[实用新型]一种高寒高海拔地区太阳能集中供热系统

说明书

本实用新型公开了一种高寒高海拔地区太阳能集中供热系统，包括集热系统、储热系统和供热管网及末端，所述集热系统与储热系统之间、储热系统与供热管网及末端之间设置有换热系统，所述的集热系统为多块太阳能利用率高的平板型太阳能集热器，所述供热系统上还设置有防冻装置和防过热系统。本实用新型解决了过冷情形下供热系统不能运行、过热情形下供热系统无法保证安全运行的问题，有效提高系统运行的稳定性，从而从整体上保证了整个太阳能集中供热系统的经济性和安全性，有利于太阳能集中供热系统在高寒高海拔地区的实施和推广。

技术领域

本实用新型涉及太阳能供热系统，具体而言，涉及一种高寒高海拔地区太阳能集中供热系统。

背景技术

太阳能供热系统分为分散式和集中式，分散式太阳能供热系统受集热面积限制，无法满足中高层建筑全部住户的安装需求，尤其是中高层建筑底层的住户热水需长距离输送，温度的降低会造成极大的能源和水资源浪费；集中供热可更有效地利用地面空旷区域面积，且系统整洁美观。

专利CN203687391U公开了一种高海拔地区全自动平板太阳能集中供热水系统，在高海拔地区建筑上实现全天候恒温恒压供水，而且运行成本经济。

该专利主要考虑的是在高海拔地区太阳能供热不足时恒温恒压供水，但是，高海拔地区昼夜温差大，冬季的夜晚气温往往在零度以下，且多极端天气，如冰雹等；并且，而太阳能是一种强不稳定热源，其自身的波动性和不连续性与建筑采暖系统对于热量供应连续性和稳定性的需求存在矛盾。太阳能采暖系统需要储热来调节热量供给与需求之间的不匹配，当系统短期集热量过剩时，还有可能出现集热器与储热水箱的过热。因此，该方案不能解决太阳能自身存在波动性和不连续性的条件下保障供热系统的稳定运行的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种高寒高海拔地区太阳能集中供热系统，以解决在高寒高海拔地区太阳能供热系统稳定、高保证率、高可靠性运行的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高寒高海拔地区太阳能集中供热系统，包括依次设置的集热系统、储热系统和供热管网及末端，所述集热系统与储热系统之间、储热系统和供热管网及末端之间设置有换热系统，所述的集热系统为多块平板型太阳能集热器，所述平板型太阳能集热器采用多支路并联的方式构成集热阵列，所述支路包含串联连接的6～10块平板型太阳能集热器；所述储热系统包含多个并联方式连接的储热水箱，所述储热水箱一端通过换热系统连接集热系统、另一端通过换热系统连接供热管网及末端，单个所述储热水箱与供热管网及末端连通时其余储热水箱与供热管网及末端断开；所述供热系统上还设置有防冻装置和防过热系统。

进一步的，所述集热器上设置有吸热板，所述防冻装置为与吸热板连接的传热通道，所述传热通道内填充有具有防冻功能的传热介质，所述传热通道外设置有保温材料。

进一步的，所述传热介质为55％乙二醇水溶液，所述的保温材料为聚氨酯发泡。

进一步的，所述集热器的安装倾角为40～60°。

进一步的，所述集热器的安装倾角为45°。

进一步的，所述集热器的最小安装间距满足：

式中：

D-集热器与集热器前后排最小间距，m；

H-前排集热器与后排集热器最低点垂直距离，m；

αs-冬至日正午的太阳高度角，°；

γ₀-冬至日正午太阳光线在水平面上的投影线与集热器表面法线在水平面上的投影线之间的夹角，°。

进一步的，所述防过热系统为在集热系统与换热系统之间设置的冷却塔。