CN103453576A - 被动式太阳能辐射供暖系统 - Google Patents

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牛宝联
牛芩涛
吴薇
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Abstract

本发明公开了一种被动式太阳能辐射供暖系统，属于太阳能应用技术领域。该系统包括太阳能集热系统、热管和蓄热墙体，太阳能集热系统包括透明盖板、保温材料、蓄热材料和吸热涂层，保温材料设在蓄热材料的四周，透明盖板设在蓄热材料的前部，透明盖板与蓄热材料之间涂有吸热涂层；蓄热墙体包括保温材料、蓄热材料和建筑墙体，保温材料设置在蓄热材料的表面，蓄热材料紧贴着建筑墙体的外侧设置；热管连接太阳能集热系统和蓄热墙体。其中，热管作为热量传输载体，将太阳能集热系统中的热量传输到蓄热墙体中，为房间供热采暖。本发明的系统无需任何能源消耗，即可实现建筑采暖供热。

Description

被动式太阳能辐射供暖系统
技术领域
本发明涉及的是一种太阳能技术领域的装置，具体涉及的是太阳能热管建筑集成供热采暖系统。
背景技术
利用可再生能源，走可持续发展道路是降低建筑能耗的有效途径之一。太阳能是世界上最清洁的能源，取之不尽、用之不竭。充分利用太阳能资源，实现建筑采暖，将会缓解能源危机，大大降低该领域能源消耗，为我国节能减排做出重要贡献。
太阳能建筑集成供热采暖系统即将太阳能转化为热能，蓄存在建筑结构中，供给建筑物冬季供热采暖使用。目前的太阳能建筑供热采暖系统大多采用水或空气作为传热介质，加热建筑内空气从而实现建筑供热采暖的。这些系统中虽然使用了太阳能作为热源，节省了大量燃气或者电能，但是驱动水或空气流动仍然需要消耗水泵或者风机的能耗。系统仍然要消耗能量。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种太阳能热管建筑集成采暖供热系统。该系统没有任何能源消耗，能够降低现有建筑采暖供热能耗。
本发明是通过以下技术方案实现的：
被动式太阳能辐射供暖系统，包括太阳能集热系统、热管和蓄热墙体，太阳能集热系统包括透明盖板、第一保温材料、第一蓄热材料和吸热涂层，保温材料设在第一蓄热材料的四周，透明盖板设在第一蓄热材料的前部，所述透明盖板与第一蓄热材料之间涂有吸热涂层；蓄热墙体包括第二保温材料、第二蓄热材料和建筑墙体，第二保温材料设置在第二蓄热材料的表面，第二蓄热材料紧贴着建筑墙体的外侧设置；热管连接太阳能集热系统和蓄热墙体，热管的蒸发段和冷凝段分别插入第一蓄热材料和第二蓄热材料中，将太阳能的热量传输到蓄热墙体中，蓄热墙体再向房间散热。
所述热管采用重力热二极管。
本发明的系统能实现以下三种工况：
(一)直接向建筑物供暖工况
在建筑物刚开始供暖时，蓄热材料还未达到相变温度时，热管蒸发段在太阳能集热系统中吸热，将热量传导到建筑墙体中散热。
(二)蓄热工况
当建筑墙体的温度达到蓄热材料的相变温度时，开始向蓄热材料中蓄存热量。
(三)经蓄热墙体向建筑物供热
当夜晚或阴雨天气时，可以由蓄热墙体向建筑室内散热，保持室内一定温度。
本发明能够充分利用太阳能，降低系统能源消耗，利用热管的高导热性能实现无能耗建筑采暖，无需任何能源消耗。蓄热墙体的采用，保证了夜晚或阴雨天气的室内温度，使得该系统具有广泛的环境适应性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例
如图1所示，本实施例为东面或西面墙体中的系统，设备包括：太阳能集热系统由透明盖板4、保温材料5、蓄热材料6、吸热涂层8组成。蓄热墙体包括：保温材料7，蓄热材料2，和建筑墙体3组成。连接部件为热管1。
运行工况：太阳光透过透明盖板4，照射在涂层8上，将太阳能储存在蓄热材料6中，热管1吸收蓄热材料6中的热量，将热量释放在蓄热墙体2和3中，蓄热墙体再向房间内散热，实现建筑物的供热采暖。建筑墙体3通过敷设在墙体中的热管蓄热、散热，向室内传递热量。
热管1采用串、并联方式敷设在建筑墙体中，使得墙体的温度场均匀。热管1的串联布置，使得热量在墙体的纵向传递，使得北面房间也可以采用太阳能采暖供热。
保温材料7用来对建筑墙体3保温，防止夜晚或阴雨天建筑向环境散热。夜晚或阴雨天，蓄热墙体中的热量传导到房间内，向房间散热。蓄热墙体中的蓄热材料2为十八烷蜡。
本发明的系统在屋顶和地板中的敷设方式与上述方式相同。

Claims (2)

1.被动式太阳能辐射供暖系统，包括太阳能集热系统、热管和蓄热墙体，其特征在于，太阳能集热系统包括透明盖板、第一保温材料、第一蓄热材料和吸热涂层，保温材料设在第一蓄热材料的四周，透明盖板设在第一蓄热材料的前部，所述透明盖板与第一蓄热材料之间涂有吸热涂层；蓄热墙体包括第二保温材料、第二蓄热材料和建筑墙体，第二保温材料设置在第二蓄热材料的表面，第二蓄热材料紧贴着建筑墙体的外侧设置；热管连接太阳能集热系统和蓄热墙体，热管的蒸发段和冷凝段分别插入第一蓄热材料和第二蓄热材料中，将太阳能传输到蓄热墙体中。
2.根据权利要求1所述的被动式太阳能辐射供暖系统，其特征在于，所述热管采用重力热二极管。
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