高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统
阅读：573发布：2024-02-28
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1.一种高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征是包括双膜低辐射蓄热系统、采暖系统、供热终端以及太阳能集热系统，其中：
所述双膜低辐射蓄热系统包括蓄热水箱、间接换热加热器、温度传感器、水位传感器以及控制器；
所述采暖系统包括单组传导辐射式水暖气装置或多组串并联的传导辐射式水暖气装置；
蓄热水箱底部的水箱出水口连接循环水泵，循环水泵出口分三路出水管路；其中一路出水管路连接采暖系统的水暖气片进水口，采暖系统的水暖气片出水口连接蓄热水箱进水口，形成闭式循环供热回路；另一路出水管路连接所述供热终端；第三路出水管路连接所述太阳能集热系统；
所述三路出水管路的阀门、所述间接换热加热器、所述温度传感器、所述水位传感器以及所述循环水泵均与所述控制器形成信号连接。
2.根据权利要求1所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于，所述蓄热水箱包括：由外表面带有低辐射涂层的光滑表面的食品级不锈钢内胆，内表面带有红外反射涂层的光亮表面的水箱外壳，以及内胆和外壳之间的高性能保温层。
3.根据权利要求2所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：
在内胆外表面涂覆有镜面铝或镜面铜低辐射涂层，或在内胆外表面缠附有镜面铝或镜面铜箔、或在内胆外表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜；
在水箱外壳内表面涂覆有镜面铝或镜面铜红外反射涂层，或在水箱外壳内表面缠附有红外反射镜面铝或镜面铜箔，或在水箱外壳内表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜；
所述高性能保温层是高密度聚氨酯、橡塑、或硅酸铝棉材料。
4.根据权利要求1所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：
所述间接换热加热器是感应加热式电加热器，加热器内部为金属热管，所述金属热管一部分插入到蓄热水箱底部，另一部分设置在蓄热水箱外面；金属热管表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层，蓄热水箱外部的金属热管部分包裹有保温层，保温层外部设置感应线圈；
或者，所述间接换热加热器是电阻式电加热器，加热器内部为金属热管，所述金属热管一部分插入到蓄热水箱底部，另一部分设置在蓄热水箱外面，金属热管表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层，蓄热水箱外部的金属热管部分包裹有保温层，金属热管的加热段圆周方向贴附或缠绕有表面绝缘的电加热器；
或者，所述间接换热加热器是铠装电阻丝式加热器，加热器内部为电热管，电热管外表面增加一套金属铠装，金属铠装与电加热管之间增加绝缘导热体，电加热管一部分插入到蓄热水箱底部，另一部分设置在蓄热水箱外面，电热管表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层，蓄热水箱外部的加热管部分包裹有保温层。
5.根据权利要求4所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：所述间接换热加热器的加热段设置有机械式双金属片过热断电装置。
6.根据权利要求4所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：所述间接换热加热器的放热段设置有贴片式温度传感器，所述贴片式温度传感器与所述控制器形成信号连接。
7.根据权利要求1所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：所述传导辐射式水暖气装置的水暖气片包括暖气片金属基材、防护层和多孔低温红外辐射涂层。
8.根据权利要求1所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：所述蓄热水箱的顶部以及所述传导辐射式水暖气装置的顶部均设有U型排气补气管，所述U型排气补气管的两端开口朝下，中间水平管内设有双向弹性膜片。
