[0001] 本发明属于可再生能源技术领域，是一种光激式生物质能供热系统，发明采用光能激发生物质能的方式实现光能和生物质能联合供热，不仅能够有效解决太阳能受天气、时间等限制的问题，还能能有效降低锅炉燃烧生物质燃料的能量消耗。该系统适用于各类农业生产的供热、供暖在。

[0002] 我国是世界第二大能源生产国和消费国，2009年我国一次能源生产量达到28亿t标准煤，能源消费总量31亿t标准煤。我国也是化石能源非常短缺的国家。人均煤炭资源约90t，仅为世界平均水平的55.4%；人均石油可采储量2.6t，仅为世界平均值的11.1%；人均可开采天然气1074m3，为世界平均值的4.3%。化石能源的生产和消费造成了严重的环境污染和生态破坏。煤炭使用过程产生的污染是我国最大的环境问题，废气排放中约90%的SO2、
85%的CO2和67%的NOx，以及80%的烟尘都是由燃煤造成的。另外我国具有丰富的生物质能资源，秸秆数量大、种类多、分布广，每年秸秆产量约8亿t。因此大力开发生物质资源，实现秸秆固体成型燃料规模化生产和应用，不仅能够在一定程度上缓解能源短缺的压力，而且可以相应减少使用煤、石油等不可再生资源对生态环境保护的负面影响。

[0003] 生物质固体成型燃料是指农作物秸秆、林业剩余物在一定温度与压力作用下经干燥和粉碎后挤压成具有一定形状的、密度较大的固体燃料。体积缩小6~8倍，密度为1.0~1.4t/m3，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧效率好。既可用于小型生物质炉具或小型锅炉作为农村居民的炊事和取暖燃料，也可用于大型锅炉作为城市区域供热和发电厂的燃料，近年来越来越受到人们的广泛关注。

[0004] 太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比，具有资源丰富、洁净、开发利用方便以及不存在运输问题等优点，目前广泛应用于太阳能热水器、光伏发电等。但也存在能量密度较低，、天气影响较大等问题，尤其是因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响较大，限制了发展。

[0005] 因此在生物质颗粒燃料锅炉供热的基础上，将光能激发生物质能的方式实现光能和生物质能联合供热，能够降低锅炉的运行时间减少颗粒燃料的消耗量，提高节能效率。

[0006] 本发明提供一种光激式生物质能供热系统，该系统主要由光能激发装置、生物质能装置和供热装置组成，整个系统由智能控制装置总体调控。太阳能板对冷水进行加热升温，智能控制装置通过检测太阳能板加热的水温来控制生物质燃料锅炉的启闭，太阳能板和生物质能产生的高温热水经换热管输送到供热装置，供热装置产生的热水通过热循环管道用于供热、供暖等。发明采用光能激发生物质能的方式实现光能和生物质能联合供热，不仅能够有效解决太阳能受天气、时间等限制的问题，还能有效降低锅炉燃烧生物质燃料的能量消耗。该系统适用于各类农业生产的供热、供暖。

[0007] 所述光能激发装置主要由冷水管（1）、太阳能板（2）和太阳能热水管（3）组成，冷水管（1）对太阳能板（2）中输送冷水，冷水经太阳能板（2）加热后从太阳能热水管（3）输出至生物质能燃烧锅炉（5），且太阳能热水管（3）上装有传感器用于测取水温；所述生物质能装置主要由生物质燃料仓（16）、送料机构（17）、生物质能燃烧锅炉（5）组成，生物质燃料仓（16）中的生物质燃料经送料机构（17）连续不断的输送至生物质能燃烧锅炉（5）内，生物质能燃烧锅炉（5）通过燃烧生物质燃料加热生物质能燃烧锅炉（5）内的热水；
所述供热装置主要由热水出水管（6）、热水回水管（8）、热交换器（7）、蓄热水箱（9）、蓄热水箱出水管（10）、热水供应设施（11）、供暖设施（12）、回水管（13）和冷水补水管（14）组成，生物质能燃烧锅炉（5）加热的热水流过热水出水管（6）通过热交换器（7），并从热水回水管（8）流出至冷水管（1）中完成对蓄热水箱（9）中冷水的热交换，蓄热水箱（9）中的冷水被加热后从蓄热水箱出水管（10）分别流至热水供应设施（11）和供暖设施（12），流经供暖设施（12）后产生的冷水通过回水管（13）重新回流至蓄热水箱（9）中，冷水经冷水补水管（14）进入蓄热水箱（9）中用于补充热水供应设施（11）所消耗的水量；
所述智能控制系统（15）主要控制生物质能燃烧锅炉（5）的启闭，当太阳能板（2）产生热水温度高于70℃时，生物质能燃烧锅炉（5）关闭，热水将直接通过生物质能燃烧锅炉（5）进入蓄热水箱（9）中的热交换器（7）中；当热水温度低于70℃时，传感器（4）将信号反馈到智能控制系统（15），生物质能燃烧锅炉（5）启动，对当太阳能板（2）加热的热水进一步加热；
所述生物质能燃烧锅炉（5）的启闭由太阳能热水管（3）中的水温决定；
所述太阳能板（2）和生物质能燃烧锅炉（5）能够一同为热水供应设施（11）和供暖设施（12）供热；
所述热水供应设施（11）所消耗的水量由冷水补水管（14）补充；
所述智能控制系统（15）控制生物质能燃烧锅炉（5）的启闭。

