CN108592417A - 一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，包括外框，外框的内部固定连接有换热波纹管，换热波纹管的底端和顶端分别连通有进气管和出气管，进气管的一端贯穿外框且延伸至外框的外部，进气管位于外框外部的一端连通有过滤框，涉及太阳能空气加热器技术领域。该提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，实现强制换热，增加了空气交互的速度，有效的增加了换热的面积，在一定长度内，获得更好的换热效果，可以有效的减缓空气通过速度，使得空气在换热波纹管中能够有足够的时间进行换热，便于对装置内部进行检修和维护，保证了装置内部的温度不会散失，避免损坏换热波纹管，节约了使用成本。

Description

一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法

技术领域

本发明涉及太阳能空气加热器技术领域，具体为一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法。

背景技术

太阳能是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等等。在几十亿年内，太阳能是取之不及、用之不竭的理想能源。

目前有以空气为传热介质的太阳能空气加热形式，与太阳能热水相比，它不需要水箱，不需要水泵，不需要复杂的控制部件，只是利用太阳光把加热器内空气加热，然后对流到房间内取暖，所以初装费用极低，无任何维持和维护费用，太阳能空气加热系统特别适合学校、办公楼、公共建筑、工业厂房等工作时间为白天的场所，也非常适合集中供暖的补充热源，太阳能补充多少热置，取暖系统就会节省多少热置的费用，太阳能空气加热系统是一项用于提供经济适用的采暖通风解决方案的太阳能高科技新技术，它有效地利用大自然賦予的太阳能资源，降低不可再生能源的消耗，为人类提供一个舒适且经济的生存空间。

现有的太阳能空气加热装置，大多采用直管道进行换热，导致换热效率较低，换热面积较小，需要花费较长的时间才能将室内空气进行加热，同时目前的太阳能空气加热装置，大多没有强制气体循环的装置，使得房屋内部气体很难依靠本身的流动进行换热，实用性较差，并且目前的太阳能空气加热装置，大多在检修和维护的时候都较为复杂，影响人们的使用。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，解决了现有的太阳能空气加热装置，大多采用直管道进行换热，导致换热效率较低，换热面积较小，大多没有强制气体循环的装置，实用性较差，大多在检修和维护的时候都较为复杂，影响人们使用的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，包括外框，所述外框的内部固定连接有换热波纹管，所述换热波纹管的底端和顶端分别连通有进气管和出气管，所述进气管的一端贯穿外框且延伸至外框的外部，所述进气管位于外框外部的一端连通有过滤框，并且过滤框内壁的两侧之间固定连接有过滤板，所述出气管的一端贯穿外框且延伸至外框的外部，所述出气管位于外框外部的一端连通有出气框，并且出气框内壁的一侧固定连接有风机，所述出气框的左侧设置有与风机相适配的出风板，所述风机的顶部通过电线固定连接有控制器，并且控制器的底部与外框的顶部固定连接，所述控制器的顶部设置有调节旋钮，所述外框的两侧均固定连接有转动座，并且两个转动座相对的一侧之间转动连接有玻璃罩，所述外框表面的两侧均固定连接有固定装置，所述玻璃罩表面的两侧均固定连接有与固定装置相适配的挂扣。

进一步地，所述固定装置包括底板，所述底板的背面与外框的表面固定连接，所述底板的表面转动连接有转柄，所述转柄的底部转动连接有转动杆，所述转动杆的表面转动连接有挂套，所述挂套与挂扣呈相适配设置。

进一步地，所述换热波纹管的外表面设置有外螺纹，并且换热波纹管的内表面设置有内螺纹。

进一步地，所述外框内壁的顶部和底部均固定连接有保温棉，并且外框内壁的右侧固定连接有保温垫。

进一步地，所述玻璃罩采用太阳能光热专用钢化玻璃制成。

进一步地，所述换热波纹管的表面喷涂优质的太阳能吸热材料，并且换热波纹管采用易弯曲材料制成。

进一步地，所述过滤框的顶部与外框的顶部固定连接，并且过滤框的底部开设有与过滤板相适配的进气口。

一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器的使用方法，包括以下步骤：

第一步：将装置安装在房屋上，并且使得玻璃罩处于向阳面，便于阳光直接照射，同时使得过滤框和出气框均安装于室内，并且将装置与房屋连通到部位均做密封处理，防止热量的散失；

