專利名稱：太陽能蓄熱裝置及設(shè)有該裝置的熱水供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有吸收太陽能的聚熱器、儲存通過該聚熱器聚集熱量后的載熱體用的儲存槽和將所述聚熱器與儲存槽相互連通并使載熱體沿一定方向循環(huán)的給配路線的太陽能蓄熱裝置，以及設(shè)有該裝置的熱水供給系統(tǒng)，尤其涉及能在陰天等日照量不足的日子也能使載熱體溫度上升的太陽能蓄熱裝置及系統(tǒng)。在此，所謂載熱體主要是水，所述裝置及系統(tǒng)可有效利用用太陽能進(jìn)行加熱而獲得的熱水。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的這種太陽能蓄熱裝置，例如有一種如圖8所示的太陽能系統(tǒng)1。這種太陽能系統(tǒng)1一般是用包括水泵(未圖示)的配管7，將設(shè)置在普通住宅等屋頂上的聚熱器2、設(shè)置在地面上的熱水儲存槽3、進(jìn)行最后加熱的鍋爐或熱水器之類的輔助熱源4以及浴缸的水龍頭或噴淋頭等的供熱水部分5相連接的。在此，聚熱器2是按所需熱量將多個太陽能吸熱板相連接而組成的，而熱水儲存槽3一般是設(shè)置一個按系統(tǒng)的規(guī)模決定其容量的水箱而組成的。
從自來水管等經(jīng)供水管7a供應(yīng)給熱水儲存槽3的低溫水被送入聚熱器2，吸收太陽熱量后溫度升高而成為高溫的水，該高溫水再次返回?zé)崴畠Υ娌?，與剛被供給的低溫水相混合。儲存在熱水儲存槽3內(nèi)的溫水被送至輔助熱源4進(jìn)行最后加熱之后，通過供熱水部分5按需提供使用。
然而，如上所述的現(xiàn)有技術(shù)，因為來自聚熱器2的高溫水在熱水儲存槽3內(nèi)是以會與來自給水管7a的低溫水直接混合的狀態(tài)儲存的，所以，由于自然對流及水中的熱傳導(dǎo)，高溫水的熱量容易散發(fā)到低溫水中。因此，高溫水的溫度必然會在熱水儲存槽3內(nèi)顯著下降，故熱能損失大，供熱水部分5實際使用所需的熱能的很大部分要依賴于輔助熱源4。因此，從節(jié)能及節(jié)省資源的角度來看，效率低下。
此外，根據(jù)經(jīng)驗已知如下事實，即一般情況下，聚熱器吸收太陽能的聚熱效率，用低溫載熱體(通常為水)的要比用高溫載熱體的聚熱效率高。因此，最好盡量將低溫水原封不動地送入上述聚熱器2，但在上述熱水儲存槽3內(nèi)，低溫水與高溫水直接接觸，故立即成為溫水，不能直接將低溫水送入聚熱器2，并且還如前所述，存在導(dǎo)致高溫水損失熱量的問題。
另外，因為熱水儲存槽3由一個水箱構(gòu)成，故若要實現(xiàn)大容量，在結(jié)構(gòu)上受限制，且設(shè)備成本也會提高，再有，也因為難于確保完整的設(shè)置空間，幾乎所有的太陽能系統(tǒng)1都設(shè)計成一般家庭日常生活用的小型緊湊型的。因此，要使用于旅館及高爾夫球場之類的業(yè)務(wù)，就不夠用了。
本發(fā)明是著眼于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而開發(fā)的，其目的在于，提供一種通過盡量避免最低溫側(cè)載熱體與最高溫側(cè)載熱體直接接觸，能將熱量損失抑制在最小限度，并通過將最低溫側(cè)載熱體送入聚熱器，可最大限度利用太陽熱量，可大幅度推進(jìn)節(jié)能和節(jié)省資源，且容易實現(xiàn)熱水儲存槽的大容量化，同時，設(shè)置空間可分成數(shù)處，能充分適應(yīng)業(yè)務(wù)使用的太陽能蓄熱裝置，并提供設(shè)有這種太陽能蓄熱裝置的熱水供給系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的要點在于以下各項。
