一种基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112923425A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110271071.5(22)申请日2021.03.11(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人杨宾侯宇田齐耀张淞屹赵艺茵(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人王瑞(51)Int.Cl.F24D12/02(2006.01)F24D11/00(2006.01)F24D19/10(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称一种基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统(57)摘要本发明公开了一种基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统，包括太阳能集热器、生物质燃烧炉、相变蓄热装置、用水换热器、采暖换热器、水泵、温度传感器和通断阀。本发明将太阳能、相变蓄热和生物质能耦合，充分合理利用太阳能，以生物质燃烧炉作为能源补充，供热稳定，原则上优先利用太阳能，其次利用蓄热能，最后考虑生物质能，实现能源的合理调控，实现多种运行策略供热，以保证在全时段向用户端提供热水及采暖。相变蓄热装置中采用不同相变温度的相变材料，实现分区蓄热，使蓄热更合理，不浪费能源。CN112923425ACN112923425A权利要求书1/2页1.一种基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统，其特征在于，该供能系统包括太阳能集热器、生物质燃烧炉、相变蓄热装置、用水换热器、采暖换热器、水泵、温度传感器和通断阀；所述相变蓄热装置包括高温蓄热区和低温蓄热区；高温蓄热区中设置有第三温度传感器，用于测量高温蓄热区的温度；低温相变区中设置有第四温度传感器，用于测量低温蓄热区的温度；用户室内设置有第五温度传感器和用户端采暖设备；第五温度传感器用于检测室内温度；太阳能集热器的出口处设置有第一温度传感器，用于测量太阳能集热器出口处的工质温度；太阳能集热器的出口管路上设置有通断阀一且管路末端分为两条支路，一条支路上设置有通断阀七且末端与用水换热器的工质进口相连；另一条支路上设置有通断阀五，支路末端与生物质燃烧炉的出口管路连通且连接点按照流体流动方向位于通断阀二后方；用水换热器的工质出口管路与太阳能集热器的进口管路连通；太阳能集热器的进口管路上设置有第一水泵；生物质燃烧炉的出口处设置有第二温度传感器，用于测量生物质燃烧炉出口处的工质温度；生物质燃烧炉的出口管路上设置有通断阀二且管路末端分为两条支路，一条支路上设置有通断阀八且末端与采暖换热器的工质进口相连，另一条支路上设置有通断阀六且末端与高温蓄热区的第一工质进口相连；采暖换热器的工质出口管路分为两条一级支路，一条一级支路上设置有第四水泵且末端与高温蓄热区的第二工质进口相连，另一条一级支路上设置有通断阀九且末端分为两条二级支路，一条二级支路上设置有通断阀四且末端与低温蓄热区的工质进口相连，另一条二级支路上设置有通断阀三且末端分为两条三级支路，一条三级支路末端与太阳能集热器的进口管路连通，另一条三级支路末端与生物质燃烧炉的进口管路连通；生物质燃烧炉的进口管路上设置有第二水泵；高温蓄热区的第一工质出口管路末端与具有通断阀九的一级支路相连，连接点按照流体流动方向位于通断阀九后方；高温蓄热区的第一工质出口与高温蓄热区的第一工质进口通过设置有通断阀十五的管路连通；低温蓄热区的工质出口管路末端与具有通断阀三的二级支路连通，连接点按照流体流动方向位于通断阀三后方；高温蓄热区的第二工质出口通过管路与采暖换热器的工质进口相连，管路上设置有通断阀十；外接自来水源的管路末端分为两路，一路上设置有第三水泵且末端与低温相变区的进水口相连，另一路与用水换热器的进水口相连；低温相变区的出水口通过管路与用户端生活热水设备相连，管路上设置有通断阀十一；用水换热器的出水口通过管路与用户端生活热水设备相连，管路上设置有通断阀十二；用户端采暖设备的出口通过管路与采暖换热器的采暖流体进口相连，管路上设置有第五水泵；用户端采暖设备的进口通过管路与采暖换热器的采暖流体出口相连，管路上设置有通断阀十四。2.根据权利要求1所述的基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统，其特征在于，用户端生活热水设备设置于用户室内。3.根据权利要求1所述的基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统，其特征在于，所述相变蓄热装置还包括热绝缘层；将高温蓄热区和低温蓄热区集成为整体结构，2CN112923425A权利要求书2/2页中间用热绝缘层隔开以避免高温蓄热区和低温蓄热区的热交换，整体外侧用隔热层进行保温封装；隔热层由保温材料构成。4.根据权利要求3所述的基于相变储能的太阳能耦合生物质村镇建筑供能系统，其特