CN100451483C - 恒温太阳能营房 - Google Patents

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CN100451483C CNB021544441A CN02154444A CN100451483C CN 100451483 C CN100451483 C CN 100451483C CN B021544441 A CNB021544441 A CN B021544441A CN 02154444 A CN02154444 A CN 02154444A CN 100451483 C CN100451483 C CN 100451483C
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Abstract

恒温太阳能营房，由太阳能屋面，水箱、增温器、浴房、保温墙体、门窗、底座、水循环系统和机械安装系统组成。本发明依靠太阳能屋面巨大的太阳能接收面积，白天一部分能量用来增高室温，一部分能量储存于水中，晚上热水缓缓的通过增温器(床)而将能量释放到房中而使房内保持恒温，本发明以太阳能作为恒温能源，不但能节约大量常规能源及运输费用，极大的降低军费开支，而且不易被敌方的红外探测器探测到，不易受到敌方红外制导导弹的攻击。这对在极其恶劣的环境中提高我军生存能力和生活质量，提高战斗力，巩固国防有着极大的作用。

Description

恒温太阳能营房
技术领城
本发明涉及太阳能热利用中的一种恒温太阳能营房。
背景技术
普通帐篷式营房的保温和抗风能力很差，增温又需要额外的常规能源，这不但增加了能源和运输方面的投资，而且常规能源的高温红外辐射易被敌方侦察到，易受到敌方红外制导导弹的攻击。
发明内容
本发明的目的，是提供一种抗风能力强，保温性能好，无高温红外幅射，不用任何辅助能源，就能使室内温度每天24小时均保持在20℃以上的恒温太阳能营房。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：营房的墙体用高分子夹芯板制作，营房的向南方向上安装有大型太阳能集热器，白天集热器接收的太阳能，一部分通过保温板向室内辐射用于白天的增温，另一部分存贮到水箱中的水中，晚上，水箱中的热水通过增温器(床)使房内增温。
太阳能营房的外围由太阳能集热器、水箱、东墙、西墙、后墙和底座组成，其中太阳能集热器、东墙、西墙和后墙位于底座上，东墙和西墙相对而立，后墙两侧分别与东墙和西墙相连，后墙上端与水箱外壳一侧相连，水箱外壳另一侧与太阳能集热器相连，太阳能集热器构成与后墙相对的太阳能屋面；
太阳能集热器包括子集热器，集热芯面板被它们之间的格连在一起构成集热芯，集热芯由高分子材料、或金属材料由挤出机一体化挤出成型，集热芯的上、下两端分别被第一、第二槽状元件封闭后形成上、下集水管，集热芯与保温板之间填充有保温材料，分别位于集热芯上、下两端以及左、右两端的第一、第二、第三、第四槽状元件将集热芯与保温材料固定在一起，保温板与第一、第二、第三和第四槽状元件固定在一起，角状元件从四周将透光板与第一、第二、第三和第四槽状元件固定在一起，从而构成子集热器；
恒温太阳能营房内设有增温床，增温床壁内有多个水循环孔，孔的两端被第五、第六槽状元件封闭后形成两端的集水管，各集水管的两端分别有高、低支腿，恒温太阳能营房为储水增温型恒温太阳能营房或电动循环增温型恒温太阳能营房；当恒温太阳能营房为储水增温型恒温太阳能营房时，增温床一侧集水管的低端通过第一管分别与第一阀门的一端和贮水箱底部相连通，第一阀门的另一端分别与第二阀门和第三阀门的一端相连通，第二阀门的另一端与淋浴器相连通，第三阀门的另一端经第二管一方面通过第四阀门和第三管与增温床另一侧集水管的高端相连通，另一方面通过第四管分别与第五阀门的一端以及水箱低水位水管相连通，水箱低水位水管还通过第五管与太阳能集热器的下集水管相连通；第五阀门的另一端通过第六管与水泵的出水口相连通，水泵的进水口通过第七管与贮水箱底部相连通；太阳能集热器的上集水管通过第八管与水箱高水位水管相连通，当恒温太阳能营房为电动循环增温型恒温太阳能营房时，增温床一侧集水管的低端与第九管一端相连通，第九管的另一端与变频水泵的进水口相连通，变频水泵的出水口通过第十管与水箱低水位水管相连通，增温床另一侧集水管的高端通过第十一管分别与第六阀门的一端和水箱高水位水管相连通；水箱高温水管还与太阳能集热器上集水管相连通；第六阀门的另一端分别与淋浴器、第七阀门的一端相连通；第七阀门的另一端通过第十二管分别与自来水管、水位自动控制器的进水口相连通，水位自动控制器的出水口与水箱低水位水管相连通；