第二歩：通过换热使得换热波纹管内部空气达到预定温度，启动控制器，使得风机工作，将室内冷空气抽入过滤框，空气通过过滤板的过滤，将空气中的灰尘进行处理，然后通过进气管进入换热波纹管，太阳光照射在换热波纹管表面的太阳能涂层上，使得换热波纹管温度迅速上升，与换热波纹管内部的冷空气形成换热，加热管内的空气，加热后的空气通过出气管进入出气框，并且通过风机将热空气通过出风板吹入室内，如此往复实现对室内空气的加热；

第三歩：转动调节旋钮即可实现对风机转速的调节，从而实现对换气速度的控制，可以根据不同的需求进行调节；

第四歩：向上扣动转柄，带动转动杆向上移动，从而使得挂套滑出挂扣，此时即可开启玻璃罩，可以对换热波纹管进行检修，便于维修人员的维修和更换，并且检测保温棉和保温垫的保温情况，提高了使用的便捷性。

（三）有益效果

本发明具有以下有益效果：

（1）、该提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，通过风机将室内空气通过进气管抽入换热波纹管，并且通过出气管的排出，实现强制换热，增加了空气交互的速度，有效的解决目前的太阳能空气加热装置气体流动速度慢，工作效率低的问题。

（2）、该提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，通过所述换热波纹管的外表面设置有外螺纹，并且换热波纹管的内表面设置有内螺纹，所述换热波纹管的表面喷涂优质的太阳能吸热材料，并且换热波纹管采用易弯曲材料制成，较传统的直管式换热管，换热波纹管可以有效的增加了换热的面积，是传统太阳能蓝膜集热器总面积的3.5倍，在一定长度内，获得更好的换热效果，同时可以进行任意的调节角度，可以根据实际使用需求进行任意弯曲，并且换热波纹管内部的螺纹，空气经过螺纹时会产生涡流，大大促进内螺纹件热空气的循环，吸热后的空气能瞬间被带走，实现整个换热波纹管内部空气流动无死角，可以有效的减缓空气通过速度，使得空气在换热波纹管中能够有足够的时间进行换热。

（3）、该提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，通过所述底板的背面与外框的表面固定连接，所述底板的表面转动连接有转柄，所述转柄的底部转动连接有转动杆，所述转动杆的表面转动连接有挂套，所述挂套与挂扣呈相适配设置，所述外框的两侧均固定连接有转动座，并且两个转动座相对的一侧之间转动连接有玻璃罩，达到了便于对装置内部进行检修和维护的目的，在保证装置强度的同时，便于使用者对装置内部进行维修，操作简单，便于人们的使用。

（4）、该提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，通过所述外框内壁的顶部和底部均固定连接有保温棉，并且外框内壁的右侧固定连接有保温垫，保证了装置内部的温度不会散失，维持装置内部处于较高温度状态，便于换热的进行。

（5）、该提高光热转化效率的太阳能空气加热器及其使用方法，通过所述进气管的左端贯穿外框且延伸至外框的外部，所述进气管位于外框外部的一端连通有过滤框，并且过滤框内壁的顶部和底部之间固定连接有过滤板，有效的对进气口的灰尘进行过滤，防止灰尘和杂物进入装置，避免损坏换热波纹管，节约了使用成本。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明内部的结构示意图；

