CN102635294A - 壁挂式太阳能空气流能量窗 - Google Patents

Abstract

一种壁挂式太阳能空气流能量窗，属于冷暖设备配件领域，具体涉及一种用于收集太阳能以降低供暖能耗的太阳能集热装置。由外框、窗体前板(12)、窗体后板(13)以及侧面板组成，其特征在于：所述窗体(1)底部设有进风口(8)，窗体前板(12)上部设有出风口(9)，窗体(1)上部对应出风口(9)后方固定有翅片换热器(4)和风机(5)，翅片换热器(4)通过上方冷媒进出口(10)和下方冷媒进出口(11)与冷暖设备主机冷媒进出口联接，窗体(1)内设有吸热装置及可调节的遮阳装置。本发明结构简单，冬天制热时能有效收集太阳能热量，并将太阳能所产生的热量通过冷暖设备提供给室内，降低供暖能耗，夏天可作为冷暖设备的散热器使用，悬挂于太阳能照射到的室外墙体上不影响建筑美观。

Description

壁挂式太阳能空气流能量窗

技术领域

壁挂式太阳能空气流能量窗，属于冷暖设备配件领域，具体涉及一种用于收集太阳能以降低供暖能耗的太阳能集热装置。

背景技术

目前，市面上所售空调冬天制热的原理主要是利用冷媒蒸发气化吸热(制冷)、冷凝液化放热(制热)的特性，环境温度较低时通过电热丝所产生的热能辅助对室内冷空气进行加热，由于北方冬天室外温度较低，受到低温影响，空调室外机制热效率低，特别是当室外温度低于零下5℃时，空调室外机易产生结霜现象且制热效率很低，致使空调无法正常工作。此时，主要靠电加热来辅助加热，空调制热能耗较高，能效比小于1，即消耗1千瓦的电力，产生不到1千瓦的热能，因此，冬天制热时能耗高且效果不理想。

但在北方的冬天，晴朗天气居多，如果能有效的收集太阳能，将冷暖设备进风口的空气温度升高，即可通过冷媒将室外收集热空气的热量移到室内，这将大大降低冷暖设备的电能耗，提高冷暖设备主机的制热效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能有效收集太阳能热量，降低冷暖设备能耗的壁挂式太阳能空气流能量窗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该壁挂式太阳能空气流能量窗，包括窗体，所述窗体由外框、窗体前板、特殊吸热材料和遮阳帘、窗体后板以及侧面板组成，其特征在于：所述窗体底部设有进风口，窗体前板上部设有出风口，窗体上部对应出风口后方固定有翅片换热器和风机，翅片换热器通过上方冷媒进出口和下方冷媒进出口与冷暖设备主机冷媒进出口联接，翅片换热器下方设有接水盘，接水盘用于在冬天化霜时接熔化水；接水盘带有坡度，便于融化水顺利流出，接水盘连接有溢水管，保证机组在冬天化霜时熔化水顺利流出，并连接到用户的雨水管道，接水盘下方的窗体内部横向间隔设有多道空气导流隔板，窗体内设有吸热装置及可调节的遮阳装置。

所述风机采用贯流风机，靠近出风口安装形成前引风，所述翅片换热器安装倾角为60°～70°。

所述相邻两道空气导流隔板的间隔高度为窗体总高度的1/4～1/3。

所述空气导流隔板后沿与窗体后板之间留有10～20mm间距。

所述吸热装置为固定在窗体后板上的涂覆有太阳能吸收选择性涂层的金属板、玻璃或布。

所述遮阳装置为固定在窗体后板上方的窗帘，窗帘采用带有反光遮阳材料的浅色遮阳帘。

所述窗帘为手动或自动控制的窗帘。

所述窗体前板及侧面板均采用保温透明阳光板或阳光玻璃材质制作。

为了进一步提高对太阳能的吸收和利用，增大太阳能吸收面积，本发明另一种技术方案为：所述窗体下方设有下连副窗，下连副窗由外框、窗体前板、窗体后板以及侧面板组成，窗体后板上设有吸热装置，窗体后板上方设有遮阳帘，下连副窗内部水平设有多道空气导流隔板，下连副窗上部设有开口位置与主窗体进风口位置相对应的出风口，通过出风口与主窗体进风口相连通，底部设有进风口。