1.一種太陽能蓄熱裝置(10)，具有吸收太陽熱量的聚熱器(20)，儲存通過該聚熱器(20)聚集了熱量的載熱體用的儲存槽(30)，將所述聚熱器20和儲存槽(30)相互連通、使載熱體沿一定方向循環(huán)的給配路線(40)，其特征在于所述儲存槽(30)由分別儲存不同溫度的載熱體的多個水箱(30A-C)組成；各水箱(30A-C)中的溫度最低的水箱為最低溫水箱(30A)，從外部供給聚熱之前載熱體的供給管(51)連接在該最低溫水箱(30A)的低處；各水箱(30A-C)中的溫度最高的水箱為最高溫水箱(30C)，將聚熱之后的載熱體送往外部的排出管(52)連接在該最高溫水箱(30C)的高處；所述給配路線(40)包括將通過所述聚熱器(20)聚集了熱量的載熱體導(dǎo)入各水箱(30A-C)內(nèi)的送入管(41)，從高溫側(cè)水箱的低處至低溫側(cè)水箱的高處依次連接的連接管(42A，B)，以及將各水箱(30A-C)內(nèi)的載熱體送往所述聚熱器(20)的送出管(43)。
2.如上述1所述的太陽能蓄熱裝置(10)，其特征在于，在所述給配路線(40)的中途，設(shè)有控制載熱體循環(huán)方向的切換閥(60A-E)，以便一方面，在所述儲存槽(30)中最高溫水箱(30C)之外的某一個水箱側(cè)的載熱體未達(dá)到規(guī)定溫度的第1階段，把通過聚熱器(20)聚集熱量后的載熱體有選擇地導(dǎo)入所述一個水箱內(nèi)，同時把該一個水箱中的載熱體有選擇地送入聚熱器(20)；另一方面，在所述一個水箱側(cè)的載熱體達(dá)到規(guī)定溫度的第2階段，把通過聚熱器(20)聚集熱量后的載熱體有選擇地導(dǎo)入所述最高溫水箱(30C)內(nèi)，同時，通過連接管(42A、B)將載熱體依次從該最高溫水箱(30C)運送至所述一個水箱，并將所述一個水箱中的載熱體有選擇地送入聚熱器(20)。
3.如上述1或2所述的太陽能蓄熱裝置(10)，其特征在于，在所述給配路線(40)的中途，設(shè)有使載熱體強(qiáng)制性循環(huán)的循環(huán)泵(70)，并對該循環(huán)泵(70)根據(jù)所述聚熱器(20)側(cè)的溫度進(jìn)行驅(qū)動控制。
4.一種熱水供給系統(tǒng)(100)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1、2或3所述的太陽能蓄熱裝置(10)；將通過排出管(52)從所述太陽能蓄熱裝置(10)的最高溫水箱(30C)送出的載熱體最終加熱至規(guī)定溫度的輔助熱源(91)；將通過所述輔助熱源(91)加熱后的載熱體提供使用的熱水供給裝置(92)。
附圖簡介圖1為本發(fā)明太陽能蓄熱裝置第一實施例的構(gòu)成示意圖。
圖2為說明圖1所示太陽能蓄熱裝置作用的構(gòu)成示意圖。
圖3為說明圖1所示太陽能蓄熱裝置作用的構(gòu)成示意圖。
圖4為說明圖1所示太陽能蓄熱裝置作用的構(gòu)成示意圖。
圖5為說明圖1所示太陽能蓄熱裝置作用的構(gòu)成示意圖。
圖6為本發(fā)明太陽能蓄熱裝置第二實施例的構(gòu)成示意圖。
圖7為本發(fā)明第一實施例中的熱水供給系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。
圖8是現(xiàn)有太陽能系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖。
實施本發(fā)明的最佳形態(tài)以下參照


本發(fā)明的各種實施例。
圖1-圖5示出了本發(fā)明太陽能蓄熱裝置的第一實施例。
如圖1所示，太陽能蓄熱裝置10設(shè)有吸收太陽能的聚熱器20、儲存通過該聚熱器20聚集了熱量的載熱體的儲存槽30、以及將所述聚熱器20和儲存槽30相互連通并使載熱體沿一定方向循環(huán)的給配路線40。在此，所謂載熱體是水，本裝置10用來有效利用通過太陽能加熱獲得的熱水。
