本發(fā)明屬于太陽能供熱領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能供熱裝置。

背景技術(shù)：

近年來，隨著人們對生活熱水、采暖等的供熱需求越來越大，太陽能作為一種清潔的可再生能源，已被廣泛應(yīng)用于各種供熱需求中。太陽能供熱裝置用于將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，從而可將該部分熱能應(yīng)用于所需的場合。

目前，現(xiàn)有的太陽能供熱裝置(如圖10所示)主要包括集熱器30、儲(chǔ)水箱40、輔助熱源50、水泵和控制裝置等。其工作原理為：水泵使水在集熱器30與儲(chǔ)水箱40之間循環(huán)，當(dāng)集熱器30頂端水溫高于儲(chǔ)水箱40底部水溫若干度時(shí)，控制裝置將啟動(dòng)水泵使水在集熱器30與儲(chǔ)水箱40之間循環(huán)流動(dòng)；當(dāng)集熱器30頂端水溫低于儲(chǔ)水箱40底部水溫時(shí)，控制裝置將啟動(dòng)輔助熱源50來加熱儲(chǔ)水箱40內(nèi)的水，加熱后的水自儲(chǔ)水箱40經(jīng)水泵加壓送入用戶供暖后再回到儲(chǔ)水箱40。

然而，盡管現(xiàn)有的太陽能供熱裝置在一定程度上能夠滿足供熱需求，但其依然存在較多的缺陷。例如現(xiàn)有的太陽能供熱裝置中集熱器30與儲(chǔ)水箱40間的循環(huán)介質(zhì)通常使用水作為導(dǎo)熱介質(zhì)，其工作溫度范圍窄，并需要相應(yīng)的水處理系統(tǒng)和設(shè)備，因此成本較高且熱效率低下；另外，現(xiàn)有的太陽能供熱裝置中的輔助熱源50直接加熱儲(chǔ)水箱40內(nèi)的水，存在電能浪費(fèi)的情況；此外，現(xiàn)有的太陽能供熱裝置也無法進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)，因此在遇到例如光照強(qiáng)度不充足等情況下，其自身并不能實(shí)時(shí)滿足正常的供熱需求。

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本領(lǐng)域的技術(shù)人員希望尋求一種能夠?qū)崟r(shí)滿足供熱需求的太陽能供熱裝置，從而使其在任何天氣情況下都能滿足對所需熱能的供應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崟r(shí)滿足供熱需求的太陽能供熱裝置，從而使其在任何天氣情況下都能滿足對所需熱能的供應(yīng)。

鑒于此，本發(fā)明提供了一種太陽能供熱裝置，包括：依次連接的太陽能集熱器，第一換熱器，儲(chǔ)熱水箱和補(bǔ)熱裝置，以及入口連接在第一換熱器與儲(chǔ)熱水箱之間、出口連接在儲(chǔ)熱水箱與補(bǔ)熱裝置之間的管道，其中，第一換熱器和補(bǔ)熱裝置分別對應(yīng)連接外網(wǎng)的入口和外網(wǎng)的出口，從而使得太陽能供熱裝置至少形成有開環(huán)運(yùn)行模式以對外網(wǎng)供熱，開環(huán)運(yùn)行模式包括：

開環(huán)模式一：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量大于外網(wǎng)需要熱量時(shí)，外網(wǎng)回水首先進(jìn)入第一換熱器，并與太陽能集熱器中的導(dǎo)熱介質(zhì)換熱后同時(shí)經(jīng)過儲(chǔ)熱水箱和管道以對外網(wǎng)供熱，當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中溫度值達(dá)到上限時(shí)，外網(wǎng)回水經(jīng)第一換熱器和管道后對外網(wǎng)供熱；

開環(huán)模式二：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量小于外網(wǎng)所需熱量時(shí)，外網(wǎng)回水依次經(jīng)過第一換熱器、儲(chǔ)熱水箱以對外網(wǎng)供熱；

開環(huán)模式三：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度大于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，外網(wǎng)回水直接經(jīng)儲(chǔ)熱水箱對外網(wǎng)供熱；

開環(huán)模式四：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度小于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，外網(wǎng)回水經(jīng)儲(chǔ)熱水箱、補(bǔ)熱裝置后對外網(wǎng)供熱。