图2为本发明外部的结构示意图；

图3为本发明换热波纹管的内部结构示意图；

图4为本发明固定装置的结构示意图。

图中，1-外框、2-换热波纹管、3-进气管、4-过滤框、5-过滤板、6-出气管、7-出气框、8-风机、9-出风板、10-控制器、11-调节旋钮、12-保温棉、13-保温垫、14-固定装置、141-底板、142-转柄、143-转动杆、144-挂套、15-挂扣、16-转动座、17-玻璃罩、18-外螺纹、19-内螺纹。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，包括外框1，外框1的内部固定连接有换热波纹管2，增加了换热的面积，并且可以根据实际使用需求进行任意弯曲，换热波纹管2的底端和顶端分别连通有进气管3和出气管6，进气管3便于气体进入换热波纹管2，出气管6便于换热波纹管2内部的气体的排出，进气管3的一端贯穿外框1且延伸至外框1的外部，进气管3位于外框1外部的一端连通有过滤框4，并且过滤框4内壁的两侧之间固定连接有过滤板5，有效的对进入换热波纹管2的气体进行过滤，避免异物进入换热波纹管2，出气管6的一端贯穿外框1且延伸至外框1的外部，出气管6位于外框1外部的一端连通有出气框7，并且出气框7内壁的一侧固定连接有风机8，风机8实现强制换热，提高了换热效果，出气框7的左侧设置有与风机8相适配的出风板9，出风板9避免异物损坏风机8的扇叶，风机8的顶部通过电线固定连接有控制器10，并且控制器10的底部与外框1的顶部固定连接，控制器10可采用自动化控制，实现变流量运行，控制器10的顶部设置有调节旋钮11，调节旋钮11便于对风速进行调节，增加了装置的实用性，外框1的两侧均固定连接有转动座16，并且两个转动座16相对的一侧之间转动连接有玻璃罩17，玻璃罩17保护换热波纹管2的同时避免阳光的照射，外框1表面的两侧均固定连接有固定装置14，玻璃罩17表面的两侧均固定连接有与固定装置14相适配的挂扣15，固定装置14包括底板141，底板141的背面与外框1的表面固定连接，底板141的表面转动连接有转柄142，转柄142的底部转动连接有转动杆143，转动杆143的表面转动连接有挂套144，挂套144与挂扣15呈相适配设置，便于打开和关闭玻璃罩17，换热波纹管2的外表面设置有外螺纹18，并且换热波纹管2的内表面设置有内螺纹19，外框1内壁的顶部和底部均固定连接有保温棉12，并且外框1内壁的右侧固定连接有保温垫13，提高装置的保温效果，玻璃罩17采用太阳能光热专用钢化玻璃制成，避免玻璃罩17的损坏，换热波纹管2的表面喷涂优质的太阳能吸热材料，便于对太阳能的吸收，并且换热波纹管2采用易弯曲材料制成，过滤框4的顶部与外框1的顶部固定连接，并且过滤框4的底部开设有与过滤板5相适配的进气口，便于进气；

一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器的使用方法，包括以下步骤：

第一步：将装置安装在房屋上，并且使得玻璃罩17处于向阳面，便于阳光直接照射，同时使得过滤框4和出气框7均安装于室内，并且将装置与房屋连通到部位均做密封处理，防止热量的散失；

第二歩：通过换热使得换热波纹管2内部空气达到预定温度，启动控制器10，使得风机8工作，将室内冷空气抽入过滤框4，空气通过过滤板5的过滤，将空气中的灰尘进行处理，然后通过进气管3进入换热波纹管2，太阳光照射在换热波纹管2表面的太阳能涂层上，使得换热波纹管2温度迅速上升，与换热波纹管2内部的冷空气形成换热，加热管内的空气，加热后的空气通过出气管6进入出气框7，并且通过风机8将热空气通过出风板9吹入室内，如此往复实现对室内空气的加热；

第三歩：转动调节旋钮11即可实现对风机8转速的调节，从而实现对换气速度的控制，可以根据不同的需求进行调节；

第四歩：向上扣动转柄142，带动转动杆143向上移动，从而使得挂套144滑出挂扣15，此时即可开启玻璃罩17，可以对换热波纹管2进行检修，便于维修人员的维修和更换，并且检测保温棉12和保温垫13的保温情况，提高了使用的便捷性。