底座的四个角分别具有第一、第二、第三、第四支腿，各支腿包括支腿外管，和支腿内管，第一和第二支腿外管之间以及第三和第四支腿外管之间有连接管，第一支腿外管和第四支腿外管之间以及第二支腿外管和第三制图外管之间分别连有第一和第二槽形轨道，第五、第六支腿外管分别与第一、第二槽形轨道固定在一起，底座的第一、第二支腿外管侧面分别固定有第一、第二槽状构件，第一和第二槽状构件上分别固定有与槽状构件垂直的第一固定管和第二固定管，底座的第三支腿外管上固定有相互垂直的第三固定管和第三槽状构件，第四支腿外管上固定有相互垂直的第四固定管和第四槽状构件，第二槽状构件为第二槽形轨道的固定槽，第二槽状构件上面有固定螺丝，松开该固定螺丝可以将第二槽形轨道从第二槽状构件上取出，第二固定管固定第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管，第二固定管上有固定螺丝，松开该固定螺丝可以将第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管从第二固定管中取出，第二槽状构件、第二固定管、第二支腿外管为一体，各个底座支腿外管上都固定有固定螺母，固定螺母上安装有螺丝，螺丝可通过各个底座支腿外管壁上的孔拧入各个底座支腿外管内，当螺丝拧紧时，底座支腿外管的内、外管相对位置被固定，松开螺丝可以调整底座支腿的高低，底座支腿上部为平顶，下部呈钉尖状，以插入地内成为营房的锚；
e.机械安装系统包括机械安装手轮，机械安装手轮上装有摇柄和轴；第一、第二、第三和第四轴套分别通过第一、第二、第三和第四轴套支架固定在后墙上；轴上固定有第一和第二卷筒，第一卷筒上的第一绳和第二卷筒上的第二绳分别通过第一、第二滑轮固定在太阳能集热器的底槽上；太阳能集热器的底槽固定在第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管上；第一和第二滑轮固定在后墙的底槽上；第三和第四滑轮分别安装在第一和第二槽形轨道上；第三和第四滑轮能分别在第一和第二槽形轨道上滚动。
水箱外壳上安装有多个固定带，固定带通过第七槽状元件与太阳能集热器上端固定在一起，并通过绞链与后墙上端绞接在一起。
太阳能集热器的底槽与第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管绞接在一起。
营房内安装有淋浴房，淋浴器安装在淋浴房内。
水箱与其外壳之间安装有支架。
本发明的有益效果是：使用太阳能作为营房的增温能源，在不消耗任何常规能源的情况下，可使营房在寒冬昼夜室温保持在20℃左右，由于整个系统的工作温度在70℃以下，故没有象常规能源那样的高温红外辐射，所以不易被敌方的红外探测器探测到，不易受到敌方红外制导导弹的攻击。
本发明系板块结构，借助于一套简易安装机械，2--3人1个小时以内即可安装成功。所以本发明具有安装简便省力，拆御和运输方便等优点，非常适合流动性工作单位使用。
本发明的增温器又可兼作床板使用，人睡在温暖的床板上既暖和舒适，又能长时间的保持增温器温度不下降
本发明有六个高低可调性支腿，可以迅速、方便的安装在高低不平的地面上，尖尖的支腿插入地内，可起到锚的作用，再加上本发明外观为仿金字塔形，故有着极其强的稳定性和抗风性。
本发明既可作为太阳能恒温营房使用，亦可作为恒温太阳能浴房使用，适合野战军、边防军使用，亦适合于其它在野外工作的团体或家庭使用，有着极为广阔的市场开发前景，若能运用于军队，它必将大大提高我军的装备水平，既使在极其恶劣的环境下，亦能使人民军队有极高的生活质量，这对提高我军战斗力，巩固国防必将发挥其巨大的作用。
