本发明涉及建筑采暖设备，具体涉及太阳能蓄热系统及供热控制方法。
背景技术：
1、太阳能蓄热技术主要是将太阳能以热量的形式直接储存，以便在需要时释放；太阳能蓄热技术能够有效地储存和利用太阳能，提高太阳能的利用率，对于节约能源和提高可再生能源的利用效率具有重要意义。
2、对于传统火炕的改造，太阳能蓄热炕具有显著优势；根据相关学者的研究，供热效果完全优于传统火炕，可以很好的解决北方农村冬季供暖问题；除蓄热炕可以利用太阳能转化的热能之外，生活用水也需要提供热水，但热水的温度往往较高，往往需要调整热水的温度后才能使用，且生活用水主要是通过外排的方式，补充的冷水直接用于太阳能转化为热能时，难以快速达到所需的热水温度，后续再使用的热水所携带的热能较低，不能满足蓄热炕及生活用水所需；此外，生活用水的临时性也会影响太阳能蓄热的稳定性，尤其是蓄热炕主要在夜间使用，而夜间是难以利用太阳能转化为热能的，一旦白天利用太阳能蓄热不足，对夜间使用蓄热炕的体验感也会造成较为严重的影响，这就要求在白天充分的利用太阳能蓄热，降低临时性的生活用水的干扰；此外，生活用水往往需要使用冷水以调节用水温度，且生活用水使用后主要以外排为主，因此不能较好的利用太阳能转化的热能。
3、现有技术中，中国专利cn207907341u公开了以太阳能为热源、以水和石蜡为储能介质的蓄热炕，并具体公开了蓄热炕，包括太阳能集热设备、储热水箱和蓄热炕体；太阳能集热设备的集热端分别连接储热水箱的太阳集热器端高温水进口和太阳集热器端低温出水口，储热水箱的蓄热炕供水口和蓄热炕回水口分别连接蓄热炕体的供回水口；太阳能集热设备安装在室外，储热水箱和蓄热炕体均安装在室内；所述蓄热炕体包括回水口、供水口、木质炕盒、挤塑板、不锈钢炕盒、加热盘管、底部支撑管、不锈钢盖板、导热翅片；所述木质炕盒内部铺设有挤塑板，在挤塑板上再覆盖低温地板反射膜，不锈钢炕盒嵌套在木质炕盒的内部空间中，在不锈钢炕盒和木质炕盒之间的空间内填充挤塑板，不锈钢炕盒内部底端设置底部支撑管，底部支撑管上部固定加热盘管，加热盘管均匀分布在不锈钢炕盒内，在不锈钢炕盒内部空间中同时填充水和石蜡；在不锈钢炕盒的上表面覆盖不锈钢盖板，所述不锈钢盖板下表面设置有导热翅片；加热盘管的两端向蓄热炕体外引出回水口和供水口，回水口通过管路连接储热水箱的蓄热炕回水口，形成回水管路；供水口通过相应管路连接储热水箱的蓄热炕供水口，形成供水管路，在供水管路上设置循环水泵及相应的控制阀门，在回水管路上设置电子流量计及相应的控制阀门。蓄热炕体在加热盘管下部增加了底部支撑管，使加热盘管与不锈钢炕盒底部之间有空隙，可以与水层充分接触，导热更充分，传热效率更高；在不锈钢盖板下表面设置导热翅片，一方面起支撑作用，另一方面导热翅片穿插在水和石蜡中，加快传热；水与石蜡同时作为储热介质，传热系数较高的水与石蜡混合，水在温差作用下的自然对流作用加快热量的传递；有助于实现农村的“无煤化”供暖，水储热与相变储热技术的结合，不但改善了相变材料的导热性，而且降低了相变蓄热炕的成本。该蓄热炕的供热管道采用蛇形管的排列方式，其导热系数小以及管道的排列方式传热效率不高，使得炕体的热响应时间较长。
4、中国专利cn102766440a公开了一种绿色建筑用高容量热储能复合材料及其制备方法，并具体公开了高容量热储能材料由以下质量份数的原料组成：480-520份的氯化石蜡、80-120份的金属化合物、380-420份的非金属添加剂、3800-4200份的石墨粉。绿色建筑用高容量热储能复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)将480-520份的氯化石蜡、80-120份的金属化合物、380-420份的非金属添加剂、3800-4200份的石墨粉混合均匀得混合物料；2)将混合物料装填到金属模腔中，真空干压成型得到高容量热储能材料；3)将上步得到的高容量热储能材料进行铝箔连续真空封装；4)将上步得到的铝箔真空封装的高容量热储能材料、仿生毛细管、平板式高导热材料、碳纤维膜或无纺布中的一种进行叠层热压成型即可。其储热密度大，能够通过相变在恒温条件下吸收或释放大量的热能；稳定性好，不易发生离析现象。