進(jìn)一步地，太陽能供熱裝置還包括并聯(lián)在連接儲(chǔ)熱水箱與補(bǔ)熱裝置之間的管路上的第二換熱器，第二換熱器同時(shí)與第一換熱器和補(bǔ)熱裝置相連，從而使得太陽能供熱裝置還形成有閉環(huán)運(yùn)行模式，閉環(huán)運(yùn)行模式包括：

閉環(huán)模式一：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量大于外網(wǎng)需要熱量時(shí)，第二換熱器一次側(cè)回水首先進(jìn)入第一換熱器，并與太陽能集熱器換熱后依次經(jīng)過儲(chǔ)熱水箱及管道后回流至第二換熱器一次側(cè)，當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中溫度值達(dá)到上限時(shí)，第二換熱器一次側(cè)回水經(jīng)第一換熱器、管道后回流至第二換熱器一次側(cè)；而第二換熱器二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱；

閉環(huán)模式二：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量小于外網(wǎng)所需熱量時(shí)，第二換熱器一次側(cè)回水依次經(jīng)第一換熱器、儲(chǔ)熱水箱回流至第二換熱器一次側(cè)；而第二換熱器二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱；

閉環(huán)模式三：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度大于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，第二換熱器一次側(cè)回水直接經(jīng)儲(chǔ)熱水箱后回流至第二換熱器一次側(cè)；而第二換熱器二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱；

閉環(huán)模式四：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度小于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，外網(wǎng)回水或補(bǔ)水直接經(jīng)補(bǔ)熱裝置后對外網(wǎng)供熱。

進(jìn)一步地，太陽能集熱器的出口與第一換熱器的一次側(cè)入口相連，第一換熱器的一次側(cè)出口與太陽能集熱器的入口相連，第一換熱器的二次側(cè)出口同時(shí)與儲(chǔ)熱水箱的入口、管道的入口相連，儲(chǔ)水箱的出口同時(shí)與管道的出口、第二換熱器的一次側(cè)入口、第二換熱器的二次側(cè)入口和補(bǔ)熱裝置的入口相連，第二換熱器的一次側(cè)出口同時(shí)與第一換熱器的二次側(cè)入口和外網(wǎng)的入口相連，第二換熱器的二次側(cè)出口與補(bǔ)熱裝置的入口相連，補(bǔ)熱裝置的出口與外網(wǎng)的出口相連。

進(jìn)一步地，太陽能供熱裝置還包括開關(guān)閥組件，開關(guān)閥組件包括設(shè)置在第一換熱器的二次側(cè)出口、二次側(cè)入口處的第一開關(guān)閥和第二開關(guān)閥，設(shè)置在儲(chǔ)熱水箱的入口和出口處的第三開關(guān)閥和第四開關(guān)閥，設(shè)置在補(bǔ)熱裝置的入口和出口處的第五開關(guān)閥和第六開關(guān)閥，設(shè)置在管道上的第七開關(guān)閥，設(shè)置在第一開關(guān)閥和第二開關(guān)閥之間并用于選擇性接入第一換熱器的第八開關(guān)閥，設(shè)置在第五開關(guān)閥和第六開關(guān)閥之間并用于選擇性接入補(bǔ)熱裝置的第九開關(guān)閥，以及設(shè)置在外網(wǎng)的出口與入口之間的第十九開關(guān)閥，其中，

在開環(huán)模式一下，第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第八開關(guān)閥和第十九開關(guān)閥關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開；當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中溫度值達(dá)到上限時(shí)，第三開關(guān)閥、第四開關(guān)閥、第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第八開關(guān)閥和第十九開關(guān)閥關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開；

在開環(huán)模式二下，第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第七開關(guān)閥、第八開關(guān)閥和第十九開關(guān)閥關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開；

在開環(huán)模式三下，第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第七開關(guān)閥和第十九開關(guān)閥關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開；

在開環(huán)模式四下，第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、第七開關(guān)閥、第九開關(guān)閥和第十九開關(guān)閥關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。