附图说明
下面结合附图和施实例对本发明进一步说明。
图1是恒温太阳能营房的剖面图。
图2是储水增温型恒温太阳能营房的水循环系统的示意图。
图3是电动循环增温型恒温太阳能营房的水循环系统的示意图。
图4是恒温太阳能营房的集热器沿A--A线的剖面图。
图5是恒温太阳能营房的床(增温器)沿B--B线的剖面图。
图6是恒温太阳能营房底座的平面示意图。
图7是恒温太阳能营房背面结构示意图。
具体实施方式
恒温太阳能营房，由太阳能屋顶、水箱、增温器(床)、浴房(洗手间)、保温墙体、门窗、底座、水循环系统和机械安装系统组成。
保温材料3将水箱4固定于其外壳2中间，水箱与外壳之间安装支架，以免水箱与外壳之间的保温材料受压变薄；外壳外边的固定带1通过槽形元件35将集热器和水箱外壳固定在一起，通过绞链5将墙体6和水箱外壳上的固定带绞接在一起；9、7为墙体上的门和窗；机械安装手轮10上装有摇柄12和轴99；轴套13、100、94、93分别通过轴套支架14、101、95、92固定在后墙板6上；轴99上固定有卷筒11和91，卷筒11和91上的绳15和96通过滑轮17和98固定在太阳能集热器的底槽25上；太阳能集热器的底槽25与管90绞接在一起；滑轮17、98、97、102固定在后墙6的底槽16上；滑轮97和102安装在槽形轨道23和78上，使滑轮97和102能分别在槽形轨道23、78内滚动21和18是增温器(床)的高低支腿，使增温器(床)面有一个大于3‰的坡度，20是增温器(床)板19内热水循环孔，它的两端被槽形元件41、43封闭后形成集水管42、44；集水管42的低端通过管45分别与阀门50、贮水箱52底部相连通；阀门50的另一端与阀49、51相连通；阀门49另一端与淋浴器48相连通；阀门51另一端通过管56一方面通过阀门47、管46与集水管44的高端相连通；另一方面通过管59与水箱低水位水管38、阀门58相连通；管38还通过管40与集热器下集水管24相连通；阀58的另一端通过管57与水泵54的出水口相连通，水泵进水口通过管53与贮水箱底部相连通，55为水泵的电源线；集热器上集水管33通过管37与水箱高水位水管36相连通；集热芯前后面板32、22被它们之间的格74连在一起构成集热芯，它们可以是高分子材料或金属材料制成，集热芯的上下两端被槽形元件封闭后形成集水管33、24；槽形元件30、34、39、75将集热芯与保温板之间的保温材料固定在一起；集热芯保温板与槽形元件30、34、39、75固定在一起；角形元件29从四周将透光板31与槽形元件30、34、39、75固定在一起构成子集热器；槽形元件39与保温板8重叠在一起，槽形元件75与保温板8、76重叠在一起构成防水瓦；保温板为波状瓦。管61一端与增温器(床)的集水管低端相连通，另一端与水泵69进水口相连通，水泵出水口通过管71与水箱低水位水管73相连通；68为水泵的电源线；增温器(床)另一端集水管的高端通过管62分别与阀门63、水箱高水位水管72相连通；管72还与集热器上集水管相连通；阀门63的另一端与淋浴器64、阀门65相连通；阀门65的另一端通过管67与自来水管66、水位自动控制器70的进水口相连通；水位自动控制器的出水口与水箱低水位水管相连通；60为水箱上的排气管。77、79、80、82、83、28为底座支腿外管，底座支腿外管79、83分别与槽形轨道23、78固定(焊)在一起，底座支腿外管77、28上都固定(焊)有槽状构件，槽状构件上固定(焊)有与其本身垂直的管，底座支腿外管80、82上都固定(焊)有相互垂直的管，26为槽形轨道23的固定槽状构件，84是槽状构件26上面的固定螺丝，松开它可以将槽形轨道23从槽状构件26上取出，88为管90的固定管，87是管88上的固定螺丝，松开它可以将管90从管88中取出，槽状构件26、管88、支腿外管28为一体，底座支腿外管上都固定(焊)有固定螺母，螺母上安装有螺丝，螺丝可通过外管壁上的孔拧入外管内，当螺丝拧紧时，内外管的相对位置被固定，85为固定在支腿外管28上的螺母，86为螺丝，松开它可以调整底座支腿27的高低。底座支腿上部为平顶，下部呈钉尖状，它插入地内成为营房的锚。淋浴房89内安装有一套淋浴装置。
