專利名稱：一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及村鎮(zhèn)采暖及生活熱水利用領(lǐng)域，特別涉及一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，我國(guó)農(nóng)村冬季取暖采用火坑加土暖氣或煤爐取暖的方式，燃料使用薪柴、 燃煤等，室內(nèi)熱環(huán)境很難得到保證，而且燃料燃燒效率低、煤氣中毒等室內(nèi)污染導(dǎo)致的事故 頻頻發(fā)生。村鎮(zhèn)地區(qū)技術(shù)經(jīng)濟(jì)較為落后，經(jīng)濟(jì)承受能力差，電力等常規(guī)能源供應(yīng)往往不能得 到有效保障。目前，村鎮(zhèn)地區(qū)太陽能供熱主要以被動(dòng)式太陽房采暖為主，利用熱水作為介質(zhì) 的主動(dòng)式太陽能供熱由于受成本和裝備、技術(shù)等因素限制，尚處于摸索示范階段。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，農(nóng)村地區(qū)出現(xiàn)了大規(guī)模使用燃煤、電等商品能源來供熱 的趨勢(shì)，進(jìn)一步加劇了我國(guó)能源供應(yīng)的緊張形勢(shì)。我國(guó)農(nóng)村幅員遼闊，常規(guī)能源供應(yīng)困難， 而需要采暖的嚴(yán)寒寒冷地區(qū)的太陽能資源非常豐富，利用太陽能供熱不僅有利于改善農(nóng)村 室內(nèi)人居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，也有利于能源的可持續(xù)發(fā)展，是農(nóng)村地 區(qū)改善室內(nèi)熱環(huán)境的重要途徑之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)村鎮(zhèn)地區(qū)的具體情況，將村鎮(zhèn)常見的煤爐和生物質(zhì) 爐與太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)合，從而提供一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，在滿足系統(tǒng)基本功能的 前提下盡量簡(jiǎn)化并有效降低成本，該裝置在無電地區(qū)也可正常使用，采暖季采暖，同時(shí)供生 活熱水，非采暖季可不使用常規(guī)能源提供生活熱水，因此，可以顯著改善村鎮(zhèn)地區(qū)的人居環(huán)
境質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置利用太陽能和常規(guī)能 源作為熱源，將該裝置內(nèi)的冷水加熱，加熱后的熱水基本用途有兩種，一是作為采暖季散熱 器采暖、地板輻射采暖或熱水炕等的熱源；二是提供生活熱水。該裝置有利于改善村鎮(zhèn)居民 的人居環(huán)境，為采暖及生活熱水提供熱源。本實(shí)用新型的一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特 征在于，該裝置包括太陽能供熱裝置和作為輔助熱源的水暖爐，以可再生能源太陽能作為 主要熱源，以村鎮(zhèn)地區(qū)常見的能源(薪柴或燃煤)作為輔助熱源供熱；所述的水暖爐爐體包括火蓋、可調(diào)火蓋、旁路煙道、吸熱片、灰斗、及其水箱；所述的爐體設(shè)置于該裝置水箱上部的中心處，所述的水箱2/3高度處設(shè)有灰斗位 于爐體的下方；所述的太陽能供熱裝置包括太陽能回水管路上設(shè)置光電泵，水箱內(nèi)可設(shè)置換熱 盤管，經(jīng)太陽能集熱器加熱后的熱水直接進(jìn)入水箱或通過換熱盤管加熱水箱下部?jī)?nèi)的冷 水。在水質(zhì)較差地區(qū)或采暖系統(tǒng)水質(zhì)較差時(shí)，為保護(hù)太陽能集熱器，水箱中可設(shè)置盤管間接換熱；否則可不設(shè)盤管直接換熱以減少成本，提高效率。作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述的太陽能集熱系統(tǒng)采用非承壓系統(tǒng)，在高處 預(yù)留注水口，使得在無有壓供水區(qū)域采用手動(dòng)注水補(bǔ)水方式。作為上述技術(shù)方案的又一種改進(jìn)，所述的太陽能集熱器的下管路上設(shè)有光伏驅(qū)動(dòng) 直流循環(huán)泵，由光伏電池板直接驅(qū)動(dòng)直流水泵；在電力資源較充足的地區(qū)可采用常規(guī)水泵， 手動(dòng)控制循環(huán)。