阅读说明：本技术 一种新型分布式热网供暖系统 (Novel distributed heating network heating system ) 是由 苏树强 肖洪海 刘迟 于 2020-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种新型分布式热网供暖系统,其至少包括：太阳能集热器、气水换热器、循环风机、散热末端、热单元,其特点是,太阳能集热器以空气为传热介质,内置相变蓄能芯,将多余太阳能热量储存在相变蓄能材料中；气水换热器一端接太阳能集热器,另一端接循环风机,太阳能集热器出来的热空气与气水换热器中冷水进行热交换,将温度较低的水加热汇入供水管路,通过散热末端将热量供给用户使用；供暖热水主要由热单元提供,太阳能集热器辅助加热,形成了整个分布式热网供暖系统。(The invention provides a novel distributed heating network heating system, which at least comprises: the solar energy heat collector is characterized in that the solar energy heat collector takes air as a heat transfer medium, a phase change energy storage core is arranged in the solar energy heat collector, and redundant solar heat is stored in a phase change energy storage material; one end of the gas-water heat exchanger is connected with the solar heat collector, the other end of the gas-water heat exchanger is connected with the circulating fan, hot air from the solar heat collector exchanges heat with cold water in the gas-water heat exchanger, the water with lower temperature is heated and converged into a water supply pipeline, and heat is supplied to a user through the heat dissipation tail end; the heating hot water is mainly provided by the heat unit, and the solar heat collector is used for auxiliary heating, so that the whole distributed heat supply network heating system is formed.)

一种新型分布式热网供暖系统

技术领域

本发明涉及一种新型分布式热网供暖系统，属于新能源技术及清洁能源领域。

背景技术

能源是人类生产和生活必不可少的物质资源，对于社会的发展和人们的生存有着至关重要的作用，我国的能源使用情况浪费大、污染重、资源利用率低。蓄能技术是我国提高能源应用效率、调整能源结构进而推动我国产业结构升级，实现经济绿色增长、包容性增长和持续增长的重要技术。蓄能技术相对于蓄电技术成本低、效率高，在热利用与热需求领域具有显著的竞争优势。

我国的采暖形式主要有烧煤锅炉、燃气壁挂炉、电锅炉、空气源热泵等。采用烧煤锅炉供暖，供热能力强，但往往受燃气管网铺设的限制，无法满足大部分人的需求，且使用成本过高，对环境污染严重；燃气壁挂炉适合家庭分户使用，供热范围小且使用成本高，同时对环境具有一定的污染；使用空气源热泵采暖时，具有很好的节能效果，但存在供热温度低，舒适性不能保证、故障高，维修专业性要求高等缺陷。

本发明提供一种新型分布式热网供暖系统，主要利用相变蓄能技术，并结合太阳能，集中满足建筑供暖、生活热水等需求。本系统集成可再生能源技术，包含太阳能热利用模块、热单元、水力模块，构成多能互补集成化系统。分布式热网从设计到运行优化都依据同一个原则：优先利用太阳能，热单元中供热技术作为最后基础保障，从而实现了能源的梯级利用，使降低了系统的运行费用。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种既能满足采暖需求和太阳能利用，又能减少对环境污染的新型分布式热网供暖系统。

本发明提供一种新型分布式热网供暖系统，包括：太阳能集热器、气水换热器、循环风机、散热末端、热单元，其特点是，太阳能集热器以空气为传热介质；气水换热器一端接太阳能集热器，另一端接循环风机，太阳能集热器出来的热空气与气水换热器中冷水进行热交换，将温度较低的水加热汇入供水管路，通过散热末端将热量供给用户使用；供暖热水主要由热单元提供，太阳能集热器辅助加热，形成了整个分布式热网供暖系统系统。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征：分布式热网供暖系统系统分为三个模块，即太阳能热利用模块、热单元模块、水力模块。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征：太阳能集热器以空气为介质，将所收集的热量通过气水换热器与热水进行换热，以太阳能作为能源。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征：太阳能集热器包括底部带有螺旋结构的双通直流真空管以及设置在所述真空管内的相变蓄能芯，相变蓄能芯储存多余太阳能。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征：水力模块由循环水泵及其辅助设备组成，散热末端可以由地热盘管、散热器等构成。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征：热单元可以由空气源热泵、太阳能联合空气源热泵、谷电蓄能锅炉等构成。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征： 分布式热网供暖系统系统优先使用太阳能，其次使用热单元供热。

