CN101974964B - 一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器 - Google Patents

一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器。该集热器包括由墙体（1）内凹构成的腔体、密封该腔体的透光盖板（9）构成的集热腔，所述墙体（1）上设有分别与集热腔接通的吸气口（3）、出风口（8），出风口（8）内设有轴流风机（7），所述集热腔内设有将集热腔分隔为两个平行的空气通道的褶皱集热芯片（5）。本发明利用一个封闭的工质自然循环回路，在回路中充装低沸点多相复合工质，通过反复进行的相变循环，将待加热物质加热，结构简单，易于推广应用，冬季仍可正常使用，可广泛应用于太阳能供热系统中，尤其适用于太阳能建筑一体化的供热系统。

Description

一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器
技术领域
本发明属于太阳能热利用装置，具体地说，涉及一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器。
背景技术
平板式空气集热器接收太阳辐射面积大，制作成本低，安装运输方便，热响应快，广泛运用于建筑物供暖、农产品、农副产品、林果产品干燥等领域。但是也存在成本高，散热面积大，无法实现与建筑有效结合等缺点。现有的平板式太阳能空气集热器多数都是从减少散热，增加空气在集热器中的加热路径方面改进，以提高出口温度，或者用储热材料增加集热器的储热能力，如专利申请号85200928的发明，特征是具有空气回流通道，增加空气在集热器中的加热途径。又如专利申请号88221059.9（公开号2042939U）和93248208.2（公开号2193978Y）的发明，特征均为在透明盖板和吸热体之间安装透明蜂窝结构，以减少上盖板的热损失。专利申请号200510040068.3的发明，其特征为在传统的平板式空气集热器的吸热板与底板之间填充储热材料，利用储热材料和储存太阳热量，以减少空气集热器热量损失，提高热效率，但这些集热器材料耗费较大，成本高。
太阳能被公认为一种可持续发展的环保能源，随着科技的不断发展，人们利用太阳能已由被动、半主动逐步发展到积极主动的开发利用。如何有效的利用太阳能以弥补煤、石油、天然气等有限能源的不足，是当代科学家最关注的课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、低成本的与建筑融合的简易太阳能空气集热器。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，包括由墙体内凹构成的腔体、密封该腔体的透光盖板构成的集热腔，所述墙体上设有分别与集热腔接通的吸气口、出风口，出风口内设有轴流风机，所述集热腔内设有将集热腔分隔为两个平行的空气通道的褶皱集热芯片。
所述褶皱集热芯片通过固定螺钉固定在墙体凹槽内，并沿集热腔与墙体平行的方向将集热腔分隔成两个平行的空气通道。
所述吸气口、出风口分别位于集热腔的两端。
所述出风口内设有除湿/加湿器。
所述吸气口内设有除尘滤网。
所述透光盖板为钢化玻璃、有机玻璃或高强度透明复合材料中的一种。
所述褶皱集热芯片为铜板、铝板、铜铝复合板、不锈钢板中的一种。
所述褶皱集热芯片的厚度为0.01 —0.5mm。
所述褶皱集热芯片为波纹褶皱，波纹间距为5mm—20mm。
所述褶皱集热芯片集热表面设有由阳极氧化、黑铬、选择性涂层、黑体材料气相层析中的一种材料构成的涂层。
上述方案中，波纹形褶皱集热芯片沿厚度方向（集热腔与墙体平行的方向）将集热腔分隔成两个加热通道（空气通道），集热芯片和气流能两面换热，采用波纹形集热芯片增大了集热面积并加强空气的扰动；集热器长度，厚度及进出风口位置由建筑墙体安装位置确定，进风端面安装抽拉式空气滤清、除湿器，出风端面安装抽风扇，强制空气对流。所述的集热器无边框，由建筑墙体取代，集热芯片固定在墙体施工过程中形成的凹槽上，凹槽由钢化玻璃封装。经实验，在太阳辐射大于900w/m2，环境气温20℃的气象条件下，空气集热器出口温度能达到70℃，满足建材采暖需求。
本发明的有益效果是：本发明利用一个封闭的工质自然循环回路，在回路中充装低沸点多相复合工质，通过反复进行的相变循环，将待加热物质加热，结构简单，易于推广应用，冬季仍可正常使用，可广泛应用于太阳能供热系统中，尤其适用于太阳能建筑一体化的供热系统。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部分的放大结构示意图；
图3是图1中B部分的放大结构示意图。
附图中标号对应零部件名称为：1-墙体；2-窗体；3-吸气口；4-墙体凹槽；5-褶皱集热芯片；6-固定螺钉；7-轴流风机；8-出风口；9-透光盖板；10-除湿/加湿器；11-除尘滤网。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
参见图1至图3所示，一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，包括由墙体1内凹构成的腔体、密封该腔体的透光盖板9构成的集热腔，所述墙体1上设有分别与集热腔接通的吸气口3、出风口8，出风口8内设有轴流风机7，所述集热腔内设有将集热腔沿厚度方向分隔为两个平行的空气通道的褶皱集热芯片5，褶皱集热芯片5由固定螺钉6固定在墙体凹槽4内，墙体1上根据安装尺寸对角线方向预留出风口8及吸气口3，出风口8内安装轴流风机7，透光盖板9固定安装在墙体凹槽4口，并与墙体表面平。出风口8可选择安装除湿/加湿器10（除湿/加湿器10意为可以安装的为除湿器或加湿器中的一种），吸气口3内选择安装除尘滤网11以改善室内空气质量。
其中，透光盖板9为钢化玻璃、有机玻璃或高强度透明复合材料中的一种；褶皱集热芯片5为为波纹褶皱，波纹间距为5mm—20mm，褶皱集热芯片5的厚度为0.01 —0.5mm，褶皱集热芯片5材料为铜板、铝板、铜铝复合板、不锈钢板中的一种。
如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims (1)

1.一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，包括由墙体（1）内凹构成的腔体、密封该腔体的透光盖板（9）构成的集热腔，所述墙体（1）上设有分别与集热腔接通的吸气口（3）、出风口（8），出风口（8）内设有轴流风机（7），所述集热腔内设有将集热腔分隔为两个平行的空气通道的褶皱集热芯片（5）；所述褶皱集热芯片（5）通过固定螺钉（6）固定在墙体凹槽（4）内，并沿集热腔与墙体平行的方向将集热腔分隔成两个平行的空气通道。
2.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述吸气口（3）、出风口（8）分别位于集热腔的两端。
3.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述出风口（8）内设有除湿/加湿器（10）。
4.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述吸气口（3）内设有除尘滤网（11）。
5.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述透光盖板（9）为钢化玻璃、有机玻璃或高强度透明复合材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述褶皱集热芯片（5）为铜板、铝板、铜铝复合板、不锈钢板中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述褶皱集热芯片（5）的厚度为0.01 —0.5mm。
8.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述褶皱集热芯片（5）为波纹褶皱，波纹间距为5mm—20mm。
9.根据权利要求1所述的一种与建筑融合的简易太阳能空气集热器，其特征在于，所述褶皱集热芯片（5）集热表面设有由阳极氧化、黑铬、选择性涂层、黑体材料气相层析中的一种材料构成的涂层。
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