CN104344574B - 太阳能绝热空调板 - Google Patents

Abstract

太阳能绝热空调板，属能源、建筑领域。其特征是，太阳能绝热空调板由单面或双面透光真空绝热板，吸光膜层或电解质溶液箱，导热板、流体层，不透光真空绝热板构成。其中透光真空绝热板、吸光膜层或电解质溶液箱和导热板能吸收太阳能并加热流体层中的空气或水，被加热的空气或水可通向制冷或加温设备，实现室内空调。真空绝热板隔绝室内外热量传导。这样，本装置不仅仅可以保温，还可以利用太阳能空调，从而节省能源。

Description

太阳能绝热空调板

技术领域 本发明属能源、建筑领域。

背景技术 住房、冷库、客车等保温无疑是很重要的。用保温材料，如泡沫板、真空保温板等都可以有效地保温，但却不能将室内降温或升温。如果不仅仅能有效地隔绝外部与室内的热量传导，而且能直接利用太阳能将室内降温或升温，显然是很必要的。这不仅节省能源，而且也更方便。本发明就是为此目的、在我们的真空保温隔音版、真空泡保温板、太阳能发电制氢热水器等专利基础上，提出太阳能绝热空调板这一发明。

发明内容 以下所说的真空绝热板的特征是，板的内部被抽成了真空，这种板的两个壁板可以都是透明的，都不是透明的，或一个透明一个不透明；可分别称为双面透光真空绝热板，不透光真空绝热板及单面透光真空绝热板。例如，真空玻璃，VIP板，或我们此前提出的真空保温板、真空泡保温板、透明的真空保温板等。

一种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由双面透光真空绝热板，电解质溶液箱，流体层，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，双面透光真空绝热板，电解质溶液箱，流体层，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；双面透光真空绝热板的两个壁板由耐碱、或酸、或盐溶液、或离子液体腐蚀的材料制作，可以是真空玻璃；双面透光真空绝热板中的一个壁板是双面透光真空绝热板与电解质溶液箱的共用壁板、电解质溶液箱的另一个壁板是电解质溶液箱与流体层共用的导热板，导热板是在接触电解质溶液的面上镀或涂覆有耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀膜层的铝板或铜板，或由耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀、高导热系数、不透光材料制作的板，电解质溶液箱的下边有溶液或水的导入管与阀门，上边有截留水蒸气、底部充满水的U形管及气体导出管；不透光真空绝热板的一个壁板是流体层与不透光真空绝热板共用的壁板；不透光真空绝热板也可以用保温墙壁代替；电解质溶液箱中填充有碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体；当用太阳能制冷时，选择溴化锂水溶液。

第二种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由双面透光真空绝热板，流体层，电解质溶液箱，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，双面透光真空绝热板，流体层，电解质溶液箱，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；双面透光真空绝热板的两个壁板由耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀的材料制作，真空玻璃可以作为双面透光真空绝热板，双面透光真空绝热板中的一个壁板是双面透光真空绝热板与流体层的共用壁板；流体层的另一个壁板是电解质溶液箱与流体层共用的透光导热板，透光导热板是由耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀、高导热系数和高透光率材料制作的壁板，可以是石英玻璃板或玻璃板；电解质溶液箱的四边及其不透光壁板由耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀、低导热系数、不透光材料制作，或在其接触电解质溶液的表面上，镀或涂覆有耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀的膜层，电解质溶液箱的不透光壁板是电解质溶液箱和不透光真空绝热板的共用壁板，电解质溶液箱的下边有溶液或水的导入管与阀门(图中未画出，与图2中17相同)，上边有截留水蒸气、底部充满水的U形管及气体导出管(图中未画出，与图2中18相同)；不透光真空绝热板也可以用耐电解质溶液腐蚀、不渗透电解质溶液的保温墙壁代替；电解质溶液箱中填充有碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体；当用太阳能制冷时，选择溴化锂水溶液。

第三种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由单面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，单面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；单面透光真空绝热板中的透光壁板可以用石英玻璃或玻璃制作，不透光壁板是单面透光真空绝热板与流体层共用的壁板，在其对着透光壁板的面上镀或涂覆有吸光膜层，吸光膜层是由光吸收系数大的材料制作的膜层，可以是黑铬、黑镍、氮化钛或涂有碳粉的膜层；不透光真空绝热板中的一个壁板是不透光真空绝热板和流体层共用的壁板，不透光真空绝热板也可以用保温墙壁代替。