聚熱器20通過配管(后面將介紹的給配路線40的一部分)將3個聚熱面板20A-C串聯(lián)連接而成，一般設(shè)置在建筑物的屋頂上。聚熱面板20A-C的面板體內(nèi)部裝入有聚熱板、載熱體通道和絕熱材料等。此外，若將聚熱面板20A-C支承成可按太陽運行角度調(diào)整其傾斜角度的狀態(tài)，及對其表面進(jìn)行去光澤噴涂，則可進(jìn)一步提高聚熱效率。
第1聚熱面板20A上連接有送出管43的終端，第3聚熱面板20C上連接著送入管41的始端。此外，在連接第2聚熱面板20B和第3聚熱面板20C的配管中途，設(shè)有其動作溫度不同的恒溫器90A、B，關(guān)于該恒溫器以后將敘述。又，聚熱面板20A-C的連接個數(shù)并不限于3個，可按所需的聚熱量適當(dāng)增加或減少。
儲存槽30由分別儲存不同溫度載熱體的3個水箱30A-C構(gòu)成。即，儲存槽30由儲存最低溫度載熱體的第1水箱(最低溫水箱)30A、儲存中等溫度載熱體的第2水箱30B和儲存最高溫度載熱體的第3水箱(最高溫水箱)30C所組成。
此外，在第1水箱30A的低處連接有從普通給水管及水井等處供給聚熱前冷水用的供水管51，另一方面，在第3水箱30C的高處，連接有將聚熱后的熱水向外排出用的排出管52。在排出管52中途，設(shè)有測定被排出熱水溫度用的溫度計80D。
各水箱30A-C一般設(shè)置在地面上。各水箱30A-C具體可以采用多種類型，從單純保溫結(jié)構(gòu)的到設(shè)有利用深夜電力的電熱器的蓄熱型的。又，各水箱30A-C的容量可以由裝置10的規(guī)模決定，例如在本實施例中，為了裝備于經(jīng)營性旅館使用于業(yè)務(wù)，各水箱30A-C的容量分別設(shè)定為1000升左右。
上述各水箱30A-C和上述聚熱器20通過使載熱體按規(guī)定方向循環(huán)的給配路線40而連通連接。該給配路線40包括將所述聚熱器20聚集了熱量的載熱體導(dǎo)入各水箱30A-C的送入管41、從高溫側(cè)水箱的低處至低溫側(cè)水箱的高處依次連接的連接管42A、B、以及將各水箱30A-C內(nèi)的載熱體送往聚熱器20的送出管43。
更詳細(xì)地說，首先，在從上述聚熱面板20C延伸出的送入管41的中途，設(shè)有防止載熱體倒流用的單向閥45和測定剛從聚熱器20側(cè)運送來的載熱體溫度用的溫度計80A。送入管41的更前端側(cè)在中途分支，分成第1送入管41A、第2送入管41B和第3送入管41C，并分別連接在各水箱30A-C上。
在第3水箱30C的低處和第2水箱30B的高處通過連接管42A相連接，同樣地，第2水箱30B的低處和第1水箱30A的高處通過連接管42B相連接。此外，在連接管42A的中途，設(shè)有切換用恒溫器90C，該切換用恒溫器90C在一定溫度、上述恒溫器90A、90B之一有選擇地可動作的狀態(tài)下進(jìn)行切換操作。另外，在連接管42A的中途，也設(shè)有測定從第3水箱30C的低處送出的熱水溫度用的溫度計80B。又上述第2送入管41B和連接管42B部分重復(fù)。
此外，從各水箱30A-C的低處分別連接延伸出第1送出管43A、第2送出管43B和第3送出管43C，各送出管43A-C在中途匯集成一根送出管43，其頂端側(cè)連接在上述聚熱面板20A上。在該送出管43的中途，設(shè)有使載熱體順暢循環(huán)用的循環(huán)泵70和測定從各水箱30A-C送往聚熱器20一側(cè)的載熱體溫度用的溫度計80C。