本发明还可在所述窗体一侧设有侧连副窗，侧连副窗由外框、窗体前板、窗体后板以及侧面板组成，窗体后板上设有吸热装置，窗体后板上方设有遮阳帘，侧连副窗内部水平设有多道空气导流隔板，侧联副窗与窗体左右串联，通过侧壁上的多条通气管道相连通。

与现有技术相比，本发明的壁挂式太阳能空气流能量窗所具有的有益效果是：本发明的太阳能空气流能量窗，冬天制热时可将太阳能所产生的热量提供给室内，降低冷暖设备主机能耗，夏天可作为冷暖设备的散热器使用。由于冷暖设备体积小，太阳能空气流能量窗与冷暖设备结合不影响建筑美观。太阳能空气流能量窗底部设有进风口，内部设有空气导流隔板，上部设有出风口，保证空气逐步升温后再进入翅片换热器；根据冷暖设备的吸热和放热原理，太阳能空气流能量窗中涂覆太阳能选择性吸收涂层的吸热材料，可良好的吸收太阳的热量，窗体内部设置遮阳窗帘，不影响夏天使用；接水盘不但可以冬天蒸发器化霜时承接融化水，工作过程中也起到空气导流隔板的作用。

附图说明

图1是本发明太阳能空气流能量窗的外形结构示意图；

图2是本发明太阳能空气流能量窗的右视图；

图3是本发明太阳能空气流能量窗的内部结构示意图；

图4是本发明太阳能空气流能量窗的多窗上下串联窗式的结构示意图；

图5是本发明太阳能空气流能量窗的多窗左右串联窗式的结构示意图；

其中：1、窗体；2、空气导流隔板；3、接水盘；4、翅片换热器；5、风机；6、驱动电机；7、窗帘；8、进风口；9、出风口；10、上方冷媒进出口；11、下方冷媒进出口；12、窗体前板；13、窗体后板；14、溢水管；15、下联副窗；16、侧联副窗。

图1～3是本发明壁挂式太阳能空气流能量窗的最佳实施例，下面结合附图1～5对本发明做进一步说明：

具体实施方式

实施例1

参照附图1～3：

该壁挂式太阳能空气流能量窗由窗体1，空气导流隔板2、接水盘3、翅片换热器4、风机5、驱动电机6和窗帘7组成，窗体1为箱体结构，包括外框、窗体前板12、窗体后板13以及多块窗体侧面板。窗体前板12及多块窗体侧面板均采用透明玻璃、有机玻璃或其他透明材质，窗体后板13上镀有太阳能吸收选择性涂层的金属、玻璃或布

窗体1底部设有进风口8，窗体1上部的窗体前板12上设有出风口9，出风口9后方的窗体1内部固定有翅片换热器4和风机5，翅片换热器4安装倾角为60°～70°，以保证窗体内的暖空气能从翅片换热器4内均匀通过，翅片换热器4通过上方冷媒进出口10和下方冷媒进出口11与冷暖设备主机冷媒进出口联接。风机5采用前引风，靠近出风口9安装，保证热空气充分与翅片换热器4换热。

翅片换热器4下方设有接水盘3，接水盘3具有一定坡度，便于融化水顺利流出，在冬天化霜时接熔化水用，接水盘3还具有一定保温效果，接水盘3上连接有溢水管14，保证机组冬天化霜时熔化水能顺利流出，溢水管14并接到用户的雨水管道中。接水盘3下方的窗体1内部横向间隔设有多道空气导流隔板2，接水盘3和多道空气导流隔板2将窗体1横向隔断，左右间隔开口，延长空气在窗体1中滞留时间。

窗体后板13上固定连接有窗帘，窗帘为手动控制或自动控制，窗帘轴与驱动电机6连接；空气导流隔板2后沿与窗体后板13之间留有10～20mm间距，便于窗帘7垂挂和收放。窗帘7采用带有反光遮阳材料的浅色遮阳帘。

实施例2

参照图4：

为了进一步提高太阳能吸收和利用，增大太阳能吸收面积，可在太阳能空气流能量窗主窗体下部串联下联副窗15。主窗体的结构与实施例1相同；下联副窗15内部设置有空气导流隔板2、接水盘3、驱动电机6、窗帘7，下联副窗15下表面设有进风口，上表面设有出风口，出风口开口位置与主窗体进风口位置相对应，并与主窗体进风口相连通。