進(jìn)一步地，開關(guān)閥組件還包括設(shè)置在第二換熱器的一次側(cè)入口、一次側(cè)出口處的第十開關(guān)閥和第十一開關(guān)閥，設(shè)置在第二換熱器的二次側(cè)入口、二次側(cè)出口處的第十二開關(guān)閥和第十三開關(guān)閥，設(shè)置在第二開關(guān)閥與第十一開關(guān)閥之間的第十四開關(guān)閥，設(shè)置在第十一開關(guān)閥與第十九開關(guān)閥之間的第十五開關(guān)閥，設(shè)置在第十二開關(guān)閥與第十三開關(guān)閥之間并用于接通第二換熱器的二次側(cè)的第十六開關(guān)閥，設(shè)置在第十開關(guān)閥與第十二開關(guān)閥之間的用于使第二換熱器的一次側(cè)和二次側(cè)形成相互獨(dú)立的回流通路的第十七開關(guān)閥，以及用于連通外部補(bǔ)水裝置與補(bǔ)熱裝置的第十八開關(guān)閥，其中，

在閉環(huán)模式一下：第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第八開關(guān)閥、第十五開關(guān)閥、第十六開關(guān)閥和第十七開關(guān)閥關(guān)閉，其余閥門打開；當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中溫度值達(dá)到上限時(shí)，第三開關(guān)閥、第四開關(guān)閥、第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第八開關(guān)閥、第十五開關(guān)閥、第十六開關(guān)閥和第十七開關(guān)閥關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開；

在閉環(huán)模式二下：第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第七開關(guān)閥、第八開關(guān)閥、第十五開關(guān)閥、第十六開關(guān)閥和第十七開關(guān)閥關(guān)閉，其余閥門打開；

在閉環(huán)模式三下：第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第七開關(guān)閥、第十五開關(guān)閥、第十六開關(guān)閥和第十七開關(guān)閥關(guān)閉，其余閥門打開；

在閉環(huán)模式四下：第五開關(guān)閥、第六開關(guān)閥、第十六開關(guān)閥和第十八開關(guān)閥打開，其余開關(guān)閥關(guān)閉。

進(jìn)一步地，第一換熱器為油-水板式換熱器，所述太陽能集熱器中的導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。

進(jìn)一步地，補(bǔ)熱裝置連接在靠近外網(wǎng)的出口的管路上。

進(jìn)一步地，太陽能供熱裝置還包括用于檢測第一換熱器內(nèi)的水溫的第一傳感器和用于檢測儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水溫的第二傳感器，以及同時(shí)與所述第一傳感器、第二傳感器和控制閥組件相連的控制器。

進(jìn)一步地，太陽能集熱器設(shè)置為與第一換熱器并聯(lián)的多個(gè)。

進(jìn)一步地，太陽能集熱器為平板太陽能集熱器和/或槽式太陽能集熱器和/或真空管太陽能集熱器。

本發(fā)明的太陽能供熱裝置在使用時(shí)，可根據(jù)太陽高度角的大小、光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱、太陽天氣的陰晴等狀況來自動(dòng)調(diào)整太陽能集熱器的角度、切換自身的循環(huán)供熱模式，從而使太陽能供熱裝置能夠不受限于外界的環(huán)境影響而實(shí)時(shí)有效地滿足供熱需求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的太陽能供熱裝置主要具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明的太陽能供熱裝置具有多種運(yùn)行模式，包括開環(huán)運(yùn)行模式和閉環(huán)運(yùn)行模式，可根據(jù)需要靈活切換不同的運(yùn)行模式來適應(yīng)不同的外界環(huán)境，其中的閉環(huán)模式有利于太陽能供熱裝置中水循環(huán)的平衡以及有利于對供熱進(jìn)行調(diào)節(jié)；

2)本發(fā)明的太陽能供熱裝置中的第一換熱器采用油-水板式換熱器，太陽能集熱器采用導(dǎo)熱油作為熱載體，從而使得由太陽能集熱器所收集的熱量能夠更多、更快地傳遞給第一換熱器，從而極大地提高了熱能的轉(zhuǎn)化和傳遞效率；

3)本發(fā)明的太陽能供熱裝置將補(bǔ)熱裝置連接在靠近外網(wǎng)的管路上，實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)需要多少熱量，補(bǔ)熱裝置產(chǎn)生多少熱量，從而不存在能源浪費(fèi)的現(xiàn)象；