5、中国专利cn111503709a公开了一种生物质燃料锅炉辅助的太阳能热水供热系统及调控方法，并具体公开了该太阳能热水供热系统，包括热源、蓄热式节能水炕、循环水路、循环水泵和节能减排烟道墙；所述蓄热式节能水炕包括炕体和设于炕体内的蓄热水箱；所述热源与所述蓄热水箱、循环管路及循环水泵形成热源侧循环水路；所述热源为太阳能热水器和生物质燃料锅炉，在热源供水端和回水端分别设置电磁阀，由温度传感器与控制器控制热源电磁阀启闭，实现热源的切换；并优先由太阳能热水器给蓄热式节能水炕供热水，在太阳能不足时由所述生物质燃料锅炉辅助提供热水；所述生物质燃料锅炉的排烟口与节能减排烟道墙的进烟口贯通连接。太阳能热水供热系统的调控方法，采用上述热水供热系统，包括如下内容：通过温度传感器和控制电磁阀的开闭实现太阳能热水器与生物质燃料锅炉供暖的切换；通过膨胀水箱水位由浮球阀控制补水泵启动对蓄热水箱补水；通过蓄热水箱旁通管开关实现非供暖季节热水供应切换，通过蓄热水箱上层热水量实现房间夜间的持续供暖。
6、鉴于此，提供新的太阳能蓄热系统及供热控制方法，具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本发明太阳能蓄热系统及供热控制方法，能够综合利用太阳能进行蓄热，并用于取暖以及生活用水，能够稳定的蓄热并供热运行，降低了临时性生活用水蓄热及供热的干扰，蓄热系统中的用于取暖器供热的水可以循环利用，无无需消耗一次能源，可减少建筑供热的碳排放。
2、本发明提供一种太阳能蓄热系统，包括：循环集热单元、取暖用水循环单元和生活用水单元；
3、所述循环集热单元包括循环集热管道、温度限制器以及设置在所述循环集热管道上的集热循环泵、太阳能热水器和集热水箱；
4、所述集热循环泵用于所述循环集热管道中的水循环；
5、所述太阳能热水器用于将太阳能转化为热能并产生热水；
6、所述集热水箱用于储存热水；
7、所述温度限制器分别电连接集热循环泵、太阳能热水器和集热水箱；
8、所述集热水箱设置有热水出口和循环水进口，所述热水出口连接有分流器，所述分流器设置有第一出口和第二出口，所述第一出口连接所述取暖用水单元，所述第二出口连接所述生活用水单元；所述循环水进口连接有合流器；
9、所述取暖循环单元包括取暖循环管道、取暖器和取暖循环泵；
10、所述取暖循环管道的一端连通所述第一出口，其另一端连通所述合流器；
11、所述取暖器设置在所述取暖循环管道上；
12、所述取暖循环泵设置在所述取暖循环管道上
13、所述生活用水循环单元包括生活用热水管道、生活用水用户、生活用冷水管道、分流阀、生活用水温控制器和补水管道；
14、所述生活用热水管道的一端连通所述第二出口，另一端连通所述生活用水用户；
15、所述生活用冷水管道的一端连通所述生活用水用户；
16、所述分流阀设置在所述生活用冷水管道上；
17、所述生活用水温控制器分别电连接所述分流阀和所述生活用水用户；
18、所述补水管道的一端连通所述分流阀，其另一端连通所述合流器。
19、在本发明的一个具体实施方式中，所述集热水箱还设置有热水进口和循环水出口，所述热水进口和所述热水出口均设置于所述集热水箱的顶部，所述循环水出口和所述循环水进口均设置于所述集热水箱的底部。
20、在本发明的一个具体实施方式中，所述集热水箱的顶部设置有用于检测热水温度的第一温度计，所述集热水箱的底部设置有用于检测循环水温度的第二温度计，所述第一温度计和所述第二温度计均电连接所述温度限制器。
21、在本发明的一个具体实施方式中，所述分流器设置有第三出口，所述第三出口连接有热水换热管道，所述热水换热管道连接所述生活用水用户，所述热水换热管道与所述补水管道之间设置第一换热器。
22、在本发明的一个具体实施方式中，所述生活用水用户的出口连接有排水管道，所述排水管道与所述生活用冷水管道之间设置有第二换热器；所述排水管道上还设置有过滤器。
23、在本发明的一个具体实施方式中，所述取暖器为蓄热炕。
24、在本发明的一个具体实施方式中，所述蓄热炕包括炕体，所述炕体设置有与所述取暖循环管道连通的热水输入管和冷水输出管，所述热水输入管与所述冷水输出管之间连通有毛细管网，所述炕体内填充有用于与所述毛细管网换热并相变蓄热的相变蓄热材料。
25、在本发明的一个具体实施方式中，所述相变蓄热材料为十二水磷酸氢二钠水合盐。
26、在本发明的一个具体实施方式中，所述相变蓄热材料由35#石蜡和膨胀石墨按质量比92：8复合制备而成。