9.根据权利要求1所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：所述控制器还连接有外置的数据采集控制系统，所述外置的数据采集控制系统包括系统外部设置环境参数采集器、云端服务器和手机。
10.根据权利要求9所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征在于：所述环境参数采集器是温度采集器、湿度采集器、PM2.5采集器、CO2浓度采集器和/或甲醛浓度采集器，分别通过有线或无线方式与所述控制器形成信号连接；
所述的云端服务器通过无线WIFI方式与所述控制器形成信号连接；
所述手机通过网络与所述云端服务器形成信号连接。
高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统
技术领域
背景技术
[0002] 随着人民生活水平的提高和社会的发展，以及由于工业燃煤供热污染，北方地区冬季燃煤采暖污染，促使国家开始逐步禁止燃煤供热，实施多种能源互补、益电则电、宜气则气的多种能源供热方式，满足广大人民群众对高品质生活环境的需求。
[0004] 天然气属于不可再生化石能源，并主要采用国外输入方式，能源持续供应方式受到严重限制，同时，目前采暖/供热急需解决的是分散的农户或中小型工商业用于，由于分布散乱，难以形成集中式通入天然气管道。导致天然气管道介入及运行成本高昂。大量使用天然气采暖/供热，也会在冬季造成工业供气的紧张，造成工厂，商业停产、停工或生产成本急剧增加。
[0005] 太阳能光热技术发展了数十年，在家用生活热水应用上得到快速发展。但在采暖市场应用上，单独采用太阳能采暖的模式却没有得到广泛的使用，其主要原因有：1)完全采用太阳能光热采暖/供热会造成初投资过大，用户无法接受；2)太阳能采暖收到天气条件的严重限制。特别是阴雨雪天气造成辐照不足，影响集热，进而影响采暖和供热；3)一般采暖季为3-6个月，非采暖季节会造成太阳能系统的严重空置，空晒，严重影响项目的性价比，且由于长时间空置/空晒容易造成系统部件老化，损坏。因此，单独采用太阳能系统不适合农村户用或中小型工商业采暖/供热需求。
[0006] 生物质颗粒属于可再生能源，主要来源于木质颗粒和农作物颗粒。受限于国内植树造林需求，木质颗粒供应严重不足。农作物秸秆也由于机械化作业实现了秸秆还田，导致生物质颗粒供应严重不足。另有大部分生物质颗粒用于生物质发电。远距离运输会造成生物质颗粒价格的暴增而导致用户无法接受。因此生物质颗粒来源不足也严重影响了生物质供暖的应用。
[0007] 目前，电采暖广泛采用空气能热泵。采用空气源热泵，其一次性投资大，设备维护费用高，运行费用受气候、安装场地、散热器形式、运行管理模式的影响较大。特别是在农村地区，当大量采用空气源热泵采暖时，可能会造成冷岛问题，导致采暖区域空气温度急剧下降，严重影响空气源热泵的性能，甚至在晚上低温或极寒天气时导致系统COP值严重下降，系统稳定性严重下降。目前，空气源热泵采用的蒸发器风机及减震、降噪技术水平较低。当较集中采用空气源热泵采暖时，将导致整个区域噪音水平急剧上升，进而影响人们的生活质量。空气源热泵技术复杂程度较高，也为后期的维护成本增加留下隐患。
[0008] 直热式电采暖器适用于临时性、小范围采暖。一般直热式采暖器加热/辐射面积都比较小，加热温度比较高，导致近采暖器位置环境温度较高，但远离直热式采暖器位置环境温度较低，同时造成室内干燥，严重影响室内环境的舒适度。同时，制热时候电采暖其无法实现蓄热功能，从而无法享受到低谷采暖电价，造成用户成本的急剧上升。地板辐射电采暖或壁挂式采暖器同样存在上述使用成本高的问题。
[0009] 高温固体蓄热电采暖器一般采用电热丝+保温砖结构。设计原理上符合目前户用采暖使用低谷电蓄热的特征需求。但由于多采用的固体蓄热方式，需要高达800℃的蓄热温度才能够较好的体现出固体蓄热的优势，但同时也出现了电加热器长期高温工作造成的质量稳定性差，对保温和供热风机技术要求非常高的问题。从而导致实际示范使用中，用户的体验感很差，并逐步退出了煤改电试点和市场化推广。
[0010] 我国的电力建设发展迅猛，风电、光电、水电、核电在电网屮的比重越来越人，使电网的负荷峰谷差值越来越突出，出现了弃风、弃光、弃水、弃核等现象，导致经济损失巨大，所以需要消纳这部分过剩电能。电能替代对新技术的需求，电网对剩余电能消纳的需求，以及冬季热电联产供热导致电能过剩进一步加剧，使得低成本的经济型太阳能复合蓄热式水循环电采暖系统的推广具有重要价值和意义。