4)本發(fā)明的太陽能供熱裝置中的太陽能集熱器能夠設(shè)置為與第一換熱器并聯(lián)的多個(gè)，從而使得本裝置能夠運(yùn)用于大面積集中供熱的需求中。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在開環(huán)模式一下運(yùn)行的工作原理圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在開環(huán)模式二下運(yùn)行的工作原理圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在開環(huán)模式三下運(yùn)行的工作原理圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在開環(huán)模式四下運(yùn)行的工作原理圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在閉環(huán)模式一下運(yùn)行的工作原理圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在閉環(huán)模式二下運(yùn)行的工作原理圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在閉環(huán)模式三下運(yùn)行的工作原理圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的太陽能供熱裝置在閉環(huán)模式四下運(yùn)行的工作原理圖；

圖10是現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1顯示了根據(jù)發(fā)明提供的太陽能供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該裝置包括：依次連接的太陽能集熱器100，第一換熱器200，儲(chǔ)熱水箱300和補(bǔ)熱裝置400，以及入口連接在第一換熱器200與儲(chǔ)熱水箱300之間、出口連接在儲(chǔ)熱水箱300與補(bǔ)熱裝置400之間的管道600。其中，第一換熱器200和補(bǔ)熱裝置400分別對應(yīng)連接外網(wǎng)的入口和外網(wǎng)的出口，從而使得太陽能供熱裝置至少形成有開環(huán)運(yùn)行模式以對外網(wǎng)供熱，該開環(huán)運(yùn)行模式包括：

開環(huán)模式一：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量大于外網(wǎng)需要熱量時(shí)，外網(wǎng)回水首先進(jìn)入第一換熱器200，并與太陽能集熱器100中的導(dǎo)熱介質(zhì)換熱后同時(shí)經(jīng)過儲(chǔ)熱水箱300和管道600以對外網(wǎng)供熱，當(dāng)儲(chǔ)熱水箱300中溫度值達(dá)到上限時(shí)，外網(wǎng)回水經(jīng)第一換熱器200和管道600后對外網(wǎng)供熱；

開環(huán)模式二：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量小于外網(wǎng)所需熱量時(shí)，外網(wǎng)回水依次經(jīng)過第一換熱器200、儲(chǔ)熱水箱300以對外網(wǎng)供熱；

開環(huán)模式三：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度大于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，外網(wǎng)回水直接經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300對外網(wǎng)供熱；

開環(huán)模式四：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱300的溫度小于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，外網(wǎng)回水經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300、補(bǔ)熱裝置400后對外網(wǎng)供熱。

本發(fā)明的太陽能供熱裝置在使用時(shí)，可根據(jù)外界光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱、天氣的陰晴等狀況來自動(dòng)切換自身的循環(huán)供熱模式，從而使太陽能供熱裝置能夠不受限于外界的環(huán)境影響而實(shí)時(shí)有效地滿足供熱需求。

在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，太陽能供熱裝置還包括并聯(lián)在連接儲(chǔ)熱水箱300與補(bǔ)熱裝置400之間的管路上的第二換熱器500，第二換熱器500同時(shí)與第一換熱器200和補(bǔ)熱裝置400相連，從而使得太陽能供熱裝置還形成有閉環(huán)運(yùn)行模式，該閉環(huán)運(yùn)行模式包括：

閉環(huán)模式一：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量大于外網(wǎng)需要熱量時(shí)，第二換熱器500的一次側(cè)回水首先進(jìn)入第一換熱器200，并與太陽能集熱器100換熱后依次經(jīng)過儲(chǔ)熱水箱300及管道600后回流至第二換熱器500的一次側(cè)，當(dāng)儲(chǔ)熱水箱300中溫度值達(dá)到上限時(shí)，第二換熱器500的一次側(cè)回水經(jīng)第一換熱器200、管道600后回流至第二換熱器500的一次側(cè)；而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱；

閉環(huán)模式二：當(dāng)太陽能集熱器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量小于外網(wǎng)所需熱量時(shí)，第二換熱器500的一次側(cè)回水依次經(jīng)第一換熱器200、儲(chǔ)熱水箱300回流至第二換熱器500的一次側(cè)；而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱；

