專利名稱：一種串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能利用技術，特別是一種串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法。
背景技術：
眾所周知，太陽能集熱的方式是受到太陽光照的特定條件限制，要想得到更充分的利用，選擇什么樣的系統采取什么樣的控制邏輯是關鍵，目前我國的太陽能熱水工程基本采用并聯系統，這種系統就是在晴天也必須用其它的能量來補充完善的太陽能集熱系統。各太陽能集熱器之間走水阻力分布不均勻，會引起各太陽能集熱器之間走水速度不均勻，離進水口越近，進出水越容易交換，越遠越不容易交換，特別是在炎熱的夏天，遠離進水口的太陽集熱器，由于沒有充足的水交換，造成太陽集熱器內部溫度升高，積垢也增加的惡性循環，當水箱管道積垢到一定程度時，會造成局部氣堵，加速設備老化，降低整體熱效率； 冷水源直接進入儲熱水箱，集熱系統溫差循環，當用水的時候儲熱水箱水位下降，浮球閥同步補冷水，儲熱水箱的熱水用到一半就不能再用了，系統必須進行輔助能源互補，該系統在冬季溫差循環系統基本上是以輔助能源為主，以太陽能為輔甚至不起作用。而且并聯系統所需循環管道長，熱損大，系統效率極低，運營成本極高，是不可取的太陽能工程系統。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種熱損小、效率高的串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法。本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法，包括儲能水箱、串聯設置的集熱器總成，其特點是集熱器總成的出水端與儲能水箱的進水管相接，在儲能水箱的底部設有內循環管，集熱器總成的進水端裝有循環水泵，循環水泵通過三通管分別與內循環管和補水管相接，內循環管上裝有內循環控制電磁閥，補水管上裝有外循環補水電磁閥，在儲能水箱內設有滿水位探頭和欠水位探頭，集熱器總成的出水端設有循環溫控探頭，集熱器總成的進水端設有低溫防凍保護探頭，
強制循環儲能方法如下
(1)、當水箱無水時，欠水位探頭沒有接觸到水，通過電氣控制指令打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，冷水經集熱器總成進入儲能水箱，當欠水位探頭接觸到水時，通過控制系統， 外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，冷水停止向儲能水箱供水；⑵、當集熱器總成出水端的循環溫控探頭探測到溫度高于設定的上限溫度時，通過電氣控制指令打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，開始外循環工作過程，當循環溫控探頭探測到溫度低于設定的溫度時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止，當循環溫控探頭再次探測到溫度高于設定的上限溫度時，則打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，繼續外循環工作過程，如此反復數次， 直到儲能水箱內的水位接觸到滿水位探頭時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止；⑶、當循環溫控探頭再次探測到溫度高于設定的上限溫度時，則打開內循環控制電磁閥，水泵運轉，進行內循環工作過程，如果循環溫控探頭探測的溫度持續高于設定的上限溫度，則不斷進行內循環工作過程，持續向儲能水箱內補充熱能；⑷、用水時，滿水位探頭測出水位下降，外循環補水電磁閥打開，同時內循環控制電磁閥關閉，改內循環工作為外循環工作；(5)、在晚上或陰雨天，當循環溫控探頭探測到溫度低于設定的溫度時，內外循環均停止；(6)在冬天，當集熱器總成進水端的低溫防凍保護探頭測定的溫度低于設定的最低溫度時，則打開內循環控制電磁閥，水泵運轉，進行內循環工作過程，實現微循環超低溫保護。本發明與現有技術相比，采用串聯的太陽能集熱器總成以及獨有內外雙循環系統，春、夏、秋季晴天每天產能穩定產熱水且不需要任何互補能源。本發明對儲能水箱有二次加熱功能和集熱器系統余熱利用功能，在春、夏、秋季的陰雨天以及冬季真正做到了以太陽能集熱為主，以輔助能源運行為輔。本發明所需循環管道少，熱損小，系統效率高， 運營成本很低。
圖1為本發明的結構簡圖。
具體實施例方式—種串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法，包括儲能水箱3、串聯設置的集熱器總成5，集熱器總成5的出水端與儲能水箱3的進水管相接，在儲能水箱3的底部設有內循環管9，集熱器總成5的進水端裝有循環水泵7，循環水泵7通過三通管分別與內循環管9 和補水管8相接，內循環管9上裝有內循環控制電磁閥10，補水管8上裝有外循環補水電磁閥11，在儲能水箱3內設有滿水位探頭2和欠水位探頭1，集熱器總成5的出水端設有循環溫控探頭4，集熱器總成5的進水端設有低溫防凍保護探頭6。采用如下步驟進行強制循環儲能