作為上述技術(shù)方案的再一種改進(jìn)，在無電區(qū)域也可采用自然循環(huán)，當(dāng)系統(tǒng)中沒有 采暖循環(huán)水泵時(shí)，所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置下置，使水箱的下部低于放熱設(shè)備，通過密 度差產(chǎn)生的重力為采暖系統(tǒng)提供循環(huán)動(dòng)力。作為上述技術(shù)方案的還一種改進(jìn)，所述的水箱上部和水箱的下部的一側(cè)分別設(shè)有 第一采暖回水口和第二采暖回水口。所述的水箱上部的另一側(cè)的高端設(shè)有采暖供水口及其 采暖循環(huán)水泵，中部設(shè)有第一生活熱水供水口，低端設(shè)有第二生活熱水供水口。所述的第一 生活熱水供水口位于爐具灰斗的下方。所述的水箱底部開設(shè)有補(bǔ)水口或/和泄水口。這樣 可保證充分應(yīng)用可再生能源，達(dá)到穩(wěn)定供熱，節(jié)約常規(guī)能源的效果。所述的水箱外還設(shè)有一 層保溫材料層。本實(shí)用新型的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置的工作原理如下(一)一次側(cè)裝置主要采用太陽能作為熱源，經(jīng)太陽能集熱器加熱后的熱水直接或通過換熱盤 管將水箱內(nèi)冷水加熱，作為非采暖季生活熱水的熱源及采暖季采暖和生活熱水的熱源，不 足部分或陰雨天時(shí)，使用薪柴、煤等常規(guī)能源通過爐體輔助供熱。為降低投資，太陽能集熱系統(tǒng)采用非承壓系統(tǒng)，在無電地區(qū)循環(huán)采用光電循環(huán)，由 光伏電池板直接驅(qū)動(dòng)直流水泵；在電力資源較充足的地區(qū)可采用常規(guī)水泵，手動(dòng)控制循環(huán)。 在水質(zhì)較差地區(qū)或采暖系統(tǒng)水質(zhì)較差時(shí)，為保護(hù)太陽能集熱器，水箱中可設(shè)置盤管間接換 熱；否則可不設(shè)盤管直接換熱以減少成本，提高效率。(二)二次側(cè)冬季采暖時(shí)，采暖回水被換熱水套或太陽能集熱器加熱，被加熱后的熱水作為采 暖熱水直接供給末端采暖設(shè)備(采暖散熱器、地板輻射采暖系統(tǒng)或熱水炕等，當(dāng)采暖系統(tǒng) 水道采用衛(wèi)生條件較好地塑料管時(shí)，也可同時(shí)供應(yīng)生活熱水)。 在沒有太陽的陰雨天和夜間，可手動(dòng)打開第一采暖回水口，關(guān)閉第二采暖回水口， 直接用薪柴等作為熱源，并減少水箱容積過大帶來的熱損失；天氣晴好時(shí)，打開第二采暖回 水口，關(guān)閉第一采暖回水口，充分利用太陽能采暖。采暖系統(tǒng)可采用機(jī)械循環(huán)；在無電區(qū)域也可采用自然循環(huán)，將本裝置下置，使本裝 置顯著低于放熱設(shè)備，通過密度差產(chǎn)生的重力為采暖系統(tǒng)提供循環(huán)動(dòng)力。供應(yīng)生活熱水時(shí)，冷水被太陽能集熱器加熱，被加熱后的熱水作為生活熱水直接 供給用水末端。在有自來水的區(qū)域，開啟第一生活熱水供水口，生活熱水由自來水壓頂水； 在自來水壓不穩(wěn)定區(qū)域，關(guān)閉第一生活熱水供水口，開啟第二生活熱水供水口，利用盛水容 器將水箱內(nèi)熱水放出使用。無有壓供水區(qū)域可在系統(tǒng)高處預(yù)留注水口手動(dòng)注水補(bǔ)水。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型提出的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，在現(xiàn)有的水 暖爐和太陽能熱水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，以可再生能源太陽能作為主要熱源，以薪柴、燃煤等村鎮(zhèn)地區(qū)常見的能源作為輔助熱源供熱，做到了可再生能源與常規(guī)能源的綜合利用， 且優(yōu)先利用可再生能源，減少薪柴、燃煤等能源的使用。該裝置兼顧了我國(guó)廣大村鎮(zhèn)地區(qū)具體需求，可在不同村鎮(zhèn)條件下正常使用，適用 性廣，成本低，可靠性高。其主要功能和特點(diǎn)如下(1)該裝置以太陽能作為主要加熱熱源，而以薪柴、煤等作為輔助熱源；(2)該裝置可作為多種供熱系統(tǒng)的熱源如生活熱水、散熱器采暖、地板輻射采暖 和熱水炕等的熱源；裝置同時(shí)供應(yīng)生活熱水和采暖時(shí)，采暖末端盡量采用地板輻射等不會(huì) 對(duì)水質(zhì)造成污染的方式。(3)該裝置內(nèi)置換熱水套、水箱，可選設(shè)換熱盤管，用于貯熱、供暖、供生活熱水； 為了充分利用太陽能，利用熱水因溫度不同而呈梯度分布，減少熱損失，該設(shè)備將太陽能進(jìn) 出水口或換熱盤管設(shè)置在整個(gè)裝置下方，而爐膛位于裝置上方。