[0011] 这些价值和意义体现在：一方面，对于需求侧的采暖用户，可降低采暖设备的投资，降低采暖费用，全自动运行，采暖清洁可靠；对于供给侧的发电企业，可提高发电效率，增加企业收入。另一方面，对于国家的电网，由于错峰用电，可提高电网的利用率，降低电网投资；对于环境，由于采用洁净能源，可改善生态环境。同时，采用低成本的经济型太阳能复合蓄热式水循环电采暖系统，可以充分利用低谷电的价格优势实现全天采暖/供热需求，从而有效降低用户的实际使用成本。
[0012] 因此，低成本的经济型太阳能复合蓄热式水循环电采暖/供热系统在供热领域中具有较强的应用前景和较高的实用价值。实用新型内容
[0013] 为解决上述现有技术中的问题，针对户用和中小型工商业用采暖/供热需求，本实用新型提供了一种高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，以有效发挥太阳能优势，提高电能利用效率，有效降低采暖设备的投资和采暖运行费用。
[0014] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
[0015] 一种高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其特征是包括双膜低辐射蓄热系统、采暖系统、供热终端以及太阳能集热系统，其中：
[0017] 所述采暖系统包括单组传导辐射式水暖气装置或多组串并联的传导辐射式水暖气装置；
[0018] 蓄热水箱底部的水箱出水口连接循环水泵，循环水泵出口分三路出水管路；其中一路出水管路连接采暖系统的水暖气片进水口，采暖系统的水暖气片出水口连接蓄热水箱进水口，形成闭式循环供热回路；另一路出水管路连接所述供热终端；第三路出水管路连接所述太阳能集热系统；
[0020] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中，所述蓄热水箱包括：由外表面带有低辐射涂层的光滑表面的食品级不锈钢内胆，内表面带有红外反射涂层的光亮表面的水箱外壳，以及内胆和外壳之间的高性能保温层。
[0021] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：
[0023] 在水箱外壳内表面涂覆有镜面铝或镜面铜红外反射涂层，或在水箱外壳内表面缠附有红外反射镜面铝或镜面铜箔，或在水箱外壳内表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜；
[0025] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：
[0026] 所述间接换热加热器是感应加热式电加热器，加热器内部为金属热管。所述金属热管一部分插入到蓄热水箱底部，另一部分设置在蓄热水箱外面；金属热管表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层，蓄热水箱外部的金属热管部分包裹有保温层，保温层外部设置感应线圈；
[0027] 或者，所述间接换热加热器是电阻式电加热器，加热器内部为金属热管，所述金属热管一部分插入到蓄热水箱底部，另一部分设置在蓄热水箱外面，金属热管表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层，蓄热水箱外部的金属热管部分包裹有保温层，金属热管的加热段圆周方向贴附或缠绕有表面绝缘的电加热器；
[0028] 或者，所述间接换热加热器是铠装电阻丝式加热器，加热器内部为电热管，电热管外表面增加一套金属铠装，金属铠装与电加热管之间增加绝缘导热体，电加热管一部分插入到蓄热水箱底部，另一部分设置在蓄热水箱外面，电热管表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层，蓄热水箱外部的加热管部分包裹有保温层。
[0029] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：所述间接换热加热器的加热段设置有机械式双金属片过热断电装置。
[0030] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：所述间接换热加热器的放热段设置有贴片式温度传感器，所述贴片式温度传感器与所述控制器形成信号连接。
