[发明专利]一种生物质燃料锅炉辅助的太阳能热水供热系统及调控方法

说明书

本发明公开了一种生物质燃料锅炉辅助的太阳能热水供热系统及调控方法，系统包括蓄热式节能水炕、热源、房间供暖及生活热水设备、连通的循环水管路及循环水泵；所述热源为太阳能热水器和生物质燃料锅炉，通过控制开关优先由太阳能热水器给蓄热式节能水炕供热水，在太阳能不足时由所述生物质燃料锅炉辅助提供热水；所述生物质燃料锅炉的排烟口与节能减排烟道墙的进烟口贯通连接。本发明创造性的设计出蓄热式节能水炕，还巧妙地设计出节能减排烟道墙与生物质燃料锅炉的排烟口贯通连接，同时简便地以低成本方式实现热水系统的持续供热。具有换热效率高，污染物排放低，室内空气品质与供暖质量高等优点。

技术领域

本发明涉及太阳能供暖系统技术领域，具体涉及一种生物质燃料锅炉辅助的太阳能热水供热系统及调控方法。

背景技术

当今，我国北方地区农村冬季供暖以煤炭为主要能源，每户每年用于供暖燃烧的煤炭量约为1-2吨，消耗量巨大，燃烧后排放的烟气造成环境污染。同时，北方地区供暖方式以灶炕供暖与锅炉燃烧供暖为主。灶炕内阴燃煤炭容易造成炕面受热不均匀，同时，阴燃过程中产生的有害烟气通过灶炕表面缝隙渗透到房间，室内空气品质下降。此外，锅炉与灶炕内燃料的添加麻烦，会对污染室内环境。然而，若采用空气热源热泵则在冬季效率较低，采用电能直接采暖等会消耗大量电能，进而消耗更多的化石能源。

基于我国北方地区太阳能资源丰富的特点，充分利用太阳能供暖是实现节能减排的重要途径之一。当下农宅使用太阳能主要用作生活热水，极少用于房间供暖。因此，研究如何充分利用北方地区丰富太阳能资源进行室内供暖，最大程度减少煤炭等化石燃料的使用非常有必要。

目前，国内对北方地区太阳能供暖的中国专利CN 207999873U公开的一种适用于北方农村居民的太阳能辅助供暖系统，该系统利用太阳能白天加热室内空气供暖，夜晚利用地板蓄热材料储存太阳能逐渐释放到室内，结构简单，能够减少能耗。但该系统没有考虑到太阳能资源不足的辅助热源问题。中国专利CN 209782789U公开的一种太阳能与燃气集成式供暖供热装置利用太阳能为主要能源，燃气供暖热水炉为辅助的供暖、供生活热水系统。但燃气属于商品能源，也是化石能源。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种生物质燃料锅炉辅助的太阳能热水供热系统及调控方法，以解决当下北方地区农宅冬季供暖煤炭消耗量大、现有太阳能热水器只用于生活热水，现有生物燃料火炕使用时燃料更换麻烦，室内空气品质低，煤炭及生物燃料燃烧造成的环境污染等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种生物质燃料锅炉辅助的太阳能热水供热系统，包括热源、蓄热式节能水炕、循环水路、循环水泵和节能减排烟道墙；所述蓄热式节能水炕包括炕体和设于炕体内的蓄热水箱；所述热源与所述蓄热水箱、循环管路及循环水泵形成热源侧循环水路；所述热源为太阳能热水器和生物质燃料锅炉，在热源供水端和回水端分别设置电磁阀，由温度传感器与控制器控制热源电磁阀启闭，实现热源的切换；并优先由太阳能热水器给蓄热式节能水炕供热水，在太阳能不足时由所述生物质燃料锅炉辅助提供热水；所述生物质燃料锅炉的排烟口与节能减排烟道墙的进烟口贯通连接。

进一步，所述蓄热式节能水炕的蓄热水箱内水平设有相间两块隔板，将所述蓄热水箱分隔成上、中、下三层相互连通的空间，所述隔板上设有均匀分布的通水孔；所述蓄热水箱的上层一侧设有热源进水管与热源的供水端相连；所述蓄热水箱的下层通过热源回水管与所述热源的回水端相连；所述温度传感器设于蓄热水箱的上部。来自热源的热水通过热源进水管进入蓄热水箱的上层，通过蓄热水箱内隔板上的通水孔以此进入分层蓄热水箱的中层和下层，从而自动在分层蓄热水箱内形成稳定的分层。还可配合吊炕结构，避免炕体与地面接触造成热量散失的问题，使分层蓄热水箱上层能够对炕面进行均匀加热，使炕面温度基本稳定，同时水箱蓄热散热还可为该房间供暖，减少了无效热损失，提升了热量的利用效率。