(4)該裝置太陽能集熱部分可設(shè)置換熱盤管，采用間接換熱方式，也可以不設(shè)置換 熱盤管，采用直接換熱形式。當(dāng)用戶末端采用散熱器采暖時(shí)，防止采暖系統(tǒng)的水銹雜質(zhì)對(duì) 集熱系統(tǒng)管路造成堵塞，須設(shè)置換熱盤管；當(dāng)采用地板采暖或水質(zhì)較好時(shí)，無需設(shè)置換熱盤管。(5)該裝置設(shè)置了多個(gè)進(jìn)出水口供選用以滿足不同村鎮(zhèn)能源供應(yīng)和供水的具體條 件，適用性廣，可保證充分應(yīng)用可再生能源，達(dá)到穩(wěn)定供熱，節(jié)約常規(guī)能源的效果。 (6)該裝置用于采暖時(shí)，共設(shè)置采暖供水口 1個(gè)，采暖回水口 2個(gè)，采暖供水口及第 一回水口位于裝置的頂部，第二采暖回水口位于裝置的底部。用于常規(guī)能源采暖時(shí)，打開第 一采暖回水口，而不致使加熱這個(gè)裝置中的水，減少熱損失，浪費(fèi)能源；當(dāng)采用太陽能采暖 時(shí)，打開第二采暖回水口，使整個(gè)裝置中的水與太陽能集熱器所得熱量交換充分，達(dá)到充分 利用太陽能的目的。(7)該裝置用于供應(yīng)生活熱水時(shí)，設(shè)置生活熱水供水口兩個(gè)，自來水補(bǔ)水口一個(gè)， 自來水補(bǔ)水口位于裝置的最下方，第一生活熱水供水口位于爐具灰斗的下方，第二生活熱 水供水口位于水箱下方，這樣可以在不同的用水條件下在非采暖季充分利用太陽能提供生 活熱水。(8)該裝置采用手動(dòng)控制，其特點(diǎn)是價(jià)格便宜，工作可靠，使用簡(jiǎn)便，易于操作。(9)該裝置可在太陽能集熱系統(tǒng)側(cè)采用光電泵作為動(dòng)力循環(huán)泵，在供暖系統(tǒng)中采 用重力自然循環(huán)，可在無電地區(qū)使用，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[0035]圖1是本實(shí)用新型的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0036]圖2為圖1沿A-A線的剖面圖。[0037]附圖標(biāo)識(shí)[0038]1、太陽能集熱器2、光伏組件3、直流循環(huán)泵[0039]4、爐體5、水箱6、灰斗[0040]7、換熱盤管8、第一采暖回水口9、第二采暖回水口[0041]10、采暖供水口11、第一生活熱水供水口12、第二生活熱水供水口[0042]13、補(bǔ)水口14、泄水口15、閥門[0043]16、火蓋19、采暖循環(huán)水泵22、爐瓦
17、可調(diào)火蓋 20、吸熱片 23、保溫材料層
18、旁路煙道 21、燃煤
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如 圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，包括太陽能供熱裝置和水暖爐，以 可再生能源太陽能作為主要熱源，以村鎮(zhèn)地區(qū)常見的能源(薪柴或燃煤)作為輔助熱源供熱。如圖1、圖2所示，水暖爐包括火蓋16、可調(diào)火蓋17、旁路煙道18、吸熱片20、爐 體4及其水箱5 ；其中爐體4設(shè)置于水箱5上部的中心處，水箱中部設(shè)有灰斗6位于爐體4 的下方，在爐體4中設(shè)置有爐瓦22，以燃煤21、薪柴等作為能源。如圖1、圖2所示，太陽能供熱裝置包括太陽能集熱器1及其管路；經(jīng)太陽能集熱 器1加熱后的熱水直接進(jìn)入水箱5或通過換熱盤管7加熱水箱5下部?jī)?nèi)的冷水。在水質(zhì)較 差地區(qū)或采暖系統(tǒng)水質(zhì)較差時(shí)，為保護(hù)太陽能集熱器，水箱中可設(shè)置盤管間接換熱；否則可 不設(shè)盤管直接換熱以減少成本，提高效率。其中太陽能集熱系統(tǒng)采用非承壓系統(tǒng)，在高處預(yù) 留補(bǔ)水口 13，使得在無有壓供水區(qū)域采用手動(dòng)注水補(bǔ)水方式。在太陽能集熱器的下管路上 設(shè)有光伏驅(qū)動(dòng)直流循環(huán)泵3，由光伏電池板2直接驅(qū)動(dòng)直流循環(huán)水泵19 ；在電力資源較充足 的地區(qū)可采用常規(guī)水泵，手動(dòng)控制循環(huán)；在無電區(qū)域也可采用自然循環(huán)，所述的村鎮(zhèn)用太陽 能供熱裝置下置，使水箱5的下部低于放熱設(shè)備，通過密度差產(chǎn)生的重力為采暖系統(tǒng)提供 循環(huán)動(dòng)力。