[0031] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：所述传导辐射式水暖气装置的水暖气片包括暖气片金属基材、防护层和多孔低温红外辐射涂层。
[0032] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：所述蓄热水箱的顶部以及所述传导辐射式水暖气装置的顶部均设有U型排气补气管，所述U型排气补气管的两端开口朝下，中间水平管内设有双向弹性膜片。
[0034] 所述的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，其中：所述环境参数采集器是温度采集器、湿度采集器、PM2.5采集器、CO2浓度采集器和/或甲醛浓度采集器，分别通过有线或无线方式与所述控制器形成信号连接；
[0035] 所述的云端服务器通过无线WIFI方式与所述控制器形成信号连接；
[0036] 所述手机通过网络与所述云端服务器形成信号连接。
[0037] 与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：能够大幅度提高用户的采暖舒适度，同时大幅度降低用户的综合采暖费用。同时大幅度降低了系统的初投资。在非采暖季节，可以为用户提高高品质的高温热水，提高用户全年的用水生活品质。附图说明
[0038] 图1是本实用新型提供的高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统的组成结构示意图；
[0040] 图5是蓄热水箱的剖面结构示意图；
[0041] 图6、图7、图8分别为不同结构的间接换热加热器的剖面结构示意图；
[0042] 图9是U型排气补气管的结构示意图；
[0043] 图10是水暖气片的剖面结构示意图。
[0044] 附图标记说明：蓄热水箱10；低辐射涂层11；内胆12；红外反射涂层13；外壳14；保温层15；补水接口16；水箱出水口17；上部设置有水箱进水口18；温度传感器191；水位传感器192；间接换热加热器20；热管21；防垢涂层22；保温层23；感应线圈24；电加热器25；电热管26；铠装27；绝缘导热体28；机械式双金属片过热断电装置29；贴片式温度传感器295；控制器32；水箱底座34；U型排气补气管40；数据传感器41；暖气装置50；金属基材51；防护层52；多孔低温红外辐射涂层53；生活热水系统60；循环水泵70；第一维修阀门71；第二维修阀门72；第三维修阀73；第四维修阀74；第五维修阀75；第六维修阀门76；太阳能集热器80；采集器81；云端服务器82；手机83。
具体实施方式
[0045] 如图1所示，是本实用新型提供的一种高可靠智能太阳能复合蓄热式电采暖/供热系统，主要包括双膜低辐射蓄热系统、采暖系统、供热终端、太阳能集热系统、及循环管路系统，还包括外置的数据采集控制系统。
[0046] 其中，双膜低辐射蓄热系统主要由大容器蓄热水箱10、间接换热加热器20、温度传感器191、水位传感器192、控制器32及水箱底座34构成。
[0047] 如图1、图5所示，蓄热水箱10主要包括：由外表面带有低辐射涂层11的光滑表面的食品级不锈钢内胆12，内表面带有红外反射涂层13的光亮表面的水箱外壳14，以及内胆12和外壳14之间的高性能保温层15。
[0048] 所述的食品级不锈钢内胆12，可以采用圆形、椭圆形或方形结构，并可通过增加折弯、肋板、支撑增加内胆12的刚性强度。所采用的材料可以为304-2B食品级不锈钢，保证了储水质量安全性，防止内胆12锈蚀造成水质污染，从而影响水箱使用寿命，以及防止采暖供热终端的供热的稳定性。所述不锈钢厚度范围为0.3-1.5mm。当采用700-1000L容积时，不锈钢内胆12的厚度为
[0049] 0.7-1.2mm。并通过增加折弯，肋板等方式提高强度。
[0050] 所述的带有低辐射涂层11的光滑表面，是指水箱在内胆12外表面涂覆有镜面铝或镜面铜低辐射涂层11，或在内胆12外表面缠附有镜面铝或镜面铜箔、或在内胆12外表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜等，从而大幅度降低内胆12表面的粗糙度和表面红外发射率，大幅度降低了蓄热水箱10内胆12的热损耗。所述涂层厚度为100-300nm。在保证基本发射性能条件下，减小加工成本。