閉環(huán)模式三：當(dāng)太陽能集熱器100處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱300的溫度大于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，第二換熱器500的一次側(cè)回水直接經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300后回流至第二換熱器500的一次側(cè)；而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱；

閉環(huán)模式四：當(dāng)太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱300的溫度小于外網(wǎng)所需溫度時(shí)，外網(wǎng)回水或補(bǔ)水直接經(jīng)補(bǔ)熱裝置400后對外網(wǎng)供熱。

本發(fā)明的閉環(huán)模式有利于太陽能供熱裝置中水循環(huán)的平衡以及有利于對供熱進(jìn)行調(diào)節(jié)。

下面將具體介紹本發(fā)明的太陽能供熱裝置的具體連接結(jié)構(gòu)、在不同運(yùn)行模式下的工作原理及作用。

一、連接結(jié)構(gòu)

根據(jù)本發(fā)明，如圖1所示，太陽能集熱器的出口與第一換熱器200的一次側(cè)入口相連，第一換熱器200的一次側(cè)出口與太陽能集熱器100的入口相連，第一換熱器200的二次側(cè)出口同時(shí)與儲(chǔ)熱水箱300的入口、管道600的入口相連，儲(chǔ)熱水箱300的出口同時(shí)與管道600的出口、第二換熱器500的一次側(cè)入口、第二換熱器500的二次側(cè)入口和補(bǔ)熱裝置400的入口相連，第二換熱器500的一次側(cè)出口同時(shí)與第一換熱器200的二次側(cè)入口和外網(wǎng)的入口相連，第二換熱器500的二次側(cè)出口與補(bǔ)熱裝置400的入口相連，補(bǔ)熱裝置400的出口與外網(wǎng)的出口相連。

相應(yīng)地，如圖1所示，太陽能供熱裝置還包括開關(guān)閥組件，開關(guān)閥組件包括設(shè)置在第一換熱器200的二次側(cè)出口、二次側(cè)入口處的第一開關(guān)閥1和第二開關(guān)閥2，設(shè)置在儲(chǔ)熱水箱300的入口和出口處的第三開關(guān)閥3和第四開關(guān)閥4，設(shè)置在補(bǔ)熱裝置400的入口和出口處的第五開關(guān)閥5和第六開關(guān)閥6，設(shè)置在管道600上的第七開關(guān)閥7，設(shè)置在第一開關(guān)閥1和第二開關(guān)閥2之間并用于選擇性接入第一換熱器200的第八開關(guān)閥8，設(shè)置在第五開關(guān)閥5和第六開關(guān)閥6之間并用于選擇性接入補(bǔ)熱裝置的第九開關(guān)閥9，以及設(shè)置在外網(wǎng)的出口與入口之間的第十九開關(guān)閥19。

此外，如圖1所示，開關(guān)閥組件還包括設(shè)置在第二換熱器500的一次側(cè)入口、一次側(cè)出口處的第十開關(guān)閥10和第十一開關(guān)閥11，設(shè)置在第二換熱器500的二次側(cè)入口、二次側(cè)出口處的第十二開關(guān)閥12和第十三開關(guān)閥13，設(shè)置在第二開關(guān)閥2與第十一開關(guān)閥11之間的第十四開關(guān)閥14，設(shè)置在第十一開關(guān)閥11與第十九開關(guān)閥19之間的第十五開關(guān)閥15，設(shè)置在第十二開關(guān)閥12與第十三開關(guān)閥13之間并用于接通第二換熱器500的二次側(cè)的第十六開關(guān)閥16，設(shè)置在第十開關(guān)閥10與第十二開關(guān)閥12之間的用于使第二換熱器500的一次側(cè)和二次側(cè)形成相互獨(dú)立的回流通路的第十七開關(guān)閥17，以及用于連通外部補(bǔ)水裝置700與補(bǔ)熱裝置400的第十八開關(guān)閥18。

二、工作原理及作用

結(jié)合圖1和圖2所示，在開環(huán)模式一下，太陽能集熱器100處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量大于外網(wǎng)需要熱量，也就是說此時(shí)光照較為充足，將第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第八開關(guān)閥8和第十九開關(guān)閥19關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。此時(shí)，太陽能集熱器100收集的熱能較多，該模式使外網(wǎng)回水從在經(jīng)過第一換熱器200后同時(shí)經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300與管道600為外網(wǎng)供熱，從而可以更快速、更充分地將這些熱能供給外網(wǎng)，這便極大地提高了供熱效率。

