太陽能相變地板直供採暖系統的製作方法
2023-09-21 16:38:30 1
專利名稱：：太陽能相變地板直供採暖系統的製作方法
技術領域：
：本實用新型屬於太陽能利用和採暖
技術領域：
，特別涉及一種相變地板蓄熱採暖裝置。
背景技術：
：目前我國太陽能熱水器生產量和保有量均居世界第一，其中太陽能真空管技術已達到世界先進水平，成本相對較低。低溫地板輻射採暖系統將整個地面作為輻射散熱面，通過與其他圍護結構表面進行輻射換熱，提高圍護結構內表面溫度，室內設計溫度可比散熱器採暖形式低23。C，節能20%30%。地板採暖水溫在4050。C即可以達到人體所需要的舒適度，因此地板採暖只需較低品位的熱源，非常適合採用太陽能集熱器提供的熱水作為熱源。然而與較為連續的地板輻射採暖需求相比，太陽能資源利用存在能量密度低，時間上分布不均的缺點，需要蓄熱體將其存儲後在夜間利用。中國實用新型專利(專利號200610002606.4)"全自動太陽能地板採暖系統"使用真空管太陽能集熱器、熱水儲罐、輔助熱源、地板採暖系統，及溫度控制迴路組成。該系統利用太陽能與地板採暖相結合，節省了能耗，但其熱水儲罐體積大，造價高，且十分笨重，不適合在高層、輕質結構的建築中使用，且結構較複雜，其傳感，控制及動力部件較多，可靠性有待改進。
實用新型內容本實用新型針對現有技術中太陽能地板採暖系統結構較複雜，且具有體積大的熱水儲罐，不適合在高層、輕質結構的建築中使用的不足和缺陷，提供一種結構相對簡單的太陽能相變地板直供採暖系統，使其既節省空間又減輕蓄熱體容重，從而進一步提高系統的實用性和可靠性。本實用新型的技術方案如下太陽能相變地板直供採暖系統，含有太陽能集熱器，地板採暖裝置，輔助熱源以及溫度時間控制裝置，其特徵在於所述的地板釆暖裝置採用相變地板採暖裝置，太陽能集熱器通過集熱器出水管與輔助熱源連接，輔助熱源通過地板進水管與相變地板採暖裝置連接，相變地板採暖裝置通過供熱泵、第一電磁閥和集熱器入水管與太陽能集熱器連接，構成一個太陽能集熱採暖迴路；所述的相變地板採暖裝置通過供熱泵、第二電磁閥、旁通管與輔助熱源相連，構成輔助熱源採暖迴路；所述的溫度時，設置在太陽能集熱器出口處的第一溫度傳感器，設置在相變地板釆暖裝置中的第三溫度傳感器，分別設置在相變地板採暖裝置進出口處的第二溫度傳感器和第四溫度傳感器；所述的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器分別通過信號線與控制櫃連接。所述的太陽能相變地板直供採暖系統，輔助熱源可以是燃氣爐，電加熱器，或熱泵。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果本實用新型採用相變地板採暖裝置，即採用相變材料作為太陽能的蓄熱體(相變溫度在2535'C)，取代傳統太陽能地板採暖系統中笨重、龐大的水箱，蓄熱能力強，蓄熱後可滿足一個採暖夜間所需最大的供暖需求。把蓄熱體與採暖末端相結合，即可節省了蓄熱水箱的空間又可減輕地板的容重，減小建築配筋量，更適合於太陽能地板採暖在高層、輕質結構建築中使用。該系統與現有技術相比具有結構簡單，動力部件少，系統的可靠性強等優點。圖1為太陽能相變地板直供採暖系統圖。圖中l一太陽能集熱器；2—第一溫度傳感器；3—集熱器出水管；4一洩水閥一；5—旁通管；6—輔助熱源；7—地板進水管；8—第二溫度傳感器；9一地曖盤管；IO—相變地板採暖裝置；ll一第三溫度傳感器；12—第四溫度傳感13—供熱泵14一洩水閥二；15—補水閥16—第一電磁閥；17-第二電磁閥；18—控制櫃；19一集熱器入水管；20—自動排氣閥；(注虛線框內為室內部分)。