CN105066302B - 一种无盖板蒸发式太阳能空调系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种无盖板蒸发式太阳能空调系统及其使用方法，其特征在于：包括无盖板蒸发式太阳能收集器，其中反射板设在建筑物外立墙面上，反射板、异形吸热板之间形成气密空间的空腔；空腔前立面顶部设夏季通风口，后立面顶部设有百叶进气口；百叶进气口与建筑物内通过风道连通，风道上设有送风风机；空腔底端通过出风口与建筑物内底部连通，出风口上设有出风风机，建筑物后立面顶部设有夏季进风口；异形吸热板具有凸出条状面、迎风折弯面、凹形固定面、背风条状面；凸出条状面上冲有内翻边的多个通孔，通孔构成进气间隙；异形吸热板表面制有高耐候性选择性吸收涂层；温度传感器包括太阳能收集器温度传感器、室内温度传感器。实现空调系统的节能降耗。
Description
技术领域
本发明涉及建筑用空调系统，具体是一种太阳能空调系统。
背景技术
建筑能耗一般包括暖通空调、照明、炊事、热水供应、家用电器等的能耗。据统计，我国的建筑能耗约占社会总能耗的27％，其中建筑暖通空调所占的能耗为建筑总能耗的50％～70％。目前，我国建筑的95％以上仍属于高能耗建筑，单位面积的采暖能耗已超过发达国家的3倍。随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，必将会对住宅的舒适度提出更高的要求，暖通空调能耗也会呈现增长的趋势。按目前建筑能耗的水平发展，至2020年，我国标准煤的消耗量将达到10.89×108L/a，超过2000年的3倍，所以建筑节能是可持续发展的重要战略，开发利用可再生能源的建筑节能方式是势在必行的。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明目的是提出一种无盖板蒸发式太阳能收集器及控制系统，充分利用可再生能源实现建筑冷热能耗节能，从根本上降低建筑能耗。
本发明提供的一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，包括无盖板蒸发式太阳能收集器、风道、送风风机、出风口、出风风机、夏季进风口、温度传感器；
所述盖板蒸发式太阳能收集器包括异形吸热板、反射板、支撑件、夏季通风口、百叶进气口、夏季进风口；
所述反射板设置在建筑物一侧外立墙面上，所述异形吸热板位于反射板的前方并与反射板平行且两者间距为30mm～200mm；反射板、异形吸热板之间形成一空腔，该空腔为一气密空间；该空腔的顶端通过上封板、底端通过下封板封闭；空腔的前立面的顶部设置有夏季通风口与外界大气连通，空腔的后立面顶部设置有百叶进气口；所述夏季通风口高于百叶进气口200mm～500mm；百叶进气口与建筑物内通过风道连通，风道上设置有送风风机；所述空腔的底端通过出风口与建筑物内底部连通，所述出风口上设置有出风风机，在建筑物的后立面的顶部设置有夏季进风口；
所述异形吸热板通过异形折弯形成凸出条状面、迎风折弯面、凹形固定面、背风条状面；凸出条状面、凹形固定面平行，凹形固定面与一侧的凸出条状面之间通过迎风折弯面连接，凹形固定面与另一侧的凸出条状面之间通过背风条状面连接；在凸出条状面上冲有内翻边的多个通孔，所述通孔构成进气间隙；异形吸热板表面制备有高耐候性选择性吸收涂层；
所述温度传感器包括有太阳能收集器温度传感器、室内温度传感器；所述太阳能收集器温度传感器设置在所述空腔的顶部。
作为空调系统的进一步的技术方案：所述背风条状面上也设置有内翻边的多个通孔。
进一步的：所述的异形吸热板中，凸出条状面、迎风折弯面、凹形固定面、背风条状面横向长度比为10:5:4:5～10:1:2：1；凹形固定面与凸出条状面之间的垂直间距为10mm～100mm；
所述通孔处的内翻边深度10mm～50mm；所述通孔的孔径为2mm～20mm；相邻通孔的中心点之间的间距20mm～100mm；
