技术领域
[0001] 本
发明涉及太阳能利用及热水储能技术领域，尤其是涉及一种具有新型蓄热水箱的太阳能热利用系统。
背景技术
[0002] 无论在居民生活、现代办公还是在工业领域中，冷热源系统均消耗了大量的
能源。
现有技术中的冷热源系统大多由
煤炭、油气等化石能源提供，在消耗大量经济财富的同时，也带来了严重的环境污染。
[0003] 太阳能冷热源系统正是为了解决上述问题而诞生的，并且已经取得了显著的效果。
[0004] 但是，由于现有技术中的冷热源系统的固有
缺陷，造成太阳能的转换、储存效率不高，造成现有技术中的太阳能冷热源系统造价高昂，利用效率低，普及困难。
[0005] 其中，如何大幅度的提高蓄热水箱的蓄热
密度，提高其
热能储存效率和利用效率，减少其
散热损失，并且降低其造价成本和提高其安全性和可靠性，是太阳能冷热源系统及其相关领域中急需解决的热点问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于设计一种具有新型蓄热水箱的太阳能热利用系统，解决上述问题。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] 一种具有新型蓄热水箱的太阳能热利用系统，包括太阳能集热板、新型蓄热水箱和太阳能热水热利用系统，所述太阳能集热板和所述太阳能热水热利用系统均与所述新型蓄热水箱之间进行热交换；
[0009] 所述新型蓄热水箱包括主蓄热水箱和副蓄热水箱，所述副蓄热水箱的设定
温度上限低于所述主蓄热水箱的设定温度上限；
[0010] 所述太阳能集热板的来热首先加热所述副蓄热水箱，待所述副蓄热水箱内的水温达到其设定温度上限后，所述太阳能集热板再加热所述主蓄热水箱；
[0011] 所述太阳能热水利用系统首先利用所述副蓄热水箱中的蓄热，待所述副蓄热水箱的水温低于设定的温度下限后，所述太阳能热水利用系统再利用所述主蓄热水箱中的蓄热。
[0012] 进一步的，所述主蓄热水箱的大小标准按照满足全年蓄热需要设计，所述副蓄热水箱的大小标准按照满足一天的蓄热需要设计。
[0013] 进一步的，所述副蓄热水箱包括小蓄热水箱和中蓄热水箱，所述小蓄热水箱储存当天的洗浴用水，所述中蓄热水箱储存当天的
空调或取暖用水。
[0014] 进一步的，还包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和若干个
阀门和若干个
循环泵，所述太阳能热水热利用系统包括空调机组、散热毛细管和冷水机；
[0015] 所述主蓄热水箱和所述副蓄热水箱均与所述第一换热器的另一个换热端也组成循环回路，并且在该循环回路上设置至少一个所述
循环泵和控制管路通断的若干个阀门；
[0016] 所述主蓄热水箱和所述副蓄热水箱均与所述第一换热器的另一个换热端也组成循环回路，并且在该循环回路上设置至少一个所述循环泵和控制管路通断的若干个所述阀门；
[0017] 所述第二换热器的一个换热端连通到所述主蓄热水箱和所述副蓄热水箱至所述第一换热器的出水管路上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵并且设置若干个所述阀门控制管路的通断；所述第二换热器的另一个换热端连通到散热毛细管形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵并且设置若干个所述阀门控制管路的通断；
[0018] 所述空调机组的高温进水端连通到所述主蓄热水箱和所述副蓄热水箱至所述第一换热器的出水管路上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵并且设置若干个所述阀门控制管路的通断；所述第三换热器的一个换热端连通到所述空调机组的低温出水端形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵并且设置若干个所述阀门控制管路的通断；所述第三换热器的另一个换热端连通到所述散热毛细管形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵并且设置若干个所述阀门控制管路的通断；
[0019] 所述空调机组的低温出水端连通到所述冷水机上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵并且设置若干个所述阀门控制管路的通断。
[0020] 进一步的，所述太阳能集热板与所述第一换热器的循环回路上设置一个介质补给装置，所述介质补给装置包括补液泵、稳压罐和
导热油箱；
[0021] 所述第三换热器与所述散热毛细管形成的回路上设置一个介质补给装置，所述介质补给装置包括补液泵、稳压罐和防冻液箱；