具體實施方式以下結合附圖對本實用新型的具體結構、工作原理和工作過程作詳細說明。圖l為太陽能相變地板直供採暖系統圖。該系統含有太陽能集熱器l，地板採暖裝置，輔助熱源6以及溫度時間控制裝置，所述的地板採暖裝置採用相變地板採暖裝置IO，太陽能集熱器1通過集熱器出水管3與輔助熱源6連接，輔助熱源6通過地板進水管7與相變地板採暖裝置10連接；相變地板採暖裝置10通過供熱泵13、第一電磁閥16和集熱器入水管19與太陽能集熱器1連接，構成一個太陽能集熱採暖迴路；所述的相變地板採暖裝置10通過供熱泵13、第二電磁閥17、旁通管5與輔助熱源6相連，構成輔助熱源採暖迴路；所述的溫度時間控制裝置，包括控制櫃18，設置在太陽能集熱器出口處的第一溫度傳感器2，設置在相變地板採暖裝置中的第三溫度傳感器11，分別設置在相變地板採暖裝置進出口處的第二溫度傳感器8和第四溫度傳感器12;所述的第一溫度傳感器2、第二溫度傳感器8、第三溫度傳感器U和第四溫度傳感器12分別通過信號線與控制櫃18連接。晴天時，白天陽光充足，供熱泵13和第一電磁閥16打幵，第二電磁閥17關閉，將太陽能集熱器l收集到的太陽能，通過水循環輸送到相變地板採暖裝置10中，給相變材料提供熱量，相變材料一邊滿足房間白天的供暖需求，一邊將剩餘的熱量存儲起來，為了保證最低蓄熱速度，當相變地板採暖裝置進口處的第二溫度傳感器8所測溫度低於45'C時，啟動輔助熱源6，提高供熱水循環溫度。當相變地板採暖裝置進口處的第二溫度傳感器8所測溫度高於45t)時，關閉輔助熱源6。當相變地板蓄熱結束，相變地板採暖裝置中的第三溫度傳感器ll所測溫度高於40'C時，供熱泵13停止供熱。到了夜間，經過白天的蓄熱，相變地板採暖裝置10中的相變材料蓄熱完畢，供熱泵13停止運行，停止向相變地板採暖裝置10提供熱量。此時，相變地板採暖裝置10依靠白天所蓄存下的熱量為房間供暖。陰天時，由於陽光不足，白天需要供熱時，啟動供熱泵13和輔助熱源6，打開第二電磁閥17，關閉第一電磁閥16，進行對相變地板採暖裝置10供熱，相變地板採暖裝置10—邊滿足房間白天的供暖需求，一邊將剩餘的熱量存儲起來。到了夜間，經過白天的蓄熱，相變地板採暖裝置10蓄熱完畢，供熱泵13停止運行，停止向相變地板採暖裝置10提供熱量。此時，相變地板採暖裝置10依靠白天所蓄存下的熱量為房間供暖。夜間為了防止太陽能集熱器l中存水結冰，當太陽能集熱器出口處的第一溫度傳感器2所測溫度低於5'C時，打開第一電磁閥16，關閉第二電磁閥17，啟動供熱泵13，將少量熱水提供給太陽能集熱器l，當太陽能集熱器出口處的第一溫度傳感器2所測溫度高於5'C時，停止供熱泵13。夜間如果相變地板採暖裝置熱量不足供熱無法滿足房間需求時，此時系統表現為相變地板採暖裝置中的第三溫度傳感器ll所測溫度小於22t:，可啟動輔助熱源採暖迴路，為相變地板採暖裝置補充熱量。連續陰天或長期不用時，可打開洩水閥一4和洩水闊二14，將太陽能集熱器l中的水排掉防凍，此時，不能啟用太陽能集熱器l採暖。待晴天后，可開啟補水閥15進行補水。當水路系統中有存氣，可開啟排氣閥20，將系統中的存氣排出。