一种智能夜间蓄热太阳能供暖系统的制作方法

技术特征：
1.一种智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，包括：太阳能集热器(1)，用以收集太阳辐射能，将光能转化为热能，收集的热能能够对所述太阳能集热器(1)中的水进行加热；储热水箱(5)，其与所述太阳能集热器(1)相连，用以储存所述太阳能集热器(1)加热后的热水；电热装置(3)，其用以在夜间利用电能向建筑提供供暖，所述电热装置与所述储热水箱(5)相连，用以在夜间对储热水箱(5)内的水进行加热；末端供暖装置(12)，其用以连接外部待供暖建筑，并与所述电热装置(3)和所述储热水箱(5)分别相连；所述末端供暖装置(12)白天与所述储热水箱(5)相连，夜晚与所述电热装置(3)相连；控制器(4)，其用以信号的传输与接收，起到对所述供暖系统的总控制作用；所述控制器(4)与气象预测网站相连，能够提前获取第二天天气信息，并根据天气预报信息计算所述储热水箱(5)当晚所需储热量，以控制夜晚时间所述电热装置(3)将所述储热水箱(5)中的水加热到所需温度；所述供暖系统在白天优先选用太阳能对储热水箱(5)内的水进行加热，在夜间选用电能通过电热装置(3)对储热水箱(5)中的水进行加热。2.根据权利要求1所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，太阳能循环水泵(2)，其设置在所述太阳能集热器(1)和所述储热水箱(5)之间，用以将太阳能集热器(1)加热后的水运输到储热水箱(5)中，同时把储热水箱(5)的水运输到太阳能集热器(1)中；所述太阳能循环水泵(2)的启动受所述太阳能集热器(1)出水口处的水温控制，太阳能集热器(1)出水口处设置有温度计(13)，所述温度计(13)与所述控制器(4)相连，所述温度计(13)实时监测太阳能集热器(1)出水口处的水温，并将所监测的水温信息传递给控制器(4)；所述太阳能循环水泵(2)的停止受所述储热水箱(5)中的水温控制，储热水箱(5)中设置有温度探头(8)，所述温度探头与所述控制器(4)相连，所述温度探头(8)实时监测储热水箱(5)中的水温，并将所监测的水温信息传递给控制器(4)。3.根据权利要求1所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，第一电动三通阀(14)和电热循环水泵(17)，设置在所述电热装置(3)与所述储热装置(5)之间，所述第一电动三通阀(14)的转动受所述控制器(4)的控制，用以实现电热装置(3)对储热水箱(5)中的水进行加热；所述储热装置(5)中设置有换热器(6)，所述换热器(6)能够将所述电热装置(3)加热后的热水运输到储热水箱(5)中以对储热水箱(5)中的水进行加热；第二电动三通阀(15)、第三电动三通阀(16)和末端循环水泵(11)，设置在所述末端供暖装置(12)和所述储热水箱(5)、所述电热装置(3)之间，所述第二电动三通阀(15)和所述第三电动三通阀(16)的转动受所述控制器(4)的控制，用以实现在白天利用储热水箱(5)储蓄的热水对末端供暖装置(12)进行供暖，在夜晚利用电热装置(3)对建筑进行供暖。4.根据权利要求1所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，所述控制器(4)能够获取第二天天气信息，当获取到第二天天气为晴天时，控制器(4)判定第二天白天所述供暖系统采用所述太阳能集热器(1)收集太阳能对储热水箱(5)中的水进行加热，以对所述末端供暖装置(12)进行供暖；当所述控制器(4)获取到第二天天气为阴天时，控制器(4)判定所述供暖系统当晚将采
用所述电热装置(3)利用电能加热所述储热水箱(5)中的水，进行热量储蓄，用以在第二天白天对所述末端供暖装置进行加热。5.根据权利要求4所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，所述控制器(4)内设置有所述太阳能集热器(1)中水的温度评价参数wj，当采用太阳能对太阳能集热器(1)内的水进行加热时，所述温度计(13)实时监测加热水温ws，并将监测结果传递至所述控制器(4)，控制器(4)将监测到的实时水温ws与温度评价参数wj进行对比，当ws≥wj时，所述控制器(4)判定太阳能集热器(1)中水的温度达到所设置的太阳能集热器(1)中水的温度评价参数wj，控制器(4)控制所述太阳能循环水泵(2)启动，太阳能循环水泵(2)将所述太阳能集热器(1)加热后的水运输到所述储热水箱(5)中，同时，将储热水箱(5)中原有的水运输到太阳能集热器(1)中，以使太阳能集热器(1)对储热水箱(5)中的水进行循环加热，使得水温不断升高；当ws＜wj时，所述控制器(4)判定所述太阳能集热器(1)中水的温度不足，控制器(4)控制太阳能集热器(1)继续采集太阳能，以对太阳能集热器(1) 中的水进行加热，使得水温不断升高，所述温度计(13)实时监测所述太阳能集热器(1)中的水温ws，直至ws≥wj。