[0008] 具有以上结构特点的光激式生物质能供热系统所具有的优点如下：1）本发明的供暖系统节能60%以上。发明采用光能激发生物质能的方式实现光能和生物质能联合供热，不仅能够有效解决太阳能受天气、时间等限制的问题，还能有效降低锅炉燃烧生物质燃料的能量消耗，试验结果表明该装置比传统供暖装置节能60%以上。

[0009] 2）该供热系统适应性强。本发明建立了一种生物质能和太阳能互补的供热系统，既能为农村居民提供热水、供暖，也能安装在种植、养殖等设施大棚中，为蔬菜种植和畜禽养殖等供暖，适应性强。

[0010] 附图说明：图1为光激式生物质能供热系统示意图；
图中，1--冷水管 ，2--太阳能板，3--太阳能热水管，4--传感器，5--生物质能燃烧锅炉，6--热水出水管，7--热交换器，8--热水回水管，9--蓄热水箱，10--蓄热水箱出水管，
11--热水供应设施，12--供暖设施，13--回水管，14--冷水补水管，15—智能控制系统，16--生物质燃料仓，17--送料机构。

[0011] 具体实施方式：如图1的光激式生物质能供热系统示意图所示，该系统主要由光能激发装置、生物质能装置和供热装置组成，整个系统由智能控制装置总体调控。太阳能板对冷水进行加热升温，智能控制装置通过检测太阳能板加热的水温来控制生物质燃料锅炉的启闭，太阳能板和生物质能产生的高温热水经换热管输送到供热装置，供热装置产生的热水通过热循环管道用于供热、供暖等；所述光能激发装置主要由冷水管（1）、太阳能板（2）和太阳能热水管（3）组成，冷水管（1）对太阳能板（2）中输送冷水，冷水经太阳能板（2）加热后从太阳能热水管（3）输出至生物质能燃烧锅炉（5），且太阳能热水管（3）上装有传感器用于测取水温；所述生物质能装置主要由生物质燃料仓（16）、送料机构（17）、生物质能燃烧锅炉（5）组成，生物质燃料仓（16）中的生物质燃料经送料机构（17）连续不断的输送至生物质能燃烧锅炉（5）内，生物质能燃烧锅炉（5）通过燃烧生物质燃料加热生物质能燃烧锅炉（5）内的热水；所述供热装置主要由热水出水管（6）、热水回水管（8）、热交换器（7）、蓄热水箱（9）、蓄热水箱出水管（10）、热水供应设施（11）、供暖设施（12）、回水管（13）和冷水补水管（14）组成，生物质能燃烧锅炉（5）加热的热水流过热水出水管（6）通过热交换器（7），并从热水回水管（8）流出至冷水管（1）中完成对蓄热水箱（9）中冷水的热交换，蓄热水箱（9）中的冷水被加热后从蓄热水箱出水管（10）分别流至热水供应设施（11）和供暖设施（12），流经供暖设施（12）后产生的冷水通过回水管（13）重新回流至蓄热水箱（9）中，冷水经冷水补水管（14）进入蓄热水箱（9）中用于补充热水供应设施（11）所消耗的水量；所述智能控制系统（15）主要控制生物质能燃烧锅炉（5）的启闭，当太阳能板（2）产生热水温度高于70℃时，生物质能燃烧锅炉（5）关闭，热水将直接通过生物质能燃烧锅炉（5）进入蓄热水箱（9）中的热交换器（7）中；当热水温度低于70℃时，传感器（4）将信号反馈到智能控制系统（15），生物质能燃烧锅炉（5）启动，对当太阳能板（2）加热的热水进一步加热；
试验结果表明，采用本发明的取暖系统能够实现全天候供暖，比传统的煤炭锅炉节能
63%，本发明结合图例说明如下：
实施例：北京郊区设施蔬菜大棚光激式生物质能供热系统
根据本发明，在北京郊区设施蔬菜大棚建立了光激式生物质能供热系统，其中供暖面积为500平方米，生物质颗粒燃料锅炉的功率为23kw，采用的太阳能集热管为6m2，在正常晴朗天气，太阳能集热管产生的热水为95℃左右，通过热交换管换热后产生的热水为85℃，能够满足设施蔬菜的供暖；在天气不好或者夜间，主要采用生物质颗粒燃料锅炉供热，产生的热水超过95℃，通过热交换管换热后产生的热水超过为85℃，能够满足设施蔬菜的供暖。由于生物质颗粒燃料锅炉为间歇性供热，即如果锅炉的出水温度达到其预定值，将自动停止，产生的热水能够满足交换要求，因此在试验过程中如果不采用太阳能，在冬季每天消耗的生物质颗粒燃料为135kg，如果采用太阳能每天消耗的生物质颗粒燃料在50kg左右，因此每天能够节省63%的生物质颗粒燃料。

[0012] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。