循環(huán)泵70設(shè)定為，通過上述恒溫器90C的切換操作，當(dāng)其中一個恒溫器90A處于可動作狀態(tài)時，該恒溫器90A一達(dá)到規(guī)定溫度即開始運轉(zhuǎn)，并且，當(dāng)另一個恒溫器90B處于可動作狀態(tài)時，該恒溫器90B一達(dá)到規(guī)定溫度，即進(jìn)行運轉(zhuǎn)。在本實施例中，例如設(shè)想給水溫度約為25℃時，恒溫器90A的動作設(shè)定溫度設(shè)定為30℃，而恒溫器90B的動作設(shè)定溫度設(shè)定為50℃，恒溫器90C的切換操作溫度設(shè)定為45℃。恒溫器的具體運轉(zhuǎn)過程后面將作介紹。
在上述給配路線40中途，具體是在送入管41的分支部位附近和各送出管43A-C的中途，設(shè)有控制因上述循環(huán)泵70運轉(zhuǎn)引起的載熱體循環(huán)方向用的切換閥60A-E。該切換閥60A-E也可由能自動進(jìn)行切換操作的電磁閥構(gòu)成，或者，也可以是手動進(jìn)行切換操作的閥。關(guān)于該切換閥60A-E的切換操作，以下示出其一個例子。
下面說明其作用。
如圖1所示，因為儲存槽30由分別儲存溫度不同的載熱體的3個水箱30A-C所組成，所以，能將第1水箱30A(低溫側(cè))的載熱體與第3水箱30C(高溫側(cè))的載熱體以相互分離的狀態(tài)儲存。因此，可避免高溫載熱體與低溫載熱體直接接觸，能盡量防止高溫載熱體的熱量進(jìn)入低溫載熱體，能抑制用聚熱器20聚集了熱量的載熱體熱能的損失。
尤其是，因為在第1水箱30A的低處連接供給來自外部的聚熱前載熱體的供給管51，另一方面，在第3水箱30C的高處，連接將聚熱后的載熱體向外排出用的排出管52，所以，在本裝置10的循環(huán)系統(tǒng)中的最低溫載熱體與供實際使用的最高溫載熱體之間，存在單靠自然對流不可能相互混合的間隔，能將高溫側(cè)的載熱體依然維持原來的高溫。
在本裝置中，通過在給配路線40的適當(dāng)部位設(shè)置切換閥60A-E，例如如下所述，可適當(dāng)控制載熱體的循環(huán)方向。首先。對有選擇地將溫水從聚熱器20導(dǎo)入儲存槽30中溫度最低的第1水箱30A時的情況予以說明。
太陽能蓄熱裝置10開始運轉(zhuǎn)的第1階段，例如設(shè)想為上午等日照量不足的時間帶。在該第1階段，上述第1水箱30A中的載熱體尚未達(dá)到規(guī)定溫度(在本例中設(shè)定為40℃)，將通過聚熱器20聚集了熱量的載熱體有選擇地導(dǎo)入該第1水箱30A，并將該第1水箱30A中的載熱體有選擇地送入聚熱器20。
即，在第1階段如圖2所示，給配路線40中途的切換閥60A-E中，開啟切換閥60A、D，同時關(guān)閉圖中涂黑部分所示的切換閥60B、C和E即可。于是，如圖中虛線箭頭所示，載熱體在整個聚熱器20和第1水箱30A之間循環(huán)。此時，聚熱面板20A側(cè)的恒溫器90A一旦達(dá)到其動作設(shè)定溫度即30℃，循環(huán)泵70馬上開始動作。
在上述第1階段，在例如早晨等日照不足的時間帶，僅把第1水箱30A(低溫側(cè))的載熱體送入聚熱器20，使該低溫側(cè)載熱體的溫度提高一定程度，可提高整個儲存槽30的溫度。此外，這種將第1水箱30A(低溫側(cè))的載熱體送入聚熱器20的方式，提高了聚熱器20的聚熱效率。因此，即使在陰天等日照量不足的日子，也能使載熱體的溫度上升。
因為在第1階段，第3水箱30C(高溫側(cè))的載熱體不會與第1水箱30A(低溫側(cè))的載熱體相混合，所以，熱能不會有不合理損失，可在維持高溫狀態(tài)的情況下提供使用。而且因為高溫側(cè)的載熱體不會被送往如前所述日照不足時的聚熱效率低的聚熱器20，因此也能防止因循環(huán)而損失熱能。
此外，當(dāng)因聚熱器20的聚熱作用，第1水箱30A側(cè)的載熱體達(dá)到規(guī)定溫度即40℃時，通過上述切換閥60A-E的自動或手動調(diào)節(jié)，切換成其后的第2階段。第1水箱30A側(cè)的載熱體的溫度測定利用送入管41中途的溫度計80A進(jìn)行目測即可。具體可以說，當(dāng)溫度計80A的刻度指在45℃左右時，第1水箱30A側(cè)載熱體的溫度大致約為40℃。該第2階段設(shè)想為中午等日照量充足的時間帶。