6.根据权利要求4所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，所述控制器(4)内还设置有储热水箱(5)中水的最高温度预设值wz，所述温度探头(8)实时监测储热水箱(5)的水温wc，并将监测结果传递至所述控制器(4)，控制器(4)将监测的水温wc与最高温度预设值wz进行对比，当wc＜wz时，所述控制器(4)控制所述太阳能循环水泵(2)继续将所述太阳能集热器(1)加热后的水运送到所述储热水箱(5)中；当wc≥wz时，所述控制器(4)控制所述太阳能循环水泵(2)停止工作，以停止所述太阳能集热器(1)对所述储热水箱(5)中的水加热。7.根据权利要求4所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，所述供暖系统在夜间通过所述电热装置(3)对所述末端供暖装置(12)进行供暖时，所述控制器(4)控制第二电动三通阀(15)和第三电动三通阀(16)转动，同时，所述末端循环水泵(11)启动，使电热装置(3)输出的热水流入末端供暖装置(12)，末端供暖装置(12)输出的冷水流入电热装置(3)，以实现循环供暖。8.根据权利要求7所述的一种智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，当进行夜间供暖时，所述控制器(4)需要提前获取第二天白天天气信息，当获取到第二天天气为阴天时，控制器(4)判定所述电热装置(3)还需要加热所述储热水箱(5)中的水进行储热，以满足建筑在第二天白天的供暖需求；所述控制器(4)内设置有建筑在白天的供暖需求热量值qb，控制器(4)从气象预测网站中获取第二天白天最低温度t1，用以计算所述储热水箱(5)中热水所需温度wa，wa＝qb
÷
c
÷
m t1 t，其中，c为水的比热容，m为储热水箱(5)中水的质量，t为储热水箱(5)所需水温计算补偿参数。9.根据权利要求8所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，当进行夜间供暖时，所述温度探头(8)实时监测所述储热水箱(5)中水的温度wb，并将监测结果传递至所述控制器(4)，控制器(4)将监测到的水温wb与所需温度wa进行对比，当wb≥wa时，所述控制器(4)判定储热水箱(5)中的热水所储蓄的热量足够为建筑提供
第二天白天所需供暖热量，控制器(4)控制所述电热装置(3)不对储热水箱(5)中的水进行加热；当wb＜wa时，所述控制器(4)判定储热水箱(5)中的热水所储蓄的热量不足以为建筑提供第二天白天所需供暖热量，控制器(4)控制所述电热装置(3)对储热水箱(5)中的水进行加热。10.根据权利要求9所述的智能夜间蓄热太阳能供暖系统，其特征在于，当所述控制器(4)判定储热水箱(5)中的热水所储蓄的热量不足以提供第二天白天所需供暖热量，控制器(4)控制所述电热装置(3)对储热水箱(5)中的水进行加热时，所述控制器控制所述第一电动三通阀(14)转动，同时启动所述电热循环水泵(17)，将所述电热装置(3)加热后的水运输到换热器(6)中以对储热水箱(5)中的水进行加热，同时将换热器(6)中经过储热水箱(5)后的冷却水运输到电热装置(3)中，以进行循环加热，不断使储热水箱(5)中的水温度升高，所述温度探头(8)实时监测储热水箱(5)中水的温度wb’，并将监测结果传递至所述控制器(4)，控制器(4)将wb’与温度wa进行对比，当wb’≥wa时，所述控制器(4)判定所述储热水箱(5)中储蓄的热量足够为建筑进行第二天白天供暖，控制器(4)控制所述第一电动三通阀(14)旋转，同时所述电热循环水泵(17)停止工作，以使电热装置停止加热储热水箱(5)中的水；当wb’＜wa时，所述控制器(4)判定所述储热水箱(5)中储蓄的热量不足以为建筑进行第二天白天供暖，控制器(4)判定所述电热循环水泵(17)继续工作，所述电热装置(3)继续对储热水箱(5)中的水进行加热，直至wb’≥wa。

技术总结
本发明涉及一种智能夜间蓄热太阳能供暖系统，包括太阳能集热器，太阳能循环水泵，电热装置，控制器，储热水箱，换热器，排气孔，温度探头，浮球补水阀，泄水管，末端循环水泵，末端供暖装置，温度计，第一电动三通阀,第二电动三通阀,第三电动三通阀,电热循环水泵。本发明根据天气预报信息计算当晚储热水箱所需储热，并在当晚利用电热装置加热储热水箱内的水；本发明在晴天用太阳能加热储热水箱内的水，以对建筑进行供暖，在阴天则用储热水箱之前储蓄的热量对建筑进行供暖，在夜间选择利用电热装置对建筑进行供暖。本发明将电加热、太阳能加热与储热水箱相结合，实现加热与储能一体化，以保证运行时不受天气影响。运行时不受天气影响。运行时不受天气影响。


技术研发人员：孔祥飞 付荧 王路
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/3/15