异形吸热板上最下方的通孔底部距离所述出风口上沿的垂直高度500mm～1000mm，异形吸热板上最上方的通孔顶部距所述百叶进气口下沿的垂直距离为500～1000mm，异形吸热板最下方的通孔底部与最上方的通孔顶部之间的垂直高度为所述空腔高度的40％～70％。
更进一步的：夏季通风口、出风口、夏季进风口、百叶进气口分别对应设置有根据温度调整的开度调节装置。
进一步的：作为气密空间的所述空腔的底端外接有排污阀。
进一步的：所述反射板由高发射材料敷在保温板上构成。
本发明还提供了上述无盖板蒸发式太阳能空调系统的使用方法，包括两种模式，为夏季制冷模式、冬季采暖模式；
夏季制冷模式时所述百叶进气口关闭，夏季制冷模式有两种运行状态，分为夏季夜间状态和夏季白天状态；
夏季夜间状态，适宜夏季夜间和太阳能辐照量不足的情况；夏季夜间状态时，夏季进风口打开，出风口打开；夏季通风口打开，系统进入自然运行；
夏季白天状态，分为夏季白天自然运行和夏季白天自动运行；所述夏季白天自然运行与夏季夜间状态的方法一致；夏季白天自动运行时，启动出风风机，出风风机启动由太阳能收集器温度与室内温度设定的温差决定；太阳能收集器温度由太阳能收集器温度传感器测得，室内温度由室内温度传感器测得；
冬季采暖模式时夏季通风口和夏季进风口关闭，冬季采暖模式也有两种运行状态，分为冬季夜间状态和冬季白天状态；
冬季夜间状态适宜夜间和太阳能辐照量不足的情况，冬季夜间状态时，所有设备均为停止状态；
冬季白天状态时，百叶进气口和出风口打开，送风风机和出风风机的启动由太阳能收集器温度与室内温度设定的温差决定；太阳能收集器温度由太阳能收集器温度传感器测得，室内温度由室内温度传感器测得。
进一步的技术方案：所述夏季夜间状态时，出风口按照设定的开度打开。
进一步的技术方案：冬季白天状态时，百叶进气口和出风口开度按照设定的开度执行。
本发明的有益效果是：它实现了建筑冬季采暖、夏季制冷主动式与被动式相结合的建筑能源消耗模式，特别低能耗建筑领域使用使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
图1为本发明中一种无盖板蒸发式太阳能空调系统的实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例中的空腔内空气流动示意图；
图3为图1所示实施例中反射板、异形吸热板构成空腔的立体剖开结构示意图；
图4为图3中异形吸热板的断面简化示意图；
图5为本发明中异形吸热板的凸出条状面设置多列通孔的断面简化示意图；
图6为本发明中使用方法中冬季采暖模式的流程示意图；
图7为本发明中使用方法中夏季制冷模式的流程示意图；
图中：1异形吸热板，101凸出条状面，102迎风折弯面，103凹形固定面，104背风条状面，105通孔，106内翻边，
2反射板，3支撑件，4夏季通风口，5百叶进气口，6夏季进风口，7空腔，8上封板，9下封板，10风道，11送风风机，12出风口，13建筑物，14出风风机，15太阳能收集器温度传感器，16室内温度传感器，17排污阀。
具体实施方式
如图1-5所示，该无盖板蒸发式太阳能空调系统，包括无盖板蒸发式太阳能收集器、风道、送风风机、出风口、出风风机、夏季进风口、温度传感器。
所述盖板蒸发式太阳能收集器包括异形吸热板1、反射板2、支撑件3、夏季通风口4、百叶进气口5、夏季进风口6。
所述反射板2设置在建筑物一侧外立墙面上。所述反射板2由高发射材料敷在保温板上制成，保温板可以采用苯板、聚氨酯板、岩棉板等板状保温材料，高发射材料可以采用在金属表面制备高发射涂层，或采用轧花铝板、铝箔等。
所述异形吸热板1位于反射板2的前方，固定安装在支撑件3上，并与反射板2平行且两者间距为30mm～200mm。反射板2、异形吸热板1之间形成一空腔7，该空腔7为一气密空间；该空腔7的顶端通过上封板8、底端通过下封板9封闭。空腔7的前立面的顶部设置有夏季通风口4与外界大气连通，空腔7的后立面顶部设置有百叶进气口5；所述夏季通风口4高于百叶进气口5，且高出的垂直距离为200mm～500mm。百叶进气口5与建筑物内通过风道10连通，风道10上设置有送风风机11。空腔7的底端通过出风口12与建筑物13内底部连通，所述出风口12上设置有出风风机14，在建筑物13的后立面的顶部设置有夏季进风口6。