本例中，如圖1所示在水箱上部和水箱的下部的一側(cè)分別設(shè)有第一采暖回水口 8 和第二采暖回水口 9 ；水箱上部的另一側(cè)的高端設(shè)有采暖供水口 10及其采暖循環(huán)水泵，中 部設(shè)有第一生活熱水供水口 11，低端設(shè)有第二生活熱水供水口 12。其中第一生活熱水供水 口 11位于爐具灰斗6的下方；在水箱底部開設(shè)有補(bǔ)水口 13或/和泄水口 14 ；此外水箱外 還設(shè)有一層保溫材料層23。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡 管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其 均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，該裝置包括太陽能供熱裝置和作為輔 助熱源的水暖爐；所述的水暖爐爐體包括火蓋、可調(diào)火蓋、旁路煙道、吸熱片、灰斗、及其水箱； 所述的爐體設(shè)置于該裝置水箱上部的中心處，所述的水箱2/3高度處設(shè)有灰斗位于爐 體的下方；所述的太陽能供熱裝置包括太陽能回水管路上設(shè)置光電泵，水箱內(nèi)可設(shè)置換熱盤管， 經(jīng)太陽能集熱器加熱后的熱水直接進(jìn)入水箱或通過換熱盤管加熱水箱下部?jī)?nèi)的冷水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的太陽能供熱裝 置設(shè)置在水暖爐的下方，灰斗位于水箱2/3高度處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的水箱上部設(shè)有 采暖供水口，所述的水箱上部和水箱的下部的同側(cè)分別設(shè)有第一采暖回水口和第二采暖回 水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的采暖供水口 位于水箱的最高處；第一采暖回水口位于灰斗的上部200mm ；第二采暖回水口距水箱底部 200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的水箱中部設(shè)有 第一生活熱水供水口，底端設(shè)有第二生活熱水供水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的第一生活熱水 供水口位于灰斗的下方200mm ；第二生活熱水供水口距水箱底部200mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的太陽能集熱器 的下管路上設(shè)有光伏驅(qū)動(dòng)直流循環(huán)泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的水箱底部開設(shè) 有補(bǔ)水口和泄水口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的水箱外還設(shè)有一層保溫材料層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，其特征在于，所述的水箱中可設(shè)置換熱盤管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種村鎮(zhèn)用太陽能供熱裝置，該裝置包括太陽能供熱裝置和作為輔助熱源的水暖爐；所述的水暖爐爐體包括火蓋、可調(diào)火蓋、旁路煙道、吸熱片、灰斗、及其水箱；所述的爐體設(shè)置于該裝置水箱上部的中心處，所述的水箱2/3高度處設(shè)有灰斗位于爐體的下方；所述的太陽能供熱裝置包括太陽能回水管路上設(shè)置光電泵，水箱內(nèi)可設(shè)置換熱盤管，經(jīng)太陽能集熱器加熱后的熱水直接進(jìn)入水箱或通過換熱盤管加熱水箱下部?jī)?nèi)的冷水。本實(shí)用新型通過太陽能供熱裝置減少常規(guī)燃料的使用，不僅可以改善農(nóng)村室內(nèi)人居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，還可以實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，顯著改善了村鎮(zhèn)地區(qū)的人居環(huán)境質(zhì)量。
文檔編號(hào)F24D15/00GK201787660SQ20102050653
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者何濤, 馮愛榮, 張昕宇, 李忠, 聶晶晶, 路賓, 鄭瑞澄 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑科學(xué)研究院