实施例3

参照图5：

在太阳能空气流能量窗主窗体一侧串联侧联副窗16。主窗体的结构与实施例1相同；侧联副窗16内部设置有空气导流隔板2、驱动电机6和窗帘7，侧联副窗16内各空气导流隔板2与主窗体内各导流板水平位置相同，主窗体与侧联副窗16左右串联，通过侧壁上的多条通气管道相连通。

工作过程如下：

冬天制热：

将本发明的太阳能空气流能量窗悬挂与室外墙体上。窗体后板13通过太阳能吸热材料吸收太阳能，使窗体1内部温度升高。使用时，接通电源，开动风机5，空气经进风口8进入窗体1内部，依次通过空气导流隔板上升，将流通在窗体内的空气加热成为热空气，热空气经过翅片换热器4，冷媒与翅片换热器4中的热空气进行换热，冷媒蒸发温度升高，蒸发后的冷媒再进入压缩机压缩成高温高压的冷媒气体，进入冷凝器进行热交换，换热器内的水温度升高，用于室内制热，热交换后的冷空气从出风口9排出。

制热时，表冷器结霜过程中，翅片换热器4处产生的熔化水，可由接水盘3承接，并通过溢水管14排至太阳能空气流能量窗外部，排至雨水管道。

夏天制冷：

接通电源，开动驱动电机6，使窗帘7(反光遮阳材料)垂挂于窗体后板13与空气导流隔板2之间的间隙中，阻挡太阳能吸热材料吸收太阳能，开动风机5，室外空气经进风口8进入窗体1内部，窗体1未吸收太阳能，因此窗体内流通空气与室外空气温度相当，不影响冷媒热量排放。

此外，窗体1内吸热材料的设置还可采用在窗体后板13上固定吸热布料或吸热板的方式。或将窗帘7由浅色遮阳材料和吸热材料组成，根据季节需要选择性释放垂挂。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种壁挂式太阳能空气流能量窗，包括窗体(1)，所述窗体(1)由外框、窗体前板(12)、窗体后板(13)以及侧面板组成，其特征在于：所述窗体(1)底部设有进风口(8)，窗体前板(12)上部设有出风口(9)，窗体(1)上部对应出风口(9)后方固定有翅片换热器(4)和风机(5)，翅片换热器(4)通过上方冷媒进出口(10)和下方冷媒进出口(11)与冷暖设备主机冷媒进出口联接，翅片换热器(4)下方设有接水盘(3)，接水盘(3)连接有溢水管(14)，接水盘(3)下方的窗体(1)内部横向间隔设有多道空气导流隔板(2)，窗体(1)内设有吸热装置及可调节的遮阳装置。

2.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述风机(5)采用贯流风机，靠近出风口(9)安装形成前引风，所述翅片换热器(4)安装倾角为60°～70°。

3.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述相邻两道空气导流隔板(2)的间隔高度为窗体(1)总高度的1/4～1/3。

4.根据权利要求1所述的太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述空气导流隔板(2)后沿与窗体后板(13)之间留有10～20mm间距。

5.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述吸热装置为固定在窗体后板(13)上的涂覆有太阳能吸收选择性涂层的金属板、玻璃或布。

6.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述遮阳装置为固定在窗体后板(13)上方的窗帘(7)，窗帘(7)采用带有反光遮阳材料的浅色遮阳帘。

7.根据权利要求6所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述窗帘(7)为手动或自动控制的窗帘。

8.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述窗体前板(12)及侧面板均采用保温透明阳光板或阳光玻璃材质制作。

9.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述窗体(1)下方设有下连副窗(15)，下连副窗(15)由外框、窗体前板、窗体后板以及侧面板组成，窗体后板上设有吸热装置，窗体后板上方设有遮阳帘，下连副窗(15)内部水平设有多道空气导流隔板，下连副窗(15)上部设有开口位置与主窗体进风口位置相对应的出风口，通过出风口与主窗体进风口相连通，底部设有进风口。

10.根据权利要求1所述的壁挂式太阳能空气流能量窗，其特征在于：所述窗体(1)一侧设有侧连副窗(16)，侧连副窗(16)由外框、窗体前板、窗体后板以及侧面板组成，窗体后板上设有吸热装置，窗体后板上方设有遮阳帘，侧连副窗(16)内部水平设有多道空气导流隔板，侧联副窗(16)与窗体(1)左右串联，通过侧壁上的多条通气管道相连通。

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