[0022] 所述第三换热器与所述空调机组的低温出水端形成的回路上设置一个介质补给装置，所述介质补给装置包括补液泵、稳压罐和防冻液箱。
[0023] 进一步的，所述主蓄热水箱为高温高压蓄热水箱，其最高蓄水温度为100～300摄氏度。
[0024] 进一步的，所述主蓄热水箱为高温高压蓄热水箱，其最高蓄水温度为120～250摄氏度。
[0025] 进一步的，所述主蓄热水箱包括主蓄热水箱本体和主蓄热水箱保温层，所述主蓄热水箱保温层包裹所述主蓄热水箱本体，所述主蓄热水箱保温层包括至少两层保温材料层，靠近所述蓄热水箱本体的一层中的保温材料比远离所述蓄热水箱本体的一层中的保温材料耐高温。
[0026] 进一步的，所述主蓄热水箱保温层包括两层保温材料层，内层保温层为岩
棉层、和/或
玻璃棉层、和/或珍珠棉层，外层保温层为聚
氨酯层、和/或聚苯层、和/或酚
醛层。
[0027] 进一步的，所述内层保温层的厚度为0.05m～1.5m，所述外层保温层的厚度为0.05m～1.5m。
[0028] 进一步的，所述主蓄热水箱为球形承压水箱。
[0029] 进一步的，所述球形承压水箱设置在地下。
[0030] 进一步的，所述球形承压水箱为
钢筋
混凝土承压水箱或金属承压水箱或塑料承压水箱或玻璃钢承压水箱。
[0031] 进一步的，还包括设置在地下的柱型空间，所述柱型空间的底部放置所述主蓄热水箱，所述柱型空间的上部放置所述副蓄热水箱，并且所述柱型空间的上部设置设备间。
[0032] 进一步的，所述太阳能热水利用系统包括洗浴用水系统、和/或空调用水系统、和/或取暖用水系统、和/或开水利用系统、和/或冷水利用系统、和/或
蒸汽利用系统。
[0033] 本发明的有益效果可以总结如下：
[0034] 1、本发明的蓄热水箱分级设置提高了蓄热水箱的储热效率和所蓄热能的利用效率。
[0035] 2、本发明的蓄热水箱分级保温，解决了蓄热水箱在高温条件下的保温效果，并且防止了高保温效果的保温材料被过高的温度烫坏或影响其可靠性和寿命。
[0036] 3、本发明的蓄热水箱利用高温高压蓄热，大幅度提高了蓄热水箱的蓄热密度，在保证全天候无
碳冷热源的情况下，尽量降低了蓄热水箱的体积和占地面积。
[0037] 4、本发明的蓄热水箱采用球形水箱，在同样蓄
热容积的情况下，降低了散热面积和用材，并且增强了承压强度。
[0038] 5、本发明可以利用
钢筋混凝土等材料制造承压水箱，从而大幅度降低蓄热水箱的造价。
附图说明
[0039] 图1为本发明太阳能热利用系统的整体结构示意图。
[0040] 图2为本发明副蓄热水箱的结构示意图。
[0041] 图3为本发明主蓄热水箱的截面示意图。
[0042] 图4为本发明太阳能热利用系统的一种具体
实施例示意图。
[0043] 图5为本发明蓄热水箱设置在地下的一种实施例示意图。
[0044] 标号说明：
[0045] 1、太阳能集热板；2、蓄热水箱；3、太阳能热水热利用系统；301、空调机组；302、散热毛细管；303、冷水机；4、主蓄热水箱；5、副蓄热水箱；6、中蓄热水箱；7、小蓄热水箱；8、循环泵；9、换热器；901、第一换热器；902、第二换热器；903、第三换热器；10、柱型空间；11、设备间；12、内层保温层；13、外层保温层；14、阀门；15、介质补给装置；1501、补液泵；1502、稳压罐；1503、导热油箱；1504、防冻液箱。
具体实施方式
[0046] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0047] 如图1-5所示的一种具有新型蓄热水箱的太阳能热利用系统，包括太阳能集热板1、新型蓄热水箱2和太阳能热水热利用系统3，所述太阳能集热板1和所述太阳能热水热利用系统3均与所述新型蓄热水箱2之间进行热交换；所述新型蓄热水箱2包括主蓄热水箱4和副蓄热水箱5，所述副蓄热水箱5的设定温度上限低于所述主蓄热水箱4的设定温度上限；所述太阳能集热板1的来热首先加热所述副蓄热水箱5，待所述副蓄热水箱5内的水温达到其设定温度上限后，所述太阳能集热板1再加热所述主蓄热水箱4；所述太阳能热水利用系统首先利用所述副蓄热水箱5中的蓄热，待所述副蓄热水箱5的水温低于设定的温度下限后，所述太阳能热水利用系统再利用所述主蓄热水箱4中的蓄热。
[0048] 在更加优选的实施例中，所述主蓄热水箱4的大小标准按照满足全年蓄热需要设计，所述副蓄热水箱5的大小标准按照满足一天的蓄热需要设计。在更加优选的实施例中，所述副蓄热水箱5包括小蓄热水箱7和中蓄热水箱6，所述小蓄热水箱7储存当天的洗浴用水，所述中蓄热水箱6储存当天的空调或取暖用水。