這樣，在第1水箱30A側(cè)載熱體的溫度達(dá)到40℃的第2階段，通過聚熱器20聚熱后的載熱體被有選擇地導(dǎo)入最高溫側(cè)的第3水箱30C，同時，通過連接管42A、B，將載熱體依次從該第3水箱30C運送至第1水箱30A，并有選擇地把第1水箱30A中的載熱體運送入聚熱器20。
即，如圖3所示，在第2階段，在給配路線40中途的切換閥60A-E中，只要一方面開啟切換閥60B、D，另一方面如圖中涂黑部分所示關(guān)閉切換閥A、C、E即可。于是，載熱體如圖中虛線箭頭所示，沿著聚熱器20→第3水箱30C→第2水箱30B→第1水箱30A→聚熱器20的方向循環(huán)。
因此，在上述第2階段，載熱體從第3水箱30C被依次運往低溫側(cè)的水箱，而且是從高溫側(cè)水箱內(nèi)溫度最低的低處依次被運往下一個低溫側(cè)水箱內(nèi)溫度最高的高處，經(jīng)過如此較小的溫度階梯被送入聚熱器20。因此，能將該載熱體在循環(huán)時的熱量損失抑制在最小限度內(nèi)，可最大限度利用太陽熱量。
此外，在第2階段時，連接管42A中途的恒溫器90C一達(dá)到其切換操作溫度即45℃，即由于該恒溫器90C進(jìn)行自動切換，使一個恒溫器90A斷開而另一個恒溫器90B閉合，循環(huán)泵70的運轉(zhuǎn)暫時停止。接著，當(dāng)處于閉合狀態(tài)的恒溫器90B達(dá)到其動作設(shè)定溫度即50℃時，循環(huán)泵70再次運轉(zhuǎn)。
當(dāng)隨著太陽的運行日照量逐漸減少時，通過上述各恒溫器90A-C的控制，循環(huán)泵70停止運轉(zhuǎn)。因為如上所述，使循環(huán)泵按聚熱器20側(cè)的溫度進(jìn)行驅(qū)動控制，因此，在例如日落后等日照量消失、若將儲存槽30中的載熱體送往聚熱器20側(cè)反而會增加熱能損失的時間內(nèi)，可以使載熱體停止循環(huán)，可以抑制蓄熱量的減少。
另外如前所述，因為儲存槽30是由多個水箱30A-C組成的，所以，即使各水箱30A-C每一個的容量都實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通過增加或減少各水箱30A-C的個數(shù)，即能容易地實現(xiàn)大容量化，并且設(shè)置空間也不必集中在一處，可將設(shè)置空間按每一個水箱30A-C適當(dāng)分成數(shù)處。
若要增加或減少上述儲存槽30的蓄熱量，只要決定從第3水箱30C至低溫側(cè)某個水箱的水箱個數(shù)即可。例如，天氣從早晨起就是陰天，估計一整天的日照量不充分時，因為僅用太陽能一般很難使3個水箱30A-C全部上升到40℃，所以，也可以考慮利用除了最低溫側(cè)即第1水箱30A之外的第2水箱30B和第3水箱30C，組成如上所述的第1和第2階段的循環(huán)系統(tǒng)。關(guān)于此，以下參照圖4和圖5進(jìn)行敘述。
首先，在太陽能蓄熱裝置10開始運轉(zhuǎn)的第1階段，如圖4所示，在給配路線40中途的切換閥60A-E中，一方面開啟切換閥60A、C，另一方面如圖中涂黑部分所示關(guān)閉切換閥60B、D、E即可。于是，載熱體如圖中虛線箭頭所示，從聚熱器20被送入第2水箱30B，并從該第2水箱30B被再次送往聚熱器20，如此進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)因聚熱器20的聚熱作用，第2水箱30B側(cè)的的載熱體達(dá)到規(guī)定溫度即40℃時，通過上述切換閥60A-E自動或手動進(jìn)行的調(diào)節(jié)，切換至其后的第2階段，在其后的第2階段，如圖5所示，在給配路線40中途的切換閥60A-E中，一方面開啟切換閥60B、C，另一方面如圖中涂黑部分所示，關(guān)閉切換閥60A、D、E即可。