所述异形吸热板1通过异形折弯形成凸出条状面101、迎风折弯面102、凹形固定面103、背风条状面104。凸出条状面101、凹形固定面103平行，凹形固定面103与一侧的凸出条状面之间通过迎风折弯面102连接，凹形固定面103与另一侧的凸出条状面之间通过背风条状面104连接。在凸出条状面101上冲有内翻边106的多个通孔105，所述通孔105构成进气间隙；异形吸热板1表面制备有高耐候性选择性吸收涂层。
作为进一步的技术方案：所述背风条状面上也设置有内翻边的多个通孔。
所述温度传感器包括有太阳能收集器温度传感器15、室内温度传感器16；太阳能收集器温度传感器15设置在所述空腔7的顶部，室内温度传感器16设置在建筑物13的室内。
该实施例的异形吸热板1中，凸出条状面101、迎风折弯面102、凹形固定面103、背风条状面104横向长度比为10：5：4：5～10：1：2：1。凹形固定面103与凸出条状面101之间的垂直间距为10mm～100mm。
通孔处的内翻边106深度10mm～50mm；所述通孔105的孔径为2mm～20mm；相邻通孔的中心点之间的间距20mm～100mm；
异形吸热板1上，最下方的通孔底部距离出风口12上沿的垂直高度500mm～1000mm；最上方的通孔顶部距百叶进气口5下沿的垂直距离为500～1000mm；最下方的通孔底部与最上方的通孔顶部之间的垂直高度为空腔7高度的40％～70％。
该实施例中，夏季通风口4、出风口12、夏季进风口6、百叶进气口5分别对应设置有根据温度调整的开度调节装置。
此外，作为气密空间的所述空腔7的底端外接有排污阀17。
本发明还提供了上述无盖板蒸发式太阳能空调系统的使用方法，包括两种模式，为夏季制冷模式、冬季采暖模式。
如图7所示，夏季制冷模式时所述百叶进气口5关闭，夏季制冷模式有两种运行状态，分为夏季夜间状态和夏季白天状态；
夏季夜间状态，适宜夏季夜间和太阳能辐照量不足的情况；夏季夜间状态时，夏季进风口6打开，出风口12打开，该实施例中出风口12按照设定的开度打开；夏季通风口4打开，系统进入自然运行；
夏季白天状态，分为夏季白天自然运行和夏季白天自动运行；所述夏季白天自然运行与夏季夜间状态的方法一致；夏季白天自动运行时，启动出风风机14，出风风机14的启动由太阳能收集器温度T1与室内温度T2设定的温差决定；太阳能收集器温度由太阳能收集器温度传感器15测得，室内温度由室内温度传感器16测得。
如图6所示，冬季采暖模式时夏季通风口4和夏季进风口6关闭，冬季采暖模式也有两种运行状态，分为冬季夜间状态和冬季白天状态。
冬季夜间状态适宜夜间和太阳能辐照量不足的情况，冬季夜间状态时，所有设备均为停止状态；
冬季白天状态时，百叶进气口5和出风口12打开，该实施例中百叶进气口5和出风口12开度按照设定的开度执行，实现自动化控制的话由控制系统控制执行；送风风机11和出风风机14的启动由太阳能收集器温度与室内温度设定的温差决定；太阳能收集器温度由太阳能收集器温度传感器15测得，室内温度由室内温度传感器16测得。
对于温度传感器、各风口的开度调节由控制系统控制执行，其具体电控实现方案很多种，这属于电气控制领域一般技术人员根据常规技术手段就能实现的，不属于本发明创新的部分，因此不再赘述。
上述实施方式是本发明较佳的实施方式，本发明并不仅仅局限于上述方式。
Claims (9)
1.一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：
包括无盖板蒸发式太阳能收集器、风道、送风风机、出风口、出风风机、夏季进风口、温度传感器；
所述盖板蒸发式太阳能收集器包括异形吸热板、反射板、支撑件、夏季通风口、百叶进气口、夏季进风口；
