一种跨季节太阳能-相变蓄能分级释能采暖系统及方法

摘要

本发明属于跨季节蓄能供暖领域，特别涉及一种跨季节太阳能-相变蓄能分级释能采暖系统及方法。该系统主要包括太阳能集热器、相变蓄换热器、采暖模块、换热器，各部件通过管路、阀门、循环泵连接在一起。本发明系统在非采暖季，将太阳热能储存在可实现稳定过冷的不同温位相变材料中，使其以过冷液态静置；采暖季可实现热媒水与集热器直接换热提供热负荷和热媒水与相变蓄换热器直接换热提供热负荷两种模式，且根据不同阶段负荷分级触发不同温位相变材料单元凝固释能。本系统利用跨季节相变蓄热分级释能提供冬季热负荷思想，具有相变潜热大、释热温度较稳定、可分级调节等特点，在跨季节蓄能供热系统中有广泛的应用前景。

主权项

一种跨季节太阳能‑相变蓄能分级释能采暖系统，其特征在于：所述采暖系统中相变蓄换热器（12）由多个PCM蓄能单元（17）并联构成，所述每个PCM蓄能单元（17）的两端均设置控制阀门；所述每个PCM蓄能单元（17）由1个或多个PCM层和2个或多个热媒水层构成，其中最外层均为热媒水层，所述PCM层和热媒水层交替间隔相连排列，所述PCM层为密闭结构；所述每个PCM蓄能单元（17）中，每个热媒水层均与设置在该PCM蓄能单元（17）两端的控制阀门相通；所述每个PCM蓄能单元（17）分别与触发装置相连；所述相变蓄换热器（12）使用两种以上不同相变温位的PCM材料，单个PCM蓄能单元（17）中PCM层使用的PCM材料相同；所述采暖系统中太阳能集热器（11）、第三阀门（3）、换热器（14）、第四阀门（4）、集热循环泵（15）和太阳能集热器（11）依次通过管路相连，构成闭合循环回路；其中，所述太阳能集热器（11）进水端与集热循环泵（15）通过管路相连，所述集热循环泵（15）分别与第一阀门（1）、第四阀门（4）和第五阀门（5）通过管路相连；所述太阳能集热器（11）出水端分别与第二阀门（2）和第三阀门（3）通过管路相连，所述第二阀门（2）与第三阀门（3）通过管路相连；所述采暖系统中相变蓄换热器（12）的一端分别与第五阀门（5）和第七阀门（7）通过管路相连，另一端与第六阀门（6）通过管路相连；所述第六阀门（6）分别与第一阀门（1）、第二阀门（2）和第十阀门（10）通过管路相连；所述第五阀门（5）分别与第一阀门（1）、第四阀门（4）和第七阀门（7）通过管路相连；所述第一阀门（1）分别与第二阀门（2）、第四阀门（4）和第十阀门（10）通过管路相连；所述第二阀门（2）与第十阀门（10）通过管路相连； 所述第七阀门（7）分别与第八阀门（8）和采暖模块（13）出水端通过管路相连；所述第十阀门（10）分别与第九阀门（9）和供热循环泵（16）通过管路相连；所述采暖系统中换热器（14）、第九阀门（9）、供热循环泵（16）、采暖模块（13）、第八阀门（8）和换热器（14）依次通过管路相连，构成闭合循环回路；其中所述供热循环泵（16）与采暖模块（13）进水端通过管路相连，所述第八阀门（8）与采暖模块（13）出水端通过管路相连；所述太阳能集热器（11）、第二阀门（2）、第六阀门（6）、相变蓄换热器（12）、第五阀门（5）、集热循环泵（15）和太阳能集热器（11）依次通过管路相连，构成闭合循环回路；所述相变蓄换热器（12）、第六阀门（6）、第十阀门（10）、供热循环泵（16）、采暖模块（13）、第七阀门（7）和相变蓄换热器（12）依次通过管路相连，构成闭合循环回路。