水泵和風機的工作。
2.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的光伏集熱器上裝配有第一溫度傳感器，光伏集熱器與分級蓄熱裝置內設置的電加熱器通過供電線路相連接，光伏集熱器能夠為分級蓄熱裝置內設置的電加熱器提供電能，供電線路上裝配有MPPT控制器和升壓器，MPP控制器為最大功率點跟蹤太陽能控制器，MPPT控制器能夠實時偵測光伏集熱器內光伏電池板的發電電壓，并追蹤最高電壓電流值，使光伏集熱器內的光伏電池板以最大功率輸出，升壓器能夠將光伏電池板產生的低電壓的電力信號轉換為高電壓輸出，通過MPPT控制器和升壓器調整的光伏集熱器所產生的電能夠為分級蓄熱裝置中的
3.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的第一循環管路上裝配有第一水泵，蓄熱水箱上裝配有第二溫度傳感器，蓄熱水箱內的流動介質為水，蓄熱水箱通過傳輸管連接有補水箱，傳輸管上裝配有壓力傳感器和補水泵，第二溫度傳感器、第一水泵、壓力傳感器和補水泵均與控制箱相連接，第二溫度傳感器、壓力傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱，第一水泵和補水泵均由控制箱控制工作。
4.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的第二循環管路上裝配有第二水泵，第三循環管路上裝配有第三水泵，第二循環管路和第三循環管路之間分別通過第一支管和第二支管相連通，其中第一支管與第二循環管路的連接處裝配有第一四通閥，第一支管與第三循環管路的連接處裝配有第一三通閥，第二支管與第二循環管路的連接處裝配有第二四通閥，第二支管與第三循環管路的連接處裝配有第二三通閥，第一四通閥的一端還連接有第三支管，第三支管的另一端與分級蓄熱裝置相連接，第二四通閥的一端還連接有第四支管，第四支管的另一端與分級蓄熱裝置相連接，第二水泵、第三水泵、第一四通閥、第一三通閥、第二四通閥和第二三通閥均與控制箱相連接并由控制箱控制工作。
5.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的房屋上裝配有第三溫度傳感器，第三溫度傳感器與控制箱相連接，第三溫度傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱。
6.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的分級蓄熱裝置埋設在地下土壤內，分級蓄熱裝置從內向外包括有第一蓄熱區、第二蓄熱區和第三蓄熱區，其中第一蓄熱區和第二蓄熱區之間、第二蓄熱區和第三蓄熱區之間均裝配有隔熱層進行隔熱，第三蓄熱區的外周圈也裹設有隔熱層，第一蓄熱區內裝配有數道電加熱器，相鄰的電加熱器之間填設有鎂磚，數道電加熱器通過供電線路與光伏集熱器相連接，數道電加熱器的電能由光伏集熱器提供，第一蓄熱區與第二蓄熱區之間的隔熱層上連通有第一風管和第二風管，第一風管的兩端與第一蓄熱區的連接處設置有第一風口和第二風口，第一風口處裝配有第一風機，第二風管的兩端與第一蓄熱區的連接處設置有第三風口和第四風口，第三風口處裝配有第二風機，第一風管呈C字型圍設在第一蓄熱區與第二蓄熱區之間隔熱層的三面，第一風管的周圈套設有肋片，第二風管呈U字型圍設在第一蓄熱區與第二蓄熱區之間隔熱層的剩余一面，第二風管內裝配有第三換熱器，第三支管穿過分級蓄熱裝置后第三支管的尾端設在第二蓄熱區內，第三支管的尾端連接有第三三通閥，第三三通閥的其余兩端分別連接有第五支管和第六支管，五支管和第六支管均繞設在第二蓄熱區內，第五支管的另一端與第二風管內裝配的第三換熱器相連接，第六支管在第二蓄熱區內呈盤管狀布設，第四支管穿過分級蓄熱裝置后第四支管的尾端也設在第二蓄熱區內，第四支管的尾端連接有第四三通閥，第四三通閥的另外兩端分別與第七支管和第六支管的尾端相連接，第七支管的另一端與第二風管內裝配的第三換熱器相連接，第二循環管路穿過分級蓄熱裝置中的第三蓄熱區外周圈的隔熱層后布設在第三蓄熱區內，第二循環管路在第三蓄熱區內呈盤管狀設置，電加熱器、第一風機、第二風機、第三三通閥和第四三通閥均與控制箱相連接并由控制箱控制工作。
7.根據權利要求6所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的分級蓄熱裝置中的第一蓄熱區蓄熱介質為空氣，蓄...
【技術特征摘要】
1.一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：包括有光伏集熱器、蓄熱水箱、分級蓄熱裝置和控制箱，其中蓄熱水箱內裝配有第一換熱器和第二換熱器，第一換熱器通過第一循環管路與光伏集熱器相連通，第二換熱器通過第二循環管路與分級蓄熱裝置相連通，蓄熱水箱通過第三循環管路與房屋相連通，控制箱分別與光伏集熱器、第一循環管路、第二循環管路、第三循環管路和分級蓄熱裝置中裝配的控制閥、水泵和風機相連接并控制控制閥、水泵和風機的工作。
2.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的光伏集熱器上裝配有第一溫度傳感器，光伏集熱器與分級蓄熱裝置內設置的電加熱器通過供電線路相連接，光伏集熱器能夠為分級蓄熱裝置內設置的電加熱器提供電能，供電線路上裝配有mppt控制器和升壓器，mpp控制器為最大功率點跟蹤太陽能控制器，mppt控制器能夠實時偵測光伏集熱器內光伏電池板的發電電壓，并追蹤最高電壓電流值，使光伏集熱器內的光伏電池板以最大功率輸出，升壓器能夠將光伏電池板產生的低電壓的電力信號轉換為高電壓輸出，通過mppt控制器和升壓器調整的光伏集熱器所產生的電能夠為分級蓄熱裝置中的電加熱器使用，第一溫度傳感器與控制箱相連接，第一溫度傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱。
3.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的第一循環管路上裝配有第一水泵，蓄熱水箱上裝配有第二溫度傳感器，蓄熱水箱內的流動介質為水，蓄熱水箱通過傳輸管連接有補水箱，傳輸管上裝配有壓力傳感器和補水泵，第二溫度傳感器、第一水泵、壓力傳感器和補水泵均與控制箱相連接，第二溫度傳感器、壓力傳感器能夠把采集的數據實時傳輸給控制箱，第一水泵和補水泵均由控制箱控制工作。
4.根據權利要求1所述的一種高效的太陽能季節性蓄熱系統，其特征在于：所述的第二循環管路上裝配有第二水泵，第三循環管路上裝配有第三水泵，第二循環管路和第三循環管路之間分別通過第一支管和第二支管相連通，其中第一支管與第二循環管路的連接處裝配有第一四通閥，第一支管與第三循環管路的連接處裝配有第一三通閥，第二支管與第二循環管路的連接處裝配有第二四通閥，第二支管與第三循環管路的連接處裝配有第二三通閥，第一四通閥的一端還連接有第三支管，第三支管的另一端與分級蓄熱裝置相連接，第二四通閥的一端還連接有第四支管，第四支管的另一端與分級蓄熱裝置相連接，第二水泵、第三水泵、第一四通閥、第一三通閥、第二四通閥和第二三通閥均與控制箱相連接并由控制箱控制工作。
5.根據權利要求1所述的一種...
【專利技術屬性】
技術研發人員：潘亮，杜淇，丁大力，張自國，趙子文，王洋，張偉見，白劍銳，
申請(專利權)人：長春工程學院，
類型：發明
國別省市：
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