[0049] 在更加优选的实施例中，还包括第一换热器901、第二换热器902、第三换热器903和若干个阀门14和若干个循环泵8，所述太阳能热水热利用系统3包括空调机组301、散热毛细管302和冷水机303；所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5均与所述第一换热器901的另一个换热端也组成循环回路，并且在该循环回路上设置至少一个所述循环泵8和控制管路通断的若干个阀门14；所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5均与所述第一换热器901的另一个换热端也组成循环回路，并且在该循环回路上设置至少一个所述循环泵8和控制管路通断的若干个所述阀门14；所述第二换热器902的一个换热端连通到所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5至所述第一换热器901的出水管路上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述第二换热器902的另一个换热端连通到散热毛细管302形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述空调机组301的高温进水端连通到所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5至所述第一换热器901的出水管路上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述第三换热器903的一个换热端连通到所述空调机组301的低温出水端形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述第三换热器903的另一个换热端连通到所述散热毛细管302形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述空调机组301的低温出水端连通到所述冷水机303上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断。
[0050] 在更加优选的实施例中，所述太阳能集热板1与所述第一换热器901的循环回路上设置一个介质补给装置15，所述介质补给装置15包括补液泵1501、稳压罐1502和导热油箱1503；所述第三换热器903与所述散热毛细管302形成的回路上设置一个介质补给装置15，所述介质补给装置15包括补液泵1501、稳压罐1502和防冻液箱1504；所述第三换热器903与所述空调机组301的低温出水端形成的回路上设置一个介质补给装置15，所述介质补给装置15包括补液泵1501、稳压罐1502和防冻液箱1504。
[0051] 在更加优选的实施例中，所述主蓄热水箱4为高温高压蓄热水箱，其最高蓄水温度为100～300摄氏度。在更加优选的实施例中，所述主蓄热水箱4为高温高压蓄热水箱，其最高蓄水温度为120～250摄氏度。
[0052] 在更加优选的实施例中，所述主蓄热水箱4包括主蓄热水箱本体和主蓄热水箱保温层，所述主蓄热水箱保温层包裹所述主蓄热水箱本体，所述主蓄热水箱保温层包括至少两层保温材料层，靠近所述蓄热水箱本体的一层(即内层保温层12)中的保温材料比远离所述蓄热水箱本体的一层(即外层保温层13)中的保温材料耐高温。
[0053] 在更加优选的实施例中，所述主蓄热水箱保温层包括两层保温材料层，内层保温层为
岩棉层、和/或玻璃棉层、和/或珍珠棉层，外层保温层为聚氨酯层、和/或聚苯层、和/或酚醛层。在更加优选的实施例中，所述内层保温层的厚度为0.05m～1.5m，所述外层保温层的厚度为0.05m～1.5m。
[0054] 在更加优选的实施例中，所述主蓄热水箱4为球形承压水箱。在更加优选的实施例中，所述球形承压水箱设置在地下。在更加优选的实施例中，所述球形承压水箱为
钢筋混凝土承压水箱或金属承压水箱或塑料承压水箱或玻璃钢承压水箱。
[0055] 在更加优选的实施例中，还包括设置在地下的柱型空间10，所述柱型空间10的底部放置所述主蓄热水箱4，所述柱型空间10的上部放置所述副蓄热水箱5，并且所述柱型空间10的上部设置设备间11。
[0056] 在更加优选的实施例中，所述太阳能热水利用系统包括洗浴用水系统、和/或空调用水系统、和/或取暖用水系统、和/或开水利用系统、和/或冷水利用系统、和/或蒸汽利用系统。
[0057] 在某个具体的实施例中：