使用时，先将槽形轨道23、78、管81、90固定在支腿77、79、80、82、83、28的相应位置，将底座支腿插入地内，将底座平面调至水平状态后拧紧螺丝86等，将太阳能集热器的底槽25与管90绞接在一起，将后墙板的滑轮97、102放在槽形轨道23和78中，将固定带1与后墙6绞接在一起，将固定带1的槽形元件35与集热器上端固定在一起，转动安装手轮10，卷筒11、91上的绳15和96被卷在卷筒上，集热器与后墙之间的夹角变小，水箱被举高，当滑轮102、97移至支腿77、79和28、83之间后，用东西山墙将集热器与后墙固定在一起即可。
将储水增温型营房的水箱注满水，阳光透过透光板31照在黑色的集热芯前面板32上产热，集热芯前后面板32、22之间的水被加热，热水上升进入上集水管33，并通过管37、水箱高水位水管36进入水箱，水箱下部的冷水经低水位水管38、集热器管40进入下集水管24，反复循环，水箱中的水即被加热。当集热芯被加热后，热量通过集热芯后的保温材料和保温板8传入营房内，使营房内白天的室温维持在20--30℃之间。晚上，当营房内室温有所下降时，打开阀47，并调节至合适的流量，水箱中的热水经管38、59、56、46进入增温器集水管高端，当热水经过管20时，与室内空气热交换后从增温器另一集水管低端通过管45进入保温贮水箱52贮存。洗浴时，打开阀49，调节阀50、51的开合程度来调节淋浴水量与水温。第二天再使用时，打开阀58、接通水泵54的电源55，即可将贮水箱52中的水泵入水箱4中。
电动循环增温型营房的增温工作原理是：晚上，当营房内室温有所下降时，接通变频水泵69的电源68，调节好水泵的流量，水箱顶部的热水经管72、62进入增温器集水管高端，在经过增温器时使营房内的温度上升，再从增温器另一端的集水管低端经管61、变频水泵、管71、73送入水箱底部，洗浴时，调节阀门63和65的开合程度即可调节淋浴器的水温和水量。

Claims (5)

1.一种恒温太阳能营房，包括：太阳能集热器，水箱、东墙、西墙、后墙、浴房、保温墙板、门窗、底座、增温床、水循环系统和机械安装系统，其特征是：
a.太阳能营房的外围由太阳能集热器、水箱、东墙、西墙、后墙和底座组成，其中太阳能集热器、东墙、西墙和后墙位于底座上，东墙和西墙相对而立，后墙两侧分别与东墙和西墙相连，后墙上端与水箱外壳一侧相连，水箱外壳另一侧与太阳能集热器相连，太阳能集热器构成与后墙相对的太阳能屋面；
b.太阳能集热器包括子集热器，集热芯面板被它们之间的格连在一起构成集热芯，集热芯由高分子材料、或金属材料由挤出机一体化挤出成型，集热芯的上、下两端分别被第一、第二槽状元件(34、30)封闭后形成上、下集水管，集热芯与保温板之间填充有保温材料，分别位于集热芯上、下两端以及左、右两端的第一、第二、第三、第四槽状元件(34、30、75、39)将集热芯与保温材料固定在一起，保温板与第一、第二、第三和第四槽状元件固定在一起，角状元件从四周将透光板(31)与第一、第二、第三和第四槽状元件固定在一起，从而构成子集热器；
c.恒温太阳能营房内设有增温床，增温床壁内有多个水循环孔，孔的两端被第五、第六槽状元件(43、41)封闭后形成两端的集水管，各集水管的两端分别有高、低支腿，恒温太阳能营房为储水增温型恒温太阳能营房或电动循环增温型恒温太阳能营房；当恒温太阳能营房为储水增温型恒温太阳能营房时，增温床一侧集水管(42)的低端通过第一管(45)分别与第一阀门(50)的一端和贮水箱(52)底部相连通，第一阀门(50)的另一端分别与第二阀门(49)和第三阀门(51)的一端相连通，第二阀门(49)的另一端与淋浴器(48)相连通，第三阀门(51)的另一端经第二管(56)一方面通过第四阀门(47)和第三管(46)与增温床另一侧集水管(44)的高端相连通，另一方面通过第四管(59)分别与第五阀门(58)的一端以及水箱低水位水管(38)相连通，水箱低水位水管(38)还通过第五管(40)与太阳能集热器的下集水管(24)相连通；第五阀门(58)的另一端通过第六管(57)与水泵(54)的出水口相连通，水泵的进水口通过第七管(53)与贮水箱底部相连通；太阳能集热