第四种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由双面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，双面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；双面透光真空绝热板中的一个透光板是双面透光真空绝热板与流体层共用的壁板；不透光真空绝热板中的一个壁板是不透光真空绝热板和流体层共用的壁板；不透光真空绝热板中对着流体层的表面上镀或涂覆有吸光膜层，吸光膜层是由光吸收系数大的材料制作的膜层，可以是黑铬、黑镍、氮化钛或涂有碳粉的膜层；不透光真空绝热板也可以用保温墙壁代替。

上述四种太阳能绝热空调板，它们的流体层充满可流动的空气或水，流体层的上边有流体的导出管，下边有流体的导入管；流体层中被加热的空气或水可直接与室内暖气设备连通；也可以与溴化锂吸收式制冷机连通，将继续加热、达到所需温度的空气或水通向溴化锂吸收式制冷机发生器中的传热管内，使得传热管外的溴化锂水溶液水分蒸发、溶液变浓，从而实现制冷；也可以将流体层中被加热的空气或水直接输送到溴化锂制冷机发生器中的传热管内，同时用真空泵降低传热管外的气体压强，使得传热管外的溴化锂水溶液水分在较低温度下蒸发、溶液变浓，从而实现制冷。

溴化锂吸收式制冷机中，水在真空状态下、能低温(6℃)蒸发，从而降低温度；利用溴化锂水溶液实现水蒸气的释放与吸收。这是由于在常温和低温下，高浓度溴化锂水溶液能强烈地吸收水蒸气，而在加热、以至于溴化锂水溶液沸腾时，又能将其吸收的水分释放出来。在降低溴化锂水溶液的压强时，溴化锂水溶液的沸点也会降低。为通过溴化锂水溶液实现水蒸气吸收与释放的循环，对低浓度溴化锂水溶液加热是必要的一个过程。因此，可以用流体层中被加热的空气或水对溴化锂水溶液加热。当然，流体层中被加热的空气或水的温度可能低于使溴化锂水溶液沸腾的温度，因此可对流体层中被加热的空气或水继续加热或降低溴化锂水溶液压强，使得水蒸气释放，也使得溴化锂水溶液浓度提高，从而输送到吸收器中时吸收水蒸气。

第五种太阳能绝热空调板，其特征是，它由三层构成，第一层是单面透光真空绝热板，其中不透光壁板是有吸光膜层的导热板，或由双面透光真空绝热板和电解质溶液箱构成；第二层是串连或并连的温差发电片，第三层是流体层；温差发电片的热端紧贴在第一层的单面透光真空绝热板或电解质溶液箱的导热板上，温差发电片的冷端紧贴在流体层的壁板上；温差发电片也可以安装在真空室中，真空室由两个壁板与四边围成，其中一个壁板是单面透光真空绝热板或电解质溶液箱的导热板，另一个壁板是流体层的壁板；温差发电片所发电通向制冷设备；电解质溶液箱的下边有溶液或水的导入管与阀门(图中未画出，与图2中17相同)，上边有截留水蒸气、底部充满水的U形管及气体导出管(图中未画出，与图2中18相同)；

这里不透光真空绝热板的作用是防止温差发电片两端，即第一层和第三层之间的温差减小，从而维持温差发电片两端尽可能大的温差，使其多发电。

不透光真空绝热板的壁板及周边都是由不透光、且导热系数小的材料制作的。

透光板是由太阳光透射率高的材料制作的薄板，导热板是导热率高的薄板。太阳光透射率高的薄板有多种，如石英玻璃板、钢化玻璃板、有机玻璃板等。导热率高的薄板种类也很多，如铜板或铝板。

吸光膜层的物质和电解质溶液都是用太阳光吸收系数尽可能大的物质制作。电解质溶液箱中的碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体有多种选择。例如，可以选择氢氧化钾水溶液或溴化锂水溶液。特别是，当用太阳能制冷时，应该选择溴化锂水溶液。

吸收太阳光技术现在已经成熟，已开发了多种有效吸收太阳光的物质，如黑铬、黑镍、碳粉等。例如，在薄铜板上镀上过渡层后，再镀上黑铬，就制成了有吸光层的导热板。为降低成本，将碳粉粘附于薄塑料板上，也可以作为有吸光层的导热板。