採暖運行過程如下上午8:00下午6:OO為供熱泵運行時間當集熱器出口處的第一溫度傳感器2所測溫度T,與地板出口處的第四溫度傳感器12所測溫度T4之差高於8'C時，打開第一電磁閥16,關閉第二電磁閥17，使由供熱泵13、第一電磁閥16、太陽能集熱器1、輔助熱源6和相變地板採暖裝置IO組成的太陽能集熱採暖迴路工作；當集熱器出口處的第一溫度傳感器2所測溫度L與地板出口處的第四溫度傳感器12所測溫度L之差低於3'C時，打開第二電磁閥17，關閉第一電磁閥16，使由供熱泵13、第二電磁閥17、輔助熱源6和相變地板採暖裝置10組成的輔助熱源採暖迴路工作；當相變地板採暖裝置進口處的第二溫度傳感器8所測溫度T2大於45'C時，輔助熱源6關閉；第二溫度傳感器8所測溫度T2小於45'C時，輔助熱源6開啟；當相變地板採暖裝置中的第三溫度傳感器11所測溫度L高於4(TC時，停止供熱泵13。下午6:00上午8:OO供熱泵停止運行當集熱器出口處的第一溫度傳感器2所測溫度L低於5'C時，打開第一電磁閥16，關閉第二電磁閥17,開啟供熱泵13，加熱室外集熱器管路以防凍壞集熱器管路，當集熱器出口處的第一溫度傳感器2所測溫度T,高於5'C時，關閉供熱泵13;當相變地板內的第三溫度傳感器ll所測溫度T3低於22t:時，啟動供熱泵13,開啟輔助熱源6;當相變地板內的第三溫度傳感器11所測溫度T,高於22'C時，關閉輔助熱源6，停止供熱泵13。表1為採暖控制方法明細表-表ltableseeoriginaldocumentpage6權利要求1.太陽能相變地板直供採暖系統，含有太陽能集熱器(1)，地板採暖裝置，輔助熱源(6)以及溫度時間控制裝置，其特徵在於所述的地板採暖裝置採用相變地板採暖裝置(10)，太陽能集熱器(1)通過集熱器出水管(3)與輔助熱源(6)連接，輔助熱源(6)通過地板進水管(7)與相變地板採暖裝置(10)連接；相變地板採暖裝置(10)通過供熱泵(13)、第一電磁閥(16)和集熱器入水管(19)與太陽能集熱器(1)連接，構成一個太陽能集熱採暖迴路；所述的相變地板採暖裝置(10)通過供熱泵(13)、第二電磁閥(17)、旁通管(5)與輔助熱源(6)相連，構成輔助熱源採暖迴路；所述的溫度時間控制裝置，包括控制櫃(18)，設置在太陽能集熱器出口處的第一溫度傳感器(2)，設置在相變地板採暖裝置中的第三溫度傳感器(11)，分別設置在相變地板採暖裝置進出口處的第二溫度傳感器(8)和第四溫度傳感器(12)；所述的第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(8)、第三溫度傳感器(11)和第四溫度傳感器(12)分別通過信號線與控制櫃(18)連接。2.根據權利要求l所述的太陽能相變地板直供採暖系統，其特徵在於輔助熱源釆用燃氣爐、電加熱器或熱泵。專利摘要太陽能相變地板直供採暖系統，屬於太陽能利用和採暖
技術領域：
。本實用新型含有太陽能集熱器、相變地板採暖裝置、輔助熱源、供熱泵以及溫度時間控制裝置，太陽能集熱器通過集熱器出水管與輔助熱源連接，輔助熱源通過地板進水管與相變地板採暖裝置連接，相變地板採暖裝置通過供熱泵、第一電磁閥和集熱器入水管與太陽能集熱器連接，構成一個太陽能集熱採暖迴路，所述的相變地板採暖裝置通過供熱泵、第二電磁閥、旁通管與輔助熱源相連，構成輔助熱源採暖迴路。本實用新型把蓄熱體與採暖末端相結合，利用自然能源，節省空間，結構簡單，可靠性強，減輕建築容重，適合於太陽能地板採暖在高層、輕質結構建築中的使用。文檔編號F24D3/18GK201209911SQ20082008045公開日2009年3月18日申請日期2008年5月9日優先權日2008年5月9日發明者張寅平,張群力,曾若浪,睿楊,狄洪發,馨王,偉肖申請人:清華大學