[实用新型]太阳能供暖装置

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种太阳能供暖装置，主要由太阳能集热循环回路和水源热泵组成，属于利用太阳能为主要能源的供暖领域。另外，本实用新型还涉及上述太阳能供暖装置的热水、采暖与制冷。

背景技术

太阳能数量巨大，每年到达地球表面的太阳辐射能约为130万亿吨标煤，但其特点是具有分散性、间断性和不稳定性。为了消除这些缺点，就需要解决储能问题并借助于其它辅助能源才能达到全天候使用。

太阳能供暖装置便是以热泵作为辅助能源与太阳能技术结合的复合能源型供暖系统，因此，在采用太阳能供暖的系统中，保证最大程度地利用太阳能并实现系统有效储能和全年全天侯使用、同时保障系统的运行费用较低是系统性能的关键指标。全年全天侯使用是要保证采暖供热和热水供热的输出温度满足行业标准要求，其中，民用建筑的热水供热的输出应按标准的温度和卫生学要求保持在45℃以上，即能保证能全年365天24小时供应45℃以上洗浴热水，最佳应能同时按365天24小时分级供应热水如温度为25℃-40℃的洗涤热水；冬季采暖供热的输出如采用低温地辐射采暖为主的标准温度要求保持在35℃以上至40℃左右，最佳应能同时满足局部室内区域按散热器采暖输出标准温度要求保持在55℃以上至65℃左右，并能保证能采暖季节内全天候和24小时连续不断地提供应上述采暖供热输出；其次，在选择使用热泵辅助能源电加热装置时，应充分使用谷电时段的电能，以免除电网扩容改造的额外投资负担，降低系统设置成本，取得最大的安装使用适应性。

采用太阳能与热泵复合供暖的现有技术中，太阳能是作为热泵的直接前级预热输出，两者间构成的是实时工作制系统，运行成本较高，大规模应用中常常遇到需要进行电网扩容改造的额外投资负担而难以推广，此外，系统还不具备全天侯使用的采暖供热输出功能、低温地辐射采暖与散热器采暖和洗浴热水与洗涤热水的分级同时输出功能，难以满足实际需求。如已公布的中国专利文献CN1453516A(发明名称：太阳能热泵空调系统和太阳能+空气源热泵空调系统)公开了一种太阳能热泵空调系统和太阳能+空气源热泵空调系统，其采用了太阳能与热泵复合的供暖系统，其中，太阳能热泵空调系统的室外换热循环至少包括一太阳能换热器，由该太阳能换热器与热泵机组构成太阳能室外循环通路，其室外换热循环至少包括有室外换热器，该室外换热器至少串接有一太阳能换热器，由该太阳能换热器、室外换热器和热泵机组构成太阳能+空气源室外循环通路，以达到其利用太阳能提高供暖循环中低温热源的温度的效果。其中的太阳能部分是作为热泵的直接前级预热输出，两者间构成的是实时工作制系统，无法实现利用谷电储能和降低采暖供热运行成本，更无法实现低温地辐射采暖的分级同时输出功能。

现有技术解决太阳热水系统的储能手段主要是通过增大储能水箱的体积或增加储能介质的单位体积储能密度，其中，在采用增大储能水箱体积方面，已公布的CN1403760A“多能互补能源系统”中介绍了一种包括太阳能集热和辅助能源与采用蓄能水箱进行供热、供冷的技术方案，其采用的蓄能水箱包括热水室与冷水室，两者间用绝热材料隔开，太阳能集热循环回路与地源热泵系统分别同蓄能水箱连接。按其附图等所示，该方案中热水的制作与热水的使用是采用实时制，因此为了保障太阳能集热循环回路与蓄热水箱间的换热正常进行，在输出额定产量热水的同时必须输入相同量的冷水，由于冷量随时进入，采用正常尺寸的非蓄热水箱难以达到按全年365天24小时保障供应45℃设计额定热水量的标准要求，此外，也无法实现利用谷电储能和降低热水供热运行成本，更无法实现散热器采暖和洗浴热水与洗涤热水的分级同时输出功能。

发明内容

本实用新型在于提供一种太阳能供暖装置，该采暖系统中的太阳能集热循环回路与热泵两者间构成分时工作制，运行成本较低，在采暖优先下还可同时提供洁净的生活热水。

为此，本实用新型采取了如下技术方案：太阳能供暖装置，包括主要由太阳能集热器(11)、热水水箱(21)组成的太阳能集热循环回路(10)，包括储热水箱在内的采暖循环回路(20)，供热输出循环回路(30)及控制器(40)，太阳能集热循环回路经采暖循环回路与供热输出循环回路相串接，其特征在于：

(1)所述的储热水箱包括采暖储热水箱和采暖供热水箱；所述的采暖循环回路(20)包括换热器(32)、循环水泵(42、43、44、45、46)、水源热泵(33)、采暖储热水箱(23)和采暖供热水箱(24)，采暖储热水箱经循环水泵(44)及管路、水源热泵、循环水泵(45)及管路与采暖供热水箱相连接；