于是，載熱體如圖中虛線箭頭所示，沿聚熱器20→第3水箱30C→第2水箱30B→聚熱器20的方向進(jìn)行循環(huán)。利用這樣的除去了第1水箱30A的循環(huán)系統(tǒng)，與上述包括所有的水箱30A-C的循環(huán)系統(tǒng)一樣，循環(huán)泵70的運轉(zhuǎn)開始與停止是通過各恒溫器90A-C進(jìn)行控制的，在此省略進(jìn)行重復(fù)說明。
圖6示出了本發(fā)明太陽能蓄熱裝置的第2實施例。
本實施例中的太陽能蓄熱裝置10a與第1實施例中的太陽能蓄熱裝置10基本相同地設(shè)有聚熱器20、儲存槽30及將上述聚熱器20和儲存槽30相互連通的給配路線40，但在下述方面不同。即，聚熱器20由兩個聚熱面板20A、20B構(gòu)成，而儲存槽30由最低溫水箱30A和最高溫水箱30B這樣兩個水箱構(gòu)成，并且各水箱30A、B由兩個分立的水箱組合而成。
上述太陽能蓄熱裝置的具體構(gòu)成如上所述，可以按所需聚熱量和系統(tǒng)規(guī)模等有多種多樣，聚熱器20及儲存槽30的具體結(jié)構(gòu)并不限于附圖所示各實施例中的結(jié)構(gòu)，另外，給配路線40和切換閥60A、60B及循環(huán)泵70等也只要適當(dāng)配置使載熱體如前所述按規(guī)定方向循環(huán)即可。此外，對于與第1實施例同類的部位標(biāo)上相同符號，不再進(jìn)行重復(fù)說明。
圖7示出了本發(fā)明熱水供給系統(tǒng)的實施例。如圖所示，熱水供給系統(tǒng)100設(shè)有上述各實施例所述的太陽能蓄熱裝置10、10a，將來自其中一個太陽能蓄熱裝置10的載熱體最終加熱到規(guī)定溫度的輔助熱源91，儲存規(guī)定量的通過該輔助熱源91加熱后的載熱體的儲存水箱93，以及將載熱體提供實際使用的熱水供給裝置92。這些構(gòu)成要素通過包括泵120在內(nèi)的配管110，如圖所示連通連接。
更詳細(xì)地說，從一個太陽能蓄熱裝置10的第3水箱30C伸出的排出管52連接在輔助熱源91上，從另一個太陽能蓄熱裝置10a的第3水箱30C延伸出的排出管52直接連接在熱水供給裝置92上。另外，也可以通過旁通管等將一個太陽能蓄熱裝置10與另一個太陽能蓄熱裝置10a相互連通連接(圖示省略)。此外，在夏天等例如不必使用另一個太陽能蓄熱裝置10a等時，也可以控制成僅使用一個太陽能蓄熱裝置10。
在此，所謂輔助熱源91，具體的除了普通鍋爐之外，可采用電加熱熱水器或電力開水器等。而儲存水箱93具體從單純保溫結(jié)構(gòu)的至具有利用深夜電能的電熱器的蓄能型結(jié)構(gòu)的，可采用多種類型。又，儲存水箱93的容量可由系統(tǒng)100的規(guī)模決定。此外，所謂熱水供給裝置92，只要是最終輸出熱水的，無論怎樣的都行，例如浴缸的水龍頭及噴淋頭等。
若采用如上所述的熱水供給系統(tǒng)100，則太陽能蓄熱裝置10的熱水儲存槽30內(nèi)的溫水被送入輔助熱源91并被最終加熱至規(guī)定溫度之后，通過熱水供給裝置92按需提供使用。另外，太陽能蓄熱裝置10a的熱水儲存槽30內(nèi)儲存的溫水按需直接被送入熱水供給裝置92，直接提供使用。
在該場合，因為通過各太陽能蓄熱裝置10、10a工作，可高效無浪費地吸收太陽熱量并充分利用之，故可盡量抑制輔助熱源91的運轉(zhuǎn)，而且輔助熱源91的設(shè)置容量也可小型化。因此，若采用上述熱水供給系統(tǒng)100，則能大幅度推進(jìn)節(jié)能、節(jié)省資源及環(huán)境的凈化。