进一步，本发明的分布式热网供暖系统还具有如下特征：分布式热网供暖系统系统的所有管道都是通过温度进行控制，温度探头能够感应的温度在一个较小的范围内，以此来控制管道流量，控制风机风量。

分布式热网供暖系统利用太阳能，将太阳能转化为热能与水发生热交换，多余热量储存在蓄能芯内部的蓄能材料中，在太阳能不足时，释放热量，将热量提供空气。

分布式热网供暖系统能够实现能源梯级利用、可再生能源利用、相变蓄热，同时提高了供热系统的运行效率和太阳能利用率，热单元能够避免系统在最不利工况下的运行，从而保证了系统运行的稳定性，提高了系统运行效率。

附图说明

图1显示为本发明的分布式热网供暖系统示意图。

具体实施方式

本发明提供一种新型分布式热网供暖系统，至少包括：太阳能集热器、气水换热器、循环风机、散热末端、热单元。散热末端可以由地热盘管、散热器等构成。热单元可以由空气源热泵、太阳能联合空气源热泵、谷电蓄能锅炉等构成。新型分布式热网供暖系统优先利用太阳能，热单元中供热技术作为最后基础保障，满足建筑供暖、生活热水等需求。

其特点是分布式热网供暖系统包含集热器供热模式、热单元供热模式、混合供暖模式、蓄热模式、生活热水模式，在系统的运行过程中，可根据用户需求进行自由设定。

集热器供热模式：在太阳能充足且需要供暖的时段，集热器中热空气进入气水换热器，与水发生热交换，热量通过流动的热水被带出；流动的热水通过散热末端释放出热量，室内温度升高，满足冬季对房间供暖的需求。

热单元供热模式：热单元为供热系统的最后基础保障，在无太阳能时，由热单元热水提供热量，满足建筑供热需求。热单元热水由空气源热泵中换热器与水发生热交换提供，或通过谷电蓄能锅炉提供。

混合供热模式：太阳能不足条件下，由热单元和集热器联合提供热量，满足建筑供热需求。热单元热水由空气源热泵中换热器与水发生热交换提供，或通过谷电蓄能锅炉提供。

蓄热模式：在太阳能充足且有剩余的情况下，相变蓄能芯通过相变蓄能材料完成对太阳能热量的储存，所蓄的能量可以在太阳能不足时的释放热量。相变蓄能芯使太阳能利用率得到提高，并且提高了集热器的稳定性。

生活热水模式：通过空气式太阳能、热单元供热技术相结合，能够在任何时刻提供生活所需的热水。

在系统的运行过程中，通过PLC逻辑控制对系统进行调控，在各管路布置有温度监测仪和压力监测仪提供系统数据。用户侧可通过自由设定需求温度，对系统进行启停调节来控制房间的温度。空气式太阳能集热器的出风温度由出口的温度探头控制，用户侧可通过调节旁通循环水量来控制房间的温度。

实施效果

本新型分布式热网供暖系统能够实现能源梯级利用、可再生能源利用、相变蓄热，同时提高了系统的运行效率和太阳能利用率，热单元能够避免系统在最不利工况下的运行，从而保证了系统运行的稳定性。

新型分布式热网供暖系统具有环保节能、无污染排放等特点；蓄能材料无毒无腐蚀、蓄能密度高、占地面积小；采用PLC编程控制，还可远程管理操作；高效利用过剩能源，运行成本低等优势。