[0051] 内表面带有红外反射涂层13的光亮表面的水箱外壳14，是指水箱在水箱外壳14内表面涂覆有镜面铝或镜面铜红外反射涂层13，或在水箱外壳14内表面缠附有红外反射镜面铝或镜面铜箔，或在水箱外壳14内表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜等，从而将内胆12表面或内胆12和外壳14之间的保温层辐射的热能反射回来，大幅度降低了蓄热水箱10的热损耗。
[0052] 在水箱外壳14内表面缠附有红外反射镜面铝或镜面铜箔，或在水箱外壳14内表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜，以及在水箱外壳14内表面缠附有红外反射镜面铝或镜面铜箔，或在水箱外壳14内表面缠附有镜面铝或镜面铜涂层塑料膜等，也可采用缠绕或其他方式辐照做内胆12和外壳14之间的高性能保温层15的内表面和外表面，可以达到同样的效果。所述涂层厚度为100-300nm。在保证基本发射性能条件下，减小加工成本。
[0053] 内胆12和外壳14之间的高性能保温层15，是指在水箱内胆12和外置直接填充耐温高密度保温材料，保温层厚度为60-100mm，一般以80mm为主。并采用高密度聚氨酯、橡塑、或硅酸铝棉等材料。由此确保蓄热水箱10具有优良的保温性能。
[0054] 蓄热水箱10内胆12、外壳14及保温层及其附属技术的实现，相较于常规蓄热水箱10，在增加较低成本的条件下，大幅度的降低了蓄热水箱10的传导、对流、辐射热损耗，从而有效降低了热能的综合储能成本，较大幅度提高了双膜低辐射蓄热系统的性能价格比。
[0055] 蓄热水箱10底部设置有补水接口16、水箱出水口17，上部设置有水箱进水口18、U型排气补气管40。补水接口16、水箱出水口17以及水箱进水口18主要用于蓄热水箱10与外部的供水、供热、循环系统的连接。
[0056] U型排气补气管40主要用于蓄热水箱10与外部之间实现隔热联通。如图1、图9所示，U型排气补气管40的两端开口朝下，一端开口与蓄热水箱10的顶部相连，另一端开口与大气连通，中间水平管内设有双向弹性膜片42，管外部采用保温套管。双向弹性膜片42在较大压差作用下可以左右运动，实现排气和补气。当较小压差下，通过阻尼作用停止不动，实现U型排气补气管40两侧空气的隔绝，防止流动换热。
[0057] 由于水平管位置具有双向弹性膜片42，当蓄热水箱10的内部水位相对静止时，双向弹性膜片42可以起到隔绝内外空气流动的目的，防止出现冷热气体热交换。管外采用保温套管，则防止了U型排气补气管40的管壁造成的热损。
[0058] 当水箱中的热蒸汽上升到水平管，会被阻隔在双向弹性膜片42的一侧，双向弹性膜片42另一侧的空气则被热蒸汽加热，由于此处U型排气补气管40的管道向下开口，靠近开口处的空气温度低于近双向弹性膜片42处空气温度，这样冷空气在下，热空气在上，解决了U型排气补气管40内部空气对流造成的热损失。而空气传导造成的热损耗就可以完全忽略不计了。因此，采用U型排气补气管40，比常规直管性排气补气口具有显著节能、降低热损耗的作用。
[0059] 当蓄热水箱10需要排气补气时，较大的内外压差可以冲破双向弹性膜片42，顺利的实现排气补气，并维持蓄热水箱10内部和外部的压力相对平衡。当蓄热水箱10完成排气补气时，双向弹性膜片42在自身弹性作用下恢复到原位，实现隔绝蓄热水箱10内外部气体流通换热的作用。
[0060] 蓄热水箱10底部或顶部安装温度传感器191，可以测量水箱某一点或不同水位的温度。温度传感器19采用铠装结构。铠装材质采用304不锈钢材质，防止长时间使用时，铠装锈蚀失效。表面涂覆有厚度小于0.1mm聚四氟乙烯类薄膜，在保证传导精度时，进一步提高耐腐蚀性和防垢性能。
[0061] 水位传感器192采用压力传感器、浮子式传感器或电极式传感器。可以间断或连续性测量水位。水位传感器192的表面均采用304材料、或聚四氟乙烯材料、或硅胶材料。304不锈钢表面涂覆有聚四氟乙烯材料。采用上述材料可保证在热水温度范围内具有良好的耐腐蚀性能外，同时还具有良好的防垢功能。
[0062] 水箱底部或侧面设置间接换热加热器20。
[0063] 如图6所示，所述间接换热加热器20可以采用感应加热式电加热器。加热器内部为金属热管21。所述金属热管21一部分插入到蓄热水箱10底部，另一部分设置在蓄热水箱10外面。热管21表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层22，防止加热器表面结垢而影响热管21传热或损坏热管21。水箱外部的热管21部分包裹有保温层23，所采用的保温层23可以为聚氨酯，岩棉或硅酸铝棉等材料。保温层23外部设置感应线圈24，通过线圈实现热管21外部加热段的感应加热，通过热管21相变传热到水箱内部的冷凝端后，冷凝端放热，实现对储热水箱10内部水体的加热。为加强感应加热能力，可在热管21外部的端头处增加铁质或其他材质、或合金的金属环，与热管21加热管21紧密配合，通过金属环增强感应加热能力，提高加热效率。