(1)、當水箱無水時，欠水位探頭沒有接觸到水，通過電氣控制指令打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，冷水通過閘閥一過濾器一單向閥一外循環補水電磁閥一水泵一閘閥一經集熱器總成進入儲能水箱，當欠水位探頭接觸到水時，通過控制系統，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，冷水停止向儲能水箱供水；⑵、當集熱器總成出水端的循環溫控探頭探測到溫度高于設定的上限溫度時，通過電氣控制指令打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，開始外循環工作過程，當循環溫控探頭探測到溫度低于設定的溫度時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止，當循環溫控探頭再次探測到溫度高于設定的上限溫度時，則打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，繼續外循環工作過程，如此反復數次，直到儲能水箱內的水位接觸到滿水位探頭時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止；⑶、當循環溫控探頭再次探測到溫度高于設定的上限溫度時，則打開內循環控制電磁閥，水泵運轉，進行內循環工作過程，儲熱水箱內的水經內循環管上的閘閥一過濾器一單向閥一內循環控制電磁閥，再經過水泵一閘閥一集熱器總成然后返回儲能水箱，如果循環溫控探頭探測的溫度持續高于設定的上限溫度，則不斷進行內循環工作過程，持續向儲能水箱內補充熱能；⑷、 用水時，滿水位探頭測出水位下降(也可設置一定的延時)，外循環補水電磁閥打開，同時內循環控制電磁閥關閉，改內循環工作為外循環工作；當循環溫控探頭探測到溫度低于設定的溫度時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止，當集熱器總成出水端的循
4環溫控探頭探測到溫度高于設定的上限溫度時，通過電氣控制指令打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，再開始外循環工作過程，直到儲能水箱內的水位接觸到滿水位探頭時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止；(5)、在晚上或陰雨天，當循環溫控探頭探測到溫度持續低于設定的溫度時，內外循環均停止；(6)在冬天，當集熱器總成進水端的低溫防凍保護探頭測定的溫度低于設定的最低溫度時，則打開內循環控制電磁閥，水泵運轉，進行內循環工作過程，實現超微循環超低溫保護。 儲能水箱內設有開啟輔助能源的低溫測量探頭。在每年的4月初到10月末，晴天系統不需啟動輔助互補能源，連續陰天系統自動啟動輔助互補能源，或者用水量超過系統定量時系統自動啟動輔助互補能源，儲能水箱在下水位時且太陽能余熱用盡時系統自動啟動輔助互補能源，此時互補的溫度和所補的水量是用多少量就補充多少量，并且是一度溫差范圍的加熱。在每年的11月初到下一年的3月末，在取暖鍋爐使用期間，利用鍋爐的余熱對太陽能的能源差進行互補。輔助能源電能和燃煤或者天然氣等。
權利要求
1. 一種串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法，包括儲能水箱、串聯設置的集熱器總成，其特征在于集熱器總成的出水端與儲能水箱的進水管相接，在儲能水箱的底部設有內循環管，集熱器總成的進水端裝有循環水泵，循環水泵通過三通管分別與內循環管和補水管相接，內循環管上裝有內循環控制電磁閥，補水管上裝有外循環補水電磁閥，在儲能水箱內設有滿水位探頭和欠水位探頭，集熱器總成的出水端設有循環溫控探頭，集熱器總成的進水端設有低溫防凍保護探頭，其強制循環儲能方法如下，(1)、當水箱無水時，欠水位探頭沒有接觸到水，打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，冷水經集熱器總成進入儲能水箱，當欠水位探頭接觸到水時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，冷水停止向儲能水箱供水；⑵、當集熱器總成出水端的循環溫控探頭探測到溫度高于設定的上限溫度時，打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，開始外循環工作過程；當循環溫控探頭探測到溫度低于設定的溫度時，外循環補水電磁閥關閉，水泵停轉，外循環工作停止；當循環溫控探頭再次探測到溫度高于設定的上限溫度時，則打開外循環補水電磁閥，水泵運轉，繼續外循環工作過程； 如此反復數次，直到儲能水箱內的水位接觸到滿水位探頭時，外循環補水電磁閥關閉， 水泵停轉，外循環工作停止；⑶、當循環溫控探頭再次探測到溫度高于設定的上限溫度時，則打開內循環控制電磁閥，水泵運轉，進行內循環工作過程，如果循環溫控探頭探測的溫度持續高于設定的上限溫度，則不斷進行內循環工作過程，持續向儲能水箱內補充熱能；⑷、用水時，滿水位探頭測出水位下降，外循環補水電磁閥打開，同時內循環控制電磁閥關閉，改內循環工作為外循環工作；(5)、在晚上或陰雨天，當循環溫控探頭探測到溫度低于設定的溫度時，內外循環均停止；(6)在冬天，當集熱器總成進水端的低溫防凍保護探頭測定的溫度低于設定的最低溫度時，則打開內循環控制電磁閥，水泵運轉，進行內循環工作過程，實現微循環超低溫保護。
全文摘要
一種串聯太陽能集熱器的強制循環儲能方法，包括儲能水箱、串聯設置的集熱器總成，集熱器總成的出水端與儲能水箱的進水管相接，在儲能水箱的底部設有內循環管，集熱器總成的進水端裝有循環水泵，循環水泵通過三通管分別與內循環管和補水管相接，內循環管上裝有內循環控制電磁閥，補水管上裝有外循環補水電磁閥，在儲能水箱內設有滿水位探頭和欠水位探頭，集熱器總成的出水端設有循環溫控探頭，集熱器總成的進水端設有低溫防凍保護探頭，采用串聯的太陽能集熱器總成以及獨有內外雙循環系統，真正做到了以太陽能集熱為主，以輔助能源運行為輔。本發明所需循環管道少，熱損小，系統效率高，運營成本很低。
文檔編號F24J2/04GK102538227SQ20121004428
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者許國, 許鴿 申請人:許國, 許鴿