被加热的空气也可直接输送到室内，用于增加室内温度，热水可直接利用；被加热的空气和水可用于制冷，将冷气通入室内。

它的不透光的真空绝热板是真空保温板或真空泡保温板。

这种太阳能绝热空调板增、减室内温度的机理如下：

当阳光射入透光真空绝热板后，被吸光膜层或电解质溶液吸收；吸光膜层或电解质溶液温度升高，其热量传导给流体层的空气或水。温度升高的流体不能将热量通过热传导从真空绝热板传出去。因此，入射的光能损失很小。真空绝热板的作用也能防止室内、外热量传导。

由以上说明可见，太阳能绝热空调板不仅能保持室内温度，而且能够利用太阳能增加或降低室内温度。

附图说明 图1是第三种太阳能绝热空调板侧面剖面示意图。图中，1是透光板，2是真空室，3是有吸光膜层的壁板，4是空气或水，5是真空绝热板的壁板，6是流体导出管，7是流体导入管。

图2是第一种太阳能绝热空调板侧面剖面示意图。图中8是碱、酸、或盐的溶液、或离子液体；9是耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀的导热板；17是溶液或水的导入管与阀门；18是截留水蒸气、底部充满水的U形管及气体导出管。其余图标意义与图1相同。

图3是第四种太阳能绝热空调板侧面剖面示意图。图中10是有吸光膜层的不透光真空绝热板的一个壁板。其余图标意义与图1相同。

图4是第二种太阳能绝热空调板侧面剖面示意图。图中，11是耐碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体腐蚀、不透光真空绝热板的一个壁板。其余图标意义与图1、2相同。

图5是太阳能绝热空调板第三种结构侧面剖面示意图。图中12是墙壁。其余图标意义与图1相同。

图6是太阳能绝热空调板第五种结构侧面剖面示意图。图中13是温差发电片，14是进水管，15是出水管，16是水。其余图标意义与图1、2相同。

具体实施方式 实施例1：取二块1m×1m、厚5mm、透光率99％的钢化玻璃作为透光板，在第二块玻璃的一个表面上镀有黑铬(有黑镍过渡层)膜层；一块1m×1m真空泡保温板。将无黑铬膜层的玻璃、有黑铬膜层的玻璃、无黑铬膜层的玻璃这三块板依次平行排列，使得黑铬膜层对着无黑铬膜层的玻璃，两块钢化玻璃距离是1mm，有黑铬膜层的玻璃与真空泡保温板距离15mm。将这三块板固定、密封。将两块钢化玻璃之间的密闭空间钻孔、抽真空、再严格密封。有黑铬膜层的玻璃与真空泡保温板之间就是流体层，充入常温空气。在流体层顶部和底部钻孔、并分别安装流体导出管和导入管。将导出管直接连通到室内，热空气或热水用于室内增温。室内的空气净化后，可再流入导入管。这样就做好了第三种结构太阳能绝热空调板。

实施例2：取一块1m×1m、厚10mm的石英真空玻璃；一块1m×1m、厚2mm、镀有耐强碱腐蚀膜层的铜板，一块1m×1m、厚10mm的真空保温板。将石英真空玻璃、铜板和真空保温板依次平行排列，使得铜板有镀膜的一面对着真空玻璃，相邻两板的距离都是15mm。将这三块板固定、密封。将铜板与真空保温板之间充入常温空气；在这层顶部和底部钻孔、并分别安装流体导出管和导入管。在真空玻璃与铜板之间填充浓度为70％的氢氧化钾溶液；在这层的顶部和底部分别安装溶液的导入管与阀门和导出管与阀门。将流体层的导出管与溴化锂吸收式制冷机发生器的传热管道连通，用真空泵降低传热管道外的溴化锂溶液压强，流体层的热气或热水通过传热管道加热传热管道外的稀溴化锂溶液，实现制冷。这样就做好了第一种结构太阳能绝热空调板。