[0064] 如图7所示，所述间接换热加热器20可以采用电阻式电加热器20。加热器内部为金属热管21。所述金属热管21一部分插入到蓄热水箱10底部，另一部分设置在蓄热水箱10外面。热管21表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层22，防止加热器表面结垢而影响热管21传热或损坏热管21。水箱外部的热管21部分包裹有保温层23，所采用的保温层23可以为聚氨酯，岩棉或硅酸铝棉等材料。热管21加热段圆周方向贴附、或缠绕表面绝缘的电加热器25(例如电加热带)。通过电加热器25加热所述金属热管21的加热段，通过相变传热到水箱内部的冷凝端后，冷凝端放热，实现对水箱内部水体的加热。
[0065] 如图8所示，所述间接换热加热器20可以采用铠装电阻丝式加热器。加热器内部为电热管26。电热管26外表面增加一套金属铠装27，铠装27与电加热管21之间增加绝缘导热体28。实现电加热管21与铠装27之间的隔离，并通过铠装27实现电加热管21与水体的隔离，有效解决电热管26故障损坏时漏电问题。提高电加热管21的安全可靠性。电加热管21一部分插入到蓄热水箱10底部，另一部分设置在蓄热水箱10外面。热管21表面涂覆有聚四氟乙烯类防垢涂层22，防止加热器表面结垢而影响热管21传热或损坏热管21。水箱外部的加热管21部分包裹有保温层23，所采用的保温层23可以为聚氨酯，岩棉或硅酸铝棉等材料。
[0066] 如图6、图7、图8所示，所述电热器加热段均设置机械式双金属片过热断电装置29，当加热段温度超过设定温度时，双金属片断开，实现对电加热断电。并通过控制器32报警。当在设定时间内连续两次出现断电报警时，控制器32对电加热器自动断电，并开启连续报警动作，报警加热器处于干烧状态，水位、温度传感器19出现单一或同时失灵的问题。
[0067] 如图6、图7、图8所示，所述电热器放热段均设置贴片式温度传感器295，实现对加热器表面温度的监控。防止加热器出现干烧过热情况。
[0068] 此外，蓄热水箱10设置软化水装置，可以设置在水箱补水口位置，补水式实现进水过滤软化。所采用软化水装置可以采用硅磷晶等材料；水箱补水口位于水箱底部底面或侧面。用于蓄热水箱10补水或排污。
[0072] 采暖系统包括单组或多组串并联的传导辐射式水暖气装置50(如图2-图4所示)。水暖气内部为高温热水，热水通过水暖气片将热能传导到表面，通过水暖气表面与空气接触实现对空气的加热。同时，水暖气外表面采用有机树脂漆类低温中远红外辐射涂层，通过波长为8.0-12.0μm的红外波长实现辐射加热。水暖气表面采用高粗糙度多孔结构，表面粗糙度Ra范围为50μm-500μm之间。通过增加表面粗糙度增大辐射表面积，进而增发辐射功率，减小水暖气用量。所采用水暖气片可以采用铝、铜、铁或上述材料的合金等材质。
[0073] 如图10所示，水暖气片构成主要由暖气片金属基材51、防护层52和多孔低温红外辐射涂层53组成。水暖气内部为高温热水，热水通过水暖气片将热能传导到表面，通过水暖气表面与空气接触实现对空气的加热。同时，水暖气外表面采用有机树脂漆类低温中远红外辐射涂层，通过波长为8.0-12.0μm的红外波长实现辐射加热。水暖气表面采用高粗糙度多孔结构，表面粗糙度Ra范围为50μm-500μm之间。通过增加表面粗糙度增大辐射表面积，进而增发辐射功率，减小水暖气用量。所采用水暖气片可以采用铝、铜、铁或上述材料的合金等材质。
[0074] 供水系统主要为生活热水系统60，主要包括用水点如生活热水龙头、洗浴喷头等。
[0075] 太阳能集热系统主要由横置联集管太阳能集热器80组成。单组或多组太阳能集热器80串联(图2)、并联(图3)或串并联(图4)组成均可。集热器组顶部设置有U型排气补气管40与数据传感器41。所采用的U型排气补气管40与蓄热水箱10的U型排气补气管40结构相同。所述数据传感器41包括温度传感器和水位传感器。
[0076] 循环管路系统主要为循环水泵70、管路及管路上的阀门等。