此外，本發(fā)明所述的太陽能蓄熱裝置及包括該裝置的熱水供給系統(tǒng)并不限定于上述實施例所示的具體結(jié)構(gòu)。
產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能性若采用本發(fā)明所述的太陽能蓄熱裝置，通過盡可能避免最低溫側(cè)載熱體與最高溫側(cè)載熱體直接接觸，可以將熱能損失抑制在最小限度，并通過將最低溫側(cè)的載熱體送入聚熱器，可以最大限度地利用太陽熱量。尤其是在陰天等日照量不足的日子，也能使載熱體的溫度上升，此外能使低水溫期的混合水溫上升，可大幅度推進(jìn)節(jié)能和節(jié)省資源。而且，熱水儲存槽容易實現(xiàn)大容量化，且設(shè)置空間也可分成數(shù)處，能充分適應(yīng)業(yè)務(wù)方面使用。
此外，若采用本發(fā)明所述的熱水供給系統(tǒng)，通過上述太陽能蓄熱裝置的工作，因為可以高效無浪費地充分利用所吸收的太陽熱量，所以能盡量抑制輔助熱源的運轉(zhuǎn)，輔助熱源的設(shè)備容量也可實現(xiàn)小型化，所以，可以進(jìn)一步并有效地大幅度推進(jìn)節(jié)能、節(jié)省資源及環(huán)境的凈化。此外，對防止地球變暖也可作出貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.(刪除)2.(修改后)一種太陽能蓄熱裝置，具有吸收太陽熱量的聚熱器，儲存由該聚熱器聚集了熱量的載熱體的儲存槽，將所述聚熱器和儲存槽相互連通、使載熱體沿規(guī)定方向循環(huán)的給配路線，其特征在于所述儲存槽由分別儲存溫度水平不同的載熱體的多個水箱構(gòu)成；各水箱中的溫度水平最低的水箱為最低溫水箱，從外部供給聚熱之前載熱體的供給管連接在該最低溫水箱的低處；各水箱中的溫度水平最高的水箱為最高溫水箱，將聚熱之后的載熱體送往外部的排出管連接在該最高溫水箱的高處；所述給配路線包括將通過所述聚熱器聚集了熱量的載熱體導(dǎo)入各水箱內(nèi)的送入管，從高溫側(cè)水箱的低處至低溫側(cè)水箱的高處依次連接的連接管，以及將各水箱內(nèi)的載熱體送往所述聚熱器的送出管；并且，在所述給配路線的中途，設(shè)有控制載熱體循環(huán)方向的切換閥，其設(shè)定為，可預(yù)先選擇在所述儲存槽中，通過連接管從最高溫水箱至溫度低側(cè)依次連接的到某一個水箱為止的水箱組；同時，通過所述切換閥，一方面，在所述水箱組內(nèi)溫度水平最低的所述一個水箱側(cè)的載熱體未達(dá)到規(guī)定溫度的第1階段，把通過聚熱器聚集熱量后的載熱體有選擇地導(dǎo)入所述一個水箱內(nèi)，并把該一個水箱中的載熱體有選擇地送入聚熱器；另一方面，在所述一個水箱側(cè)的載熱體達(dá)到規(guī)定溫度的第2階段，把通過聚熱器聚集熱量后的載熱體有選擇地導(dǎo)入所述最高溫水箱內(nèi)，并通過所述連接管將載熱體從該最高溫水箱依次運送至所述一個水箱，并將所述一個水箱中的載熱體有選擇地送入聚熱器。
3.如上述權(quán)利要求2所述的太陽能蓄熱裝置，其特征在于，在所述給配路線的中途，設(shè)有使載熱體強(qiáng)制性循環(huán)的循環(huán)泵，并對該循環(huán)泵根據(jù)所述聚熱器側(cè)的溫度進(jìn)行驅(qū)動控制。
4.(修改后)一種熱水供給系統(tǒng)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求2或3所述的太陽能蓄熱裝置；將通過排出管從至少一個所述太陽能蓄熱裝置的最高溫水箱送出的載熱體最終加熱至規(guī)定溫度的輔助熱源；有選擇地將通過所述輔助熱源加熱后的載熱體及由其他所述太陽能蓄熱裝置蓄熱并經(jīng)排出管直接送出的載熱體提供需求方使用的熱水供給裝置。