实施例3：取一块1m×1m、厚10mm的真空玻璃；一块1m×1m、厚10mm、一面镀有黑铬、不透光的真空绝热板。将真空玻璃和不透光的真空绝热板平行排列，并使镀有黑铬的一面对着真空玻璃，两板距离为15mm，然后固定。将两者之间周边密封，在这空间的顶部和底部钻孔、并分别安装流体导出管和导入管。将导出管直接连通到室内。这样就做好了第四种太阳能绝热空调板。

Claims (6)

1.一种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由双面透光真空绝热板，电解质溶液箱，流体层，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，双面透光真空绝热板，电解质溶液箱，流体层，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；双面透光真空绝热板的两个壁板由耐碱、或酸、或盐溶液、或离子液体腐蚀的材料制作；双面透光真空绝热板中的一个壁板是双面透光真空绝热板与电解质溶液箱的共用壁板、电解质溶液箱的另一个壁板是电解质溶液箱与流体层共用的导热板，导热板是在接触电解质溶液的面上镀或涂覆有耐碱、酸、盐的溶液、离子液体腐蚀、高导热系数和不透光材料的板，电解质溶液箱的上边有溶液的流入阀门，下边有溶液的放出阀门；不透光真空绝热板的一个壁板是流体层与不透光真空绝热板共用的壁板；电解质溶液箱中填充有碱、酸、盐的溶液或离子液体。

2.一种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由双面透光真空绝热板，流体层，电解质溶液箱，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，双面透光真空绝热板，流体层，电解质溶液箱，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；双面透光真空绝热板的两个壁板由耐碱、酸、盐的溶液或离子液体腐蚀的材料制作，双面透光真空绝热板中的一个壁板是双面透光真空绝热板与流体层的共用壁板；流体层的另一个壁板是电解质溶液箱与流体层共用的透光导热板，透光导热板是由耐碱、酸、盐的溶液、离子液体腐蚀或高导热系数和高透光率材料制作的壁板；电解质溶液箱的四边及其不透光壁板由耐碱、酸、盐的溶液、离子液体腐蚀或低导热系数和不透光材料制作，或在其接触电解质溶液的表面上，镀或涂覆有耐碱、酸、盐的溶液或离子液体腐蚀的膜层，电解质溶液箱的不透光壁板是电解质溶液箱和不透光真空绝热板的共用壁板，电解质溶液箱的上边有溶液的流入阀门，下边有溶液的放出阀门；电解质溶液箱中填充有碱、或酸、或盐的溶液、或离子液体。

3.一种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由单面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，单面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；单面透光真空绝热板中的透光壁板由玻璃制作，不透光壁板是单面透光真空绝热板与流体层共用的壁板，在其对着透光壁板的面上镀或涂覆有吸光膜层，吸光膜层是由光吸收系数大的材料制作的膜层；不透光真空绝热板中的一个壁板是不透光真空绝热板和流体层共用的壁板。

4.一种太阳能绝热空调板，其特征是，这种太阳能绝热空调板由双面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板或保温墙壁依次平行紧密接触构成，双面透光真空绝热板，流体层，不透光真空绝热板都是由相同形状的两个平行壁板与四边围成；双面透光真空绝热板中的一个透光板是双面透光真空绝热板与流体层共用的壁板；不透光真空绝热板中的一个壁板是不透光真空绝热板和流体层共用的壁板；不透光真空绝热板中对着流体层的表面上镀或涂覆有吸光膜层，吸光膜层是由光吸收系数大的材料制作的膜层，或涂有黑铬、黑镍、氮化钛或碳粉的膜层。

5.权利要求1、2、3、4中任意一项所述的太阳能绝热空调板，其特征是，流体层充满可流动的空气或水，流体层的上边有流体的导出管，下边有流体的导入管；流体层中被加热的空气或水直接与室内暖气设备或溴化锂吸收式制冷机连通，将继续加热、达到所需温度的空气或水通向溴化锂吸收式制冷机发生器中的传热管内，使得传热管外的溴化锂水溶液水分蒸发、溶液变浓，从而实现制冷。

6.权利要求1、2、3、4中任意一项所述的太阳能绝热空调板，其特征是，流体层充满可流动的空气或水，流体层的上边有流体的导出管，下边有流体的导入管；将流体层中被加热的空气或水直接输送到溴化锂制冷机发生器中的传热管内，同时用真空泵降低传热管外的气体压强，使得传热管外的溴化锂水溶液水分在较低温度下蒸发、溶液变浓，从而实现制冷。

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