[0077] 双膜低辐射蓄热系统、采暖系统、供热终端及循环管路的连接方式为：蓄热水箱10底部的水箱出水口17连接第一维修阀门71，第一维修阀门71连接循环水泵70，循环水泵70出口分三路出水管路。一路出水管路再通过第二维修阀门72连接水暖气装置50的水暖气片进水口，水暖气装置50的水暖气片出水口通过第三维修阀73和第四维修阀74连接蓄热水箱10进水口，形成闭式循环供热回路；另一路出水管路则通过第五维修阀75连接生活热水系统60。供水管路可设置稳压罐，以保证热水供应的稳定性；第三路出水管路通过第六维修阀门76连接太阳能集热器80进水口，实现系统与太阳能的连接。
[0078] 当采暖季节复合太阳能采暖时，标准条件下辐照条件下可获得的能量[0079] 60kwh，此时，即使不采用蓄热水箱10蓄热，则按建筑面积100平米计算，可满足热负荷40W/㎡建筑大部分时间基本采暖需求组，或热负荷达到20W/㎡建筑24小时比较舒适的采暖需求。针对农村绝大部分实际住宿房间总面积基本不大于50㎡的用户而言，则具有非常高的采暖舒适度。相对于一般农户采用燃煤采暖季需要1500-2000元燃煤费用比较，不但大幅度降低了采暖费用，同时大比例降低了燃煤污染。
[0080] 因此采用太阳能复合蓄热式水采暖系统，相对于完全采用太阳能采暖系统，或全天采用电加热采暖而言，在大幅度提高用户的采暖舒适度，同时大幅度降低用户的综合采暖费用。同时大幅度降低了系统的初投资。在非采暖季节，可以为用户提高高品质的高温热水，提高用户全年的用水生活品质。
[0081] 本实用新型的运行方法为：当室内温度低于设定温度时，控制系统启动循环水泵70，将蓄热水箱10内的高温热水输送到采暖系统暖气片中，通过暖气片传导或辐射实现室内采暖，冷水回流到蓄热水箱10。当室内温度高于设定温度时，关闭循环水泵70，停止供热。
供热系统控制可以采用时间控制，或手机APP控制，控制循环管路阀门的开启和循环水泵70的循环速度等，使当室内无人时采用低负荷供暖或停止供暖，或对无需供暖的房间停止或降低供暖需求，从而降低热负荷。
供热系统控制可以采用时间控制，或手机APP控制，控制循环管路阀门的开启和循环水泵70的循环速度等，使当室内无人时采用低负荷供暖或停止供暖，或对无需供暖的房间停止或降低供暖需求，从而降低热负荷。
[0082] 当蓄热水箱10内水温低于设定温度时，且处于低谷电价时间，控制器32启动电加热器，实现蓄热水箱10加热，直至设定温度。当室内温度低于设定温度，且时间段未处于低谷电价时间段时，则需要通过手动控制或远程APP实现电加热器的启停，以确保判断此时间段是否处于急切采暖需求。
[0083] 当水箱水位低于设定温度时，开启补水口，实现自动补水，直至设定水位。
[0084] 外置的数据采集控制系统是指系统外部设置环境参数采集器81、云端服务器82和手机83。
[0085] 所述环境参数采集器81可以采集环境温度、湿度、PM2.5、CO2浓度、甲醛浓度等物理参数。并通过有线或无线方式传输到蓄热水箱10的控制器32上。
[0086] 所述的云端服务器82是通过无线WIFI方式与控制器32实现数据传输，并通过网络方式将数据传输到手机83上。并将手机83数据传输到控制器32上，实现数据传输和控制。
[0088] 当太阳能集热器80温度传感器19检测到集热器温度达到设定温度时，控制系统控制开启循环水泵70和管路电磁阀。将蓄热水箱10内的水输送到太阳能集热器80中，直至通过太阳能集热器80中水位传感器传输到设定水位信号，停止上水。通过太阳能集热器80将太阳能转化为热能，加热太阳能集热器80内的冷水。
[0089] 当太阳能集热器80内水温在设定时间内没有升温，或出现降温时，开启管路阀门，将太阳能集热器80内的热水放回蓄热水箱10。防止太阳能集热器80内热水因无太阳能加热而造成热损耗。
[0090] 太阳能集热器80的开启使用也可以通过时间控制，或云端服务器82及手机83APP引入当地公共信息平台数据，实现对太阳能的上下水。已达到充分利用太阳能的目的。
[0091] 太阳能集热器80的开启使用也可以通过环境参数采集器81，采集室外环境温度和太阳能辐照等相关参数，实现对太阳能的上下水。已达到充分利用太阳能的目的。
[0092] 相对于24小时比较，太阳能有效辐射时间为8小时左右，有三分之二的时间是空耗能时间。因此，在无效时间时将集热器内的水排回水箱，不但实现了有效节能，同时解决了冬季夜晚防冻的耗能问题，大幅度降低了集热管21冻坏漏水的问题。
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