根據(jù)條約第19條修改時的聲明根據(jù)條約第19條，申請人對權(quán)利要求書作了如下修改1.刪除了權(quán)利要求1。2.將原權(quán)利要求1和原權(quán)利要求2合并成新的權(quán)利要求2。3.與上述修改相對應(yīng)地修改原權(quán)利要求4。
權(quán)利要求
1.一種太陽能蓄熱裝置，具有吸收太陽熱量的聚熱器，儲存通過該聚熱器聚集了熱量的載熱體的儲存槽，將所述聚熱器和儲存槽相互連通、使載熱體沿規(guī)定方向循環(huán)的給配路線，其特征在于所述儲存槽由分別儲存不同溫度的載熱體的多個水箱組成；各水箱中的溫度最低的水箱為最低溫水箱，從外部供給聚熱之前載熱體的供給管連接在該最低溫水箱的低處；各水箱中的溫度最高的水箱為最高溫水箱，將聚熱之后的載熱體送往外部的排出管連接在該最高溫水箱的高處；所述給配路線包括將通過所述聚熱器聚集了熱量的載熱體導(dǎo)入各水箱的送入管，從高溫側(cè)水箱的低處至低溫側(cè)水箱的高處依次連接的連接管，以及將各水箱內(nèi)的載熱體送往所述聚熱器的送出管。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能蓄熱裝置，其特征在于，在所述給配路線的中途，設(shè)有控制載熱體循環(huán)方向的切換閥，以便一方面，在所述儲存槽中最高溫水箱之外的某一個水箱側(cè)的載熱體未達(dá)到規(guī)定溫度的第1階段，把通過聚熱器聚集了熱量的載熱體有選擇地導(dǎo)入所述一個水箱內(nèi)，同時把該一個水箱中的載熱體有選擇地送入聚熱器；另一方面，在所述一個水箱側(cè)的載熱體達(dá)到規(guī)定溫度的第2階段，把通過聚熱器聚集熱量后的載熱體有選擇地導(dǎo)入所述最高溫水箱內(nèi)，同時，通過所述連接管將載熱體從該最高溫水箱依次運送至所述一個水箱，并將所述一個水箱中的載熱體有選擇地送入聚熱器。
3.如上述1或2所述的太陽能蓄熱裝置，其特征在于，在所述給配路線的中途，設(shè)有使載熱體強(qiáng)制性循環(huán)的循環(huán)泵，并對該循環(huán)泵根據(jù)所述聚熱器側(cè)的溫度進(jìn)行驅(qū)動控制。
4.一種熱水供給系統(tǒng)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1、2或3所述的太陽能蓄熱裝置；將通過排出管從所述太陽能蓄熱裝置的最高溫水箱送出的載熱體最終加熱至規(guī)定溫度的輔助熱源；將通過所述輔助熱源加熱后的載熱體提供使用的熱水供給裝置。
全文摘要
一種太陽能蓄熱裝置及包括該裝置的熱水供給系統(tǒng)，該裝置即使在陰天等日照量不足時也能最大限度利用太陽熱量，能使低溫水期的混合水溫上升，可大幅度推進(jìn)節(jié)能和節(jié)省資源，而且儲存槽容易實現(xiàn)大容量化，并可將設(shè)置空間分成數(shù)處，可充分適應(yīng)業(yè)務(wù)使用的需要，還能為防止地球變暖作出貢獻(xiàn)。該裝置具有吸收太陽熱量的聚熱器20，儲存載熱體的儲存槽30，使載熱體沿規(guī)定方向循環(huán)的給配路線40，其儲存槽30由分別儲存不同溫度載熱體的多個水箱30A-C構(gòu)成；給配路線40包括將通過所述聚熱器20聚集了熱量的載熱體導(dǎo)入各水箱30A-C內(nèi)的送入管41，從高溫側(cè)水箱的低處至低溫側(cè)水箱的高處依次連接的連接管42A、B，以及將各水箱30A-C內(nèi)載熱體送往聚熱器20的送出管43。
文檔編號F24D17/00GK1161081SQ9519546
公開日1997年10月1日 申請日期1995年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月21日
發(fā)明者白井東鉉 申請人:有限會社白井商事