使用时，通过控制器10开启风机8，然后转动调节旋钮11调节风机8至合适的转速，由于风机8的转动，使得气体进过滤框4内部的过滤板5过滤后进入进气管3，然后进入换热波纹管2，阳光通过玻璃罩17直接照射在换热波纹管2上，通过换热波纹管2表面的太阳能涂料使得对太阳能的吸收，从而实现对换热波纹管2内部的气体进行加热，加热后的空气经由出气管6进入出气框7，从而进入室内，实现对室内空气的加热，当需要对装置内部进行检修时，转动转柄142，带动转动杆143向上移动，从而使得挂套144滑出挂扣15，然后开启玻璃罩17，即可实现对装置内部的检修。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，包括外框（1），其特征在于：所述外框（1）的内部固定连接有换热波纹管（2），所述换热波纹管（2）的底端和顶端分别连通有进气管（3）和出气管（6），所述进气管（3）的一端贯穿外框（1）且延伸至外框（1）的外部，所述进气管（3）位于外框（1）外部的一端连通有过滤框（4），并且过滤框（4）内壁的两侧之间固定连接有过滤板（5），所述出气管（6）的一端贯穿外框（1）且延伸至外框（1）的外部，所述出气管（6）位于外框（1）外部的一端连通有出气框（7），并且出气框（7）内壁的一侧固定连接有风机（8），所述出气框（7）的左侧设置有与风机（8）相适配的出风板（9），所述风机（8）的顶部通过电线固定连接有控制器（10），并且控制器（10）的底部与外框（1）的顶部固定连接，所述控制器（10）的顶部设置有调节旋钮（11），所述外框（1）的两侧均固定连接有转动座（16），并且两个转动座（16）相对的一侧之间转动连接有玻璃罩（17），所述外框（1）表面的两侧均固定连接有固定装置（14），所述玻璃罩（17）表面的两侧均固定连接有与固定装置（14）相适配的挂扣（15）。

2.根据权利要求1所述的一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，其特征在于：所述固定装置（14）包括底板（141），所述底板（141）的背面与外框（1）的表面固定连接，所述底板（141）的表面转动连接有转柄（142），所述转柄（142）的底部转动连接有转动杆（143），所述转动杆（143）的表面转动连接有挂套（144），所述挂套（144）与挂扣（15）呈相适配设置。

3.根据权利要求1所述的一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，其特征在于：所述换热波纹管（2）的外表面设置有外螺纹（18），并且换热波纹管（2）的内表面设置有内螺纹（19）。

4.根据权利要求1所述的一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，其特征在于：所述外框（1）内壁的顶部和底部均固定连接有保温棉（12），并且外框（1）内壁的右侧固定连接有保温垫（13）。

5.根据权利要求1所述的一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，其特征在于：所述玻璃罩（17）采用太阳能光热专用钢化玻璃制成。

6.根据权利要求1所述的一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，其特征在于：所述换热波纹管（2）的表面喷涂优质的太阳能吸热材料，并且换热波纹管（2）采用易弯曲材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器，其特征在于：所述过滤框（4）的顶部与外框（1）的顶部固定连接，并且过滤框（4）的底部开设有与过滤板（5）相适配的进气口。

8.一种提高光热转化效率的太阳能空气加热器的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：将装置安装在房屋上，并且使得玻璃罩（17）处于向阳面，便于阳光直接照射，同时使得过滤框（4）和出气框（7）均安装于室内，并且将装置与房屋连通到部位均做密封处理，防止热量的散失；

第二歩：通过换热使得换热波纹管（2）内部空气达到预定温度，启动控制器（10），使得风机（8）工作，将室内冷空气抽入过滤框（4），空气通过过滤板（5）的过滤，将空气中的灰尘进行处理，然后通过进气管（3）进入换热波纹管（2），太阳光照射在换热波纹管（2）表面的太阳能涂层上，使得换热波纹管（2）温度迅速上升，与换热波纹管（2）内部的冷空气形成换热，加热管内的空气，加热后的空气通过出气管（6）进入出气框（7），并且通过风机（8）将热空气通过出风板（9）吹入室内，如此往复实现对室内空气的加热；

第三歩：转动调节旋钮（11）即可实现对风机（8）转速的调节，从而实现对换气速度的控制，可以根据不同的需求进行调节；

第四歩：向上扣动转柄（142），带动转动杆（143）向上移动，从而使得挂套（144）滑出挂扣（15），此时即可开启玻璃罩（17），可以对换热波纹管（2）进行检修，便于维修人员的维修和更换，并且检测保温棉（12）和保温垫（13）的保温情况，提高了使用的便捷性。