器的上集水管(33)通过第八管(37)与水箱高水位水管(36)相连通，当恒温太阳能营房为电动循环增温型恒温太阳能营房时，增温床一侧集水管的低端与第九管(61)一端相连通，第九管(61)的另一端与变频水泵(69)的进水口相连通，变频水泵的出水口通过第十管(71)与水箱低水位水管(73)相连通，增温床另一侧集水管的高端通过第十一管(62)分别与第六阀门(63)的一端和水箱高水位水管(72)相连通；水箱高温水管(72)还与太阳能集热器上集水管相连通；第六阀门(63)的另一端分别与淋浴器(64)、第七阀门(65)的一端相连通；第七阀门(65)的另一端通过第十二管(67)分别与自来水管(66)、水位自动控制器(70)的进水口相连通，水位自动控制器的出水口与水箱低水位水管相连通；
d.底座的四个角分别具有第一、第二、第三、第四支腿，各支腿包括支腿外管，和支腿内管，第一和第二支腿外管之间以及第三和第四支腿外管之间有连接管(90、81)，第一支腿外管和第四支腿外管之间以及第二支腿外管和第三制图外管之间分别连有第一和第二槽形轨道(78、23)，第五、第六支腿外管(79、83)分别与第一、第二槽形轨道(78、23)固定在一起，底座的第一、第二支腿外管(77、28)侧面分别固定有第一、第二槽状构件，第一和第二槽状构件上分别固定有与槽状构件垂直的第一固定管和第二固定管(88)，底座的第三支腿外管(82)上固定有相互垂直的第三固定管和第三槽状构件，第四支腿外管(80)上固定有相互垂直的第四固定管和第四槽状构件，第二槽状构件(26)为第二槽形轨道(23)的固定槽，第二槽状构件(26)上面有固定螺丝(80)，松开该固定螺丝可以将第二槽形轨道(23)从第二槽状构件(26)上取出，第二固定管(88)固定第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管(90)，第二固定管(88)上有固定螺丝(87)，松开该固定螺丝可以将第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管(90)从第二固定管(88)中取出，第二槽状构件(26)、第二固定管(88)、第二支腿外管(28)为一体，各个底座支腿外管上都固定有固定螺母，固定螺母上安装有螺丝，螺丝可通过各个底座支腿外管壁上的孔拧入各个底座支腿外管内，当螺丝拧紧时，底座支腿外管的内、外管相对位置被固定，松开螺丝可以调整底座支腿(27)的高低，底座支腿上部为平顶，下部呈钉尖状，以插入地内成为营房的锚；
e.机械安装系统包括机械安装手轮(10)，机械安装手轮(10)上装有摇柄(12)和轴(99)；第一、第二、第三和第四轴套(13、100、94、93)分别通过第一、第二、第三和第四轴套支架(14、101、95、92)固定在后墙(6)上；轴(99)上固定有第一和第二卷筒(11、91)，第一卷筒上的第一绳和第二卷筒(11、91)上的第二绳(96)分别通过第一、第二滑轮(17、98)固定在太阳能集热器的底槽(25)上；太阳能集热器的底槽(25)固定在第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管(90)上；第一和第二滑轮(17、98)固定在后墙(6)的底槽(16)上；第三和第四滑轮(97、102)分别安装在第一和第二槽形轨道(23、78)上；第三和第四滑轮(97、102)能分别在第一和第二槽形轨道(23、78)上滚动。
2.根据权利要求1所述的恒温太阳能营房，其特征是：水箱外壳上安装有多个固定带，固定带通过第七槽状元件(35)与太阳能集热器上端固定在一起，并通过绞链与后墙上端绞接在一起。
3.根据权利要求1所述的恒温太阳能营房，其特征是：太阳能集热器的底槽(25)与第一支腿外管和第二支腿外管之间的连接管(90)绞接在一起。
4.根据权利要求1所述的恒温太阳能营房，其特征是：营房内安装有淋浴房，淋浴器安装在淋浴房内。
5.根据权利要求1所述的恒温太阳能营房，其特征是：水箱与其外壳之间安装有支架。
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