27、本发明还提供一种太阳能蓄热系统的供热控制方法，所述太阳能蓄热系统为上述的太阳能蓄热系统，所述供热控制方法如下：
28、利用太阳能热水器将太阳能转化为热能并产生热水，将热水输入集热水箱的顶部并储存；
29、以一日24时计，预设需要提供热水至取暖器的第一工作时区；在第一工作时区内，从热水出口排出热水并经过分流器将热水供给取暖器，供给的热水通过取暖器换热后作为循环水返回至循环水进口；
30、以一日24时计，预设需要提供热水至生活用水用户的第二工作时区；在第二工作时区内，从热水出口排出热水并经过分流器将热水供给生活用水用户；
31、通过生活用冷水管道向生活用水用户供给冷水，以与生活用水用户供给的热水混合，从而调节生活用水用户的用水温度；
32、通过自来水管向太阳能热水器的进口补入冷水；
33、预设集热水箱顶部热水温度与加热水箱底部循环水温度的温差最大阈值以及温差最小阈值，利用温度限制器即时监测集热水箱顶部热水温度与集热水箱底部循环水温度的实际温差；当实际温差＞温差最大阈值时，启动集热循环泵，将集热水箱底部的循环水输入太阳能热水器中，同时太阳能热水器中的热水则输入集热水箱顶部；启动的集热循环泵，当实际温差＜温差最小阈值时，停止集热循环泵。
34、本发明的有益效果是：
35、1、本发明的太阳能蓄热系统可利用太阳能并转化为热能，携带热能的热水可分别供给取暖器和生活用水用户使用，供热稳定，无需消耗一次能源，可减少建筑供热的碳排放；
36、2、本发明通过蓄热炕后的循环水与来自补水管道的冷水合流后，可从循环水进口进入蓄热水箱底部，并由蓄热循环泵输送回太阳能热水器中再次加热使用，可以减少太阳能转化的热能损失，也可保障回到太阳能热水器的水温稳定；
37、3、本发明对蓄热炕进行改进，采用了由92wt％的35#石蜡和8wt％的膨胀石墨符合制备的相变蓄热材料或十二水磷酸氢二钠水合盐，提高了蓄热炕的热响应时间，导热系数高，可实现蓄热炕的快速升温，提高太阳能转化为热能并利用的利用效率。
1.一种太阳能蓄热系统，包括：循环集热单元、取暖用水单元和生活用水单元，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述集热水箱还设置有热水进口和循环水出口，所述热水进口和所述热水出口均设置于所述集热水箱的顶部，所述循环水出口和所述循环水进口均设置于所述集热水箱的底部；所述集热水箱中设置有电加热器。
3.根据权利要求1所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述集热水箱的顶部设置有用于检测热水温度的第一温度计，所述集热水箱的底部设置有用于检测循环水温度的第二温度计，所述第一温度计和所述第二温度计均电连接所述温度限制器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述分流器设置有第三出口，所述第三出口连接有热水换热管道，所述热水换热管道连接所述生活用水用户，所述热水换热管道与所述补水管道之间设置第一换热器。
5.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述生活用水用户的出口连接有排水管道，所述排水管道与所述生活用冷水管道之间设置有第二换热器；所述排水管道上还设置有过滤器。
6.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述取暖器为蓄热炕。
7.根据权利要求6所述的太阳能蓄热系统，其特征在于，所述蓄热炕包括炕体，所述炕体设置有与所述取暖循环管道连通的热水输入管和冷水输出管，所述热水输入管与所述冷水输出管之间连通有毛细管网，所述炕体内填充有用于与所述毛细管网换热并相变蓄热的相变蓄热材料。
8.根据权利要求7所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述相变蓄热材料为十二水磷酸氢二钠水合盐。
9.根据权利要求7所述的太阳能蓄热系统，其特征在于：所述相变蓄热材料由35#石蜡和膨胀石墨按质量比92：8复合制备而成。
10.一种太阳能蓄热系统的供热控制方法，其特征在于，所述太阳能蓄热系统为权利要求1-9任一项所述的太阳能蓄热系统，所述供热控制方法如下：