[0058] 如图1所示的一种具有新型蓄热水箱的太阳能热利用系统，包括太阳能集热板1、新型蓄热水箱2和太阳能热水热利用系统3，所述太阳能集热板1和所述太阳能热水热利用系统3均与所述新型蓄热水箱2之间进行热交换；所述新型蓄热水箱2包括主蓄热水箱4和副蓄热水箱5，所述副蓄热水箱5的设定温度上限低于所述主蓄热水箱4的设定温度上限；所述主蓄热水箱4为高温高压蓄热水箱，其最高蓄水温度为100～300摄氏度。所述主蓄热水箱4为高温高压蓄热水箱，其最高蓄水温度为120～250摄氏度。所述太阳能集热板1的来热首先加热所述副蓄热水箱5，待所述副蓄热水箱5内的水温达到其设定温度上限后，所述太阳能集热板1再加热所述主蓄热水箱4；所述太阳能热水利用系统首先利用所述副蓄热水箱5中的蓄热，待所述副蓄热水箱5的水温低于设定的温度下限后，所述太阳能热水利用系统再利用所述主蓄热水箱4中的蓄热。所述主蓄热水箱4的大小标准按照满足全年蓄热需要设计，所述副蓄热水箱5的大小标准按照满足一天的蓄热需要设计。
[0059] 如图1或5所示，所述主蓄热水箱4为球形承压水箱。所述球形承压水箱设置在地下。所述球形承压水箱为钢筋混凝土承压水箱或金属承压水箱或塑料承压水箱或玻璃钢承压水箱。还包括设置在地下的柱型空间10，所述柱型空间10的底部放置所述主蓄热水箱4，所述柱型空间10的上部放置所述副蓄热水箱5，并且所述柱型空间10的上部设置设备间11。
[0060] 如图2所示，所述副蓄热水箱5包括小蓄热水箱7和中蓄热水箱6，所述小蓄热水箱7储存当天的洗浴用水，所述中蓄热水箱6储存当天的空调或取暖用水。
[0061] 如图4所示的具有新型蓄热水箱的太阳能热利用系统，还包括第一换热器901、第二换热器902、第三换热器903和若干个阀门14和若干个循环泵8，所述太阳能热水热利用系统3包括空调机组301、散热毛细管302和冷水机303；所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5均与所述第一换热器901的另一个换热端也组成循环回路，并且在该循环回路上设置至少一个所述循环泵8和控制管路通断的若干个阀门14；所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5均与所述第一换热器901的另一个换热端也组成循环回路，并且在该循环回路上设置至少一个所述循环泵8和控制管路通断的若干个所述阀门14；所述第二换热器902的一个换热端连通到所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5至所述第一换热器901的出水管路上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述第二换热器902的另一个换热端连通到散热毛细管302形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述空调机组301的高温进水端连通到所述主蓄热水箱4和所述副蓄热水箱5至所述第一换热器901的出水管路上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述第三换热器903的一个换热端连通到所述空调机组301的低温出水端形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述第三换热器903的另一个换热端连通到所述散热毛细管302形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述空调机组301的低温出水端连通到所述冷水机303上形成回路，在回路上设置至少一个所述循环泵8并且设置若干个所述阀门14控制管路的通断；所述太阳能集热板1与所述第一换热器901的循环回路上设置一个介质补给装置15，所述介质补给装置15包括补液泵1501、稳压罐1502和导热油箱1503；所述第三换热器903与所述散热毛细管302形成的回路上设置一个介质补给装置15，所述介质补给装置15包括补液泵1501、稳压罐1502和防冻液箱1504；所述第三换热器903与所述空调机组301的低温出水端形成的回路上设置一个介质补给装置15，所述介质补给装置15包括补液泵1501、稳压罐1502和防冻液箱1504。
[0062] 如图3所示，所述主蓄热水箱4包括主蓄热水箱本体和主蓄热水箱保温层，所述主蓄热水箱保温层包裹所述主蓄热水箱本体，所述主蓄热水箱保温层包括至少两层保温材料层，靠近所述蓄热水箱本体的一层中的保温材料比远离所述蓄热水箱本体的一层中的保温材料耐高温。所述主蓄热水箱保温层包括两层保温材料层，内层保温层为岩棉层、和/或玻璃棉层、和/或珍珠棉层，外层保温层为聚氨酯层、和/或聚苯层、和/或酚醛层。所述内层保温层的厚度为0.05m～1.5m，所述外层保温层的厚度为0.05m～1.5m。所述太阳能热水利用系统包括洗浴用水系统、和/或空调用水系统、和/或取暖用水系统、和/或开水利用系统、和/或冷水利用系统、和/或蒸汽利用系统。
[0063] 以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