所述反射板设置在建筑物一侧外立墙面上，所述异形吸热板位于反射板的前方并与反射板平行且两者间距为30mm～200mm；反射板、异形吸热板之间形成一空腔，该空腔为一气密空间；该空腔的顶端通过上封板、底端通过下封板封闭；空腔的前立面的顶部设置有夏季通风口与外界大气连通，空腔的后立面顶部设置有百叶进气口；所述夏季通风口高于百叶进气口200mm～500mm；百叶进气口与建筑物内通过风道连通，风道上设置有送风风机；所述空腔的底端通过出风口与建筑物内底部连通，所述出风口上设置有出风风机，在建筑物的后立面的顶部设置有夏季进风口；
所述异形吸热板通过异形折弯形成凸出条状面、迎风折弯面、凹形固定面、背风条状面；凸出条状面、凹形固定面平行，凹形固定面与一侧的凸出条状面之间通过迎风折弯面连接，凹形固定面与另一侧的凸出条状面之间通过背风条状面连接；在凸出条状面上冲有内翻边的多个通孔，所述通孔构成进气间隙；异形吸热板表面制备有高耐候性选择性吸收涂层；
所述温度传感器包括有太阳能收集器温度传感器、室内温度传感器；所述太阳能收集器温度传感器设置在所述空腔的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：所述背风条状面上也设置有内翻边的多个通孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：所述的异形吸热板中，凸出条状面、迎风折弯面、凹形固定面、背风条状面横向长度比为10:5:4:5～10:1:2：1；凹形固定面与凸出条状面之间的垂直间距为10mm～100mm；
所述通孔处的内翻边深度10mm～50mm；所述通孔的孔径为2mm～20mm；相邻通孔的中心点之间的间距20mm～100mm；
异形吸热板上最下方的通孔底部距离所述出风口上沿的垂直高度500mm～1000mm，异形吸热板上最上方的通孔顶部距所述百叶进气口下沿的垂直距离为500～1000mm，异形吸热板最下方的通孔底部与最上方的通孔顶部之间的垂直高度为所述空腔高度的40％～70％。
4.根据权利要求3所述的一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：夏季通风口、出风口、夏季进风口、百叶进气口分别对应设置有根据温度调整的开度调节装置。
5.根据权利要求4所述的一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：作为气密空间的所述空腔的底端外接有排污阀。
6.根据权利要求1所述的一种无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：所述反射板由高发射材料敷在保温板上构成。
7.一种使用方法，用于如权利要求1-6任一项所述的无盖板蒸发式太阳能空调系统，其特征在于：包括两种模式，为夏季制冷模式、冬季采暖模式；
夏季制冷模式时所述百叶进气口关闭，夏季制冷模式有两种运行状态，分为夏季夜间状态和夏季白天状态；
夏季夜间状态，适宜夏季夜间和太阳能辐照量不足的情况；夏季夜间状态时，夏季进风口打开，出风口打开；夏季通风口打开，系统进入自然运行；
夏季白天状态，分为夏季白天自然运行和夏季白天自动运行；所述夏季白天自然运行与夏季夜间状态的方法一致；夏季白天自动运行时，启动出风风机，出风风机启动由太阳能收集器温度与室内温度设定的温差决定；太阳能收集器温度由太阳能收集器温度传感器测得，室内温度由室内温度传感器测得；
冬季采暖模式时夏季通风口和夏季进风口关闭，冬季采暖模式也有两种运行状态，分为冬季夜间状态和冬季白天状态；
冬季夜间状态适宜夜间和太阳能辐照量不足的情况，冬季夜间状态时，所有设备均为停止状态；
冬季白天状态时，百叶进气口和出风口打开，送风风机和出风风机的启动由太阳能收集器温度与室内温度设定的温差决定；太阳能收集器温度由太阳能收集器温度传感器测得，室内温度由室内温度传感器测得。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于：所述夏季夜间状态时，出风口按照设定的开度打开。
9.根据权利要求7或8所述的使用方法，其特征在于：冬季白天状态时，百叶进气口和出风口开度按照设定的开度执行。
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