當(dāng)儲(chǔ)熱水箱300中溫度值達(dá)到上限時(shí)，將第三開關(guān)閥3、第四開關(guān)閥4、第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第八開關(guān)閥8和第十九開關(guān)閥19關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。此時(shí)由于儲(chǔ)熱水箱300中溫度已達(dá)上限值，為了保護(hù)儲(chǔ)熱水箱300的安全使用，因此控制外網(wǎng)回水在經(jīng)第一換熱器200進(jìn)行換熱后直接經(jīng)管道600對外網(wǎng)供熱。

結(jié)合圖1和圖3所示，在開環(huán)模式二下，當(dāng)太陽能集熱100器處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量小于外網(wǎng)所需熱量時(shí)，也就是說此時(shí)的光照強(qiáng)度較開環(huán)模式一變?nèi)?，將第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第七開關(guān)閥7、第八開關(guān)閥8和第十九開關(guān)閥19關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。此時(shí)，由于經(jīng)第一換熱器200換熱后繼續(xù)經(jīng)管道600的外網(wǎng)回水的溫度已不滿足外網(wǎng)的所需溫度，因此將管道600斷開，使外網(wǎng)回水經(jīng)第一換熱器200進(jìn)行換熱后直接通過儲(chǔ)熱水箱300對外網(wǎng)供熱。

結(jié)合圖1和圖4所示，在開環(huán)模式三下，太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度大于外網(wǎng)所需溫度，第一開關(guān)閥1、第二開關(guān)閥2、第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第七開關(guān)閥7和第十九開關(guān)閥19關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。此時(shí)由于太陽能集熱器100已無熱量吸收，使其無法與第一換熱器200進(jìn)行熱量交換，因此在該模式下外網(wǎng)回水僅通過儲(chǔ)熱水箱300對外網(wǎng)供熱。

結(jié)合圖1和圖5所示，在開環(huán)模式四下，太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱300的溫度小于外網(wǎng)所需溫度，將第一開關(guān)閥1、第二開關(guān)閥2、第七開關(guān)閥7、第九開關(guān)閥9和第十九開關(guān)閥19關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。此時(shí)由于經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300的外網(wǎng)回水的溫度已不能滿足外網(wǎng)的所需溫度，因此，需要接通補(bǔ)熱裝置400對外網(wǎng)回水進(jìn)行加熱。

結(jié)合圖1和圖6所示，在閉環(huán)模式一下：太陽能集熱器100處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量大于外網(wǎng)需要熱量，也就是說此時(shí)光照較為充足，將第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第八開關(guān)閥8、第十五開關(guān)閥15、第十六開關(guān)閥16和第十七開關(guān)閥17關(guān)閉，其余閥門打開。此時(shí)，太陽能集熱器100收集的熱能較多，該模式使第二換熱器500的一次側(cè)回水在經(jīng)過第一換熱器200后同時(shí)經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300與管道600回流至第二換熱器500的一次側(cè)，從而可以更快速、更充分地將這些熱能供給二級網(wǎng)，這便極大地提高了供熱效率。而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后可直接對外網(wǎng)供熱。

當(dāng)儲(chǔ)熱水箱300中溫度值達(dá)到上限時(shí)，將第三開關(guān)閥3、第四開關(guān)閥4、第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第八開關(guān)閥8、第十五開關(guān)閥15、第十六開關(guān)閥16和第十七開關(guān)閥17關(guān)閉，其余開關(guān)閥打開。此時(shí)由于儲(chǔ)熱水箱300中溫度已達(dá)上限值，為了保護(hù)儲(chǔ)熱水箱300的安全使用，因此控制第二換熱器200的一次側(cè)回水在經(jīng)第一換熱器200進(jìn)行換熱后直接經(jīng)管道600回流至第二換熱器200的一次側(cè)，以對二級網(wǎng)進(jìn)行加熱；而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后可直接對外網(wǎng)供熱。

結(jié)合圖1和圖7所示，在閉環(huán)模式二下，太陽能集熱器100處于熱量吸收狀態(tài)且收集的熱量小于外網(wǎng)所需熱量，也就是說此時(shí)的光照強(qiáng)度較閉環(huán)模式一變?nèi)?，將第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第七開關(guān)閥7、第八開關(guān)閥8、第十五開關(guān)閥15、第十六開關(guān)閥16和第十七開關(guān)閥17關(guān)閉，其余閥門打開。此時(shí)，由于經(jīng)第一換熱器200換熱后繼續(xù)經(jīng)管道600的第二換熱器500的一次側(cè)回水的溫度已不滿足二級網(wǎng)的所需溫度，因此將管道600斷開，使第二換熱器500的一次側(cè)回水經(jīng)第一換熱器200進(jìn)行換熱后直接通過儲(chǔ)熱水箱300對二級網(wǎng)供熱，而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱。

結(jié)合圖1和圖8所示，在閉環(huán)模式三下，太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱的溫度大于外網(wǎng)所需溫度，將第一開關(guān)閥1、第二開關(guān)閥2、第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第七開關(guān)閥7、第十五開關(guān)閥15、第十六開關(guān)閥16和第十七開關(guān)閥17關(guān)閉，其余閥門打開。此時(shí)由于太陽能集熱器100已無熱量吸收，使其無法與第一換熱器200進(jìn)行熱量交換，因此在該模式下第二換熱器500的一次側(cè)回水僅通過儲(chǔ)熱水箱300對二級網(wǎng)供熱；而第二換熱器500的二次側(cè)回水經(jīng)第二換熱器500的二次側(cè)后直接對外網(wǎng)供熱。

結(jié)合圖1和圖9所示，在閉環(huán)模式四下，太陽能集熱器處于無熱量吸收狀態(tài)且儲(chǔ)熱水箱300的溫度小于外網(wǎng)所需溫度，將第五開關(guān)閥5、第六開關(guān)閥6、第十六開關(guān)閥16和第十八開關(guān)閥18打開，其余開關(guān)閥關(guān)閉。此時(shí)由于經(jīng)儲(chǔ)熱水箱300的第二換熱器500的一次側(cè)回水的溫度已不能滿足對二級網(wǎng)和外網(wǎng)的所需溫度，因此，斷開第二換熱器500和儲(chǔ)熱水箱300來使外網(wǎng)回水或補(bǔ)水直接經(jīng)補(bǔ)熱裝置400后對外網(wǎng)供熱。

在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，第一換熱器200為油-水板式換熱器，太陽能集熱器100采用導(dǎo)熱油作為熱載體，從而使得由太陽能集熱器所收集的熱量能夠更多、更快地傳遞給第一換熱器，從而極大地提高了熱能的轉(zhuǎn)化和傳輸效率。還優(yōu)選地，第二換熱器500為水-水板式換熱器。

優(yōu)選地，太陽能集熱器100可以設(shè)置為與第一換熱器200并聯(lián)的多個(gè)，即多個(gè)太陽能集熱器100與第一換熱器200并聯(lián)，從而使得本發(fā)明的太陽能供熱裝置能夠運(yùn)用于大面積集中供熱的需求中。

進(jìn)一步優(yōu)選地，太陽能集熱器100可以選用平板太陽能集熱器或槽式太陽能集熱器或真空管太陽能集熱器，也可以根據(jù)具體需要進(jìn)行混合選用。

在另一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，補(bǔ)熱裝置400連接在靠近外網(wǎng)的出口的管路上，從而實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)需要多少熱量，補(bǔ)熱裝置400產(chǎn)生多少熱量，從而不存在能源浪費(fèi)的現(xiàn)象；

根據(jù)本發(fā)明，太陽能供熱裝置還包括用于檢測第一換熱器200內(nèi)的水溫的第一傳感器和用于檢測儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水溫的第二傳感器，以及同時(shí)與第一傳感器、第二傳感器和控制閥組件相連的控制器。優(yōu)選地，第一傳感器與第二傳感器將對應(yīng)的溫度信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)溫度信號的差值來判定太陽能供熱裝置的運(yùn)行模式，以便進(jìn)一步控制開關(guān)閥組件的開閉，從而實(shí)現(xiàn)太陽能供熱裝置的自動(dòng)供熱。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。