CN109028264A - 一种封闭式采暖系统 - Google Patents

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CN109028264A CN201810755045.8A CN201810755045A CN109028264A CN 109028264 A CN109028264 A CN 109028264A CN 201810755045 A CN201810755045 A CN 201810755045A CN 109028264 A CN109028264 A CN 109028264A
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阚荣强
李隆键
崔文智
蒋雪峰
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Chongqing University
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Chongqing University
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00Other domestic- or space-heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/14Solar energy

Abstract

本发明公开了一种封闭式采暖系统,它包括太阳能集热器(1)和相变蓄热板(5),太阳能集热器(1)与相变蓄热板(5)之间通过循环管路(3)连通,在循环管路(3)上安装有风机(7),太阳能集热器的出风口设置有温控装置(8),温控装置(8)输出信号控制风机(7)的运行与停止。本发明解决了太阳能供暖的间歇性与不稳定性、被动式太阳房采暖的低效性、在原有建筑进行太阳能采暖的施工困难和传统蓄热装置放热不理想的问题。

Description

一种封闭式采暖系统
技术领域
[0001]本发明属建筑米暖技术领域,具体涉及一种封闭式采暖系统。
背景技术
[0002]人们生活中的能源消耗巨大,能源消耗量逐年攀升,环境问题也日益突出,节能减 排刻不容缓。其中,建筑消耗的能源约占总能源的40%左右。我国拥有丰富的太阳能资源,将 太阳能运用到建筑采暖中具有十分重要的意义。但是,太阳能具有间歇性和不稳定性,运用 相变蓄热技术可以有效解决太阳能在建筑采暖上应用的时间、空间和强度上不匹配的矛 盾,白天将太阳能存储起来,夜晚加以利用,从而实现太阳能的短期转移。
[0003]目前相变蓄热采暖系统主要有两种形式,一是蓄热装置与建筑的一体化,该蓄热 装置>与建筑一体化正在全面普及推广,多数相变蓄热装置直接设计为建筑的一部分,如屋 顶、窗户、地面等,但是这种相变蓄热采暖系统需要在新建建筑上进行实施,对原有的建筑 不能使用。二是将蓄热装置做成一个箱体放置于室内,这种箱体占用室内空间,并且放热效 果差。
发明内容
[0004]针对现有技术存在的问题,本发明所要解决的技术问题就是提供一种封闭式采暖 系统,它既能在新建建筑上实施,又能在原有的建筑上使用,且供热性能优越。
[0005]本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的,它包括太阳能集热器 和相变蓄热板,太阳能集热器与相变蓄热板之间通过循环管路连通,在循环管路上安装有 风机,太阳能集热器的出风口设置有温控装置,温控装置输出信号控制风机的运行与停止。
[0006] 优选地,本发明还包括有流量调节阀,流量调节阀安装在循环管路上,用于调节循 环管路的空气流量。
[0007] 本发明将太阳能集热器与相变蓄热板相结合,采用闭式系统。有阳光时,把光能转 换成热能通过空气将热量传递给相变蓄热板存储起来;无阳光时,存储在蓄热板中的热量 传向室内,解决太阳能采暖的间歇性。白天蓄热时,从相变蓄热板中出来的空气温度仍比室 外空气温度要高,因此采用闭式系统,从相变蓄热板出来的空气不是直接排向大气而是被 送回太阳能集热器进行再热,提高太阳能集热器的进口风温,减少热量损失。太阳能具有不 稳定性,尤其是在高原地区,白天有时太阳能的出口风温达不到要求,这时,温控装置动作, 风机关闭,当太阳能集热器的出口风温达到要求时,风机开启,将热风从太阳能集热器送到 相变蓄热板。相变蓄热板采用板式结构,尽量不占用室内空间的前提下,增大相变蓄热板与 室内空气的接触面积,使存储在相变材料中的热量更快地释放出来,增强与室内空气的换 热效果。
[0008] 本发明的技术效果是:既能在新建建筑上实施,又能在原有的建筑上使用,且供热 性能优越。
附图说明
[0009]本发明的附图说明如下: 图1为本发明的结构示意图; 图2为一种可拼装式相变蓄热板的结构示意图。
[〇〇1〇1图中:丨、太阳能集热器;2、流量控制阀;3、循环管路;4、下三通阀;5、相变蓄热板; 6、上二通阀;7、风机;8、温控装置;9、保温层;51、插接座;52、插接头;53、安装支架;54、上集 风箱;55、风管;56封装壳体;57、下集风箱。 ’
具体实施方式
[GG11]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明: 术语解释:外循环是指在风机作用下空气在太阳能集热器与相变蓄热板之间的循环; 内循环是指在相变蓄热板与室内空气进行换热的循环。 “ ’
[0012]如图1所示,本发明包括太阳能集热器1,安装在室外,实现光热转换,加热循环工 质空气;相变蓄热板5,安装在室内墙体表面,实施建筑采暖;循环管路3,为工质空气提供通 路,连接太阳能集热器和相变蓄热板,并具有保温能力;风机7,安装在循环管路上,为空气 循环提供动力;温控装置8,根据太阳能集热器的出口风温来控制风机的运行与停止。相变 蓄热板与墙体之间设有保温层9,减小向墙体的传热量。
[0013]另外,本发明还包括有流量调节阀2,流量调节阀2安装在循环管路3上,用于调节 循环管路的空气流量; 相变蓄热板5上部出风口装有上三通阀6,相变蓄热板5下部进风口装有下三通阀5。出 风口的上三通阀6和进风口的下三通阀5作用是:白天连通外循环回路,给蓄热器供热,夜间 通过三通阀的转向,关闭外循环回路,连通内循环回路。
[0014]外循环回路米用闭式回路,空气从相变蓄热板出风口进入风机进口,增大了太阳 能集热器的进口风温。
[0015]本发明的工作过程是: 白天通过太阳能集热器1将太阳能转化成热能,将热量传递给空气,当太阳能集热器出 口风温达到一定要求时,温控装置8控制风机7启动将空气传递给相变蓄热板5,空气流过相 变蓄热板将热量传递给相变材料;采暖季室外温度低,将从相变蓄热板内出来的空气再送 回太阳能集热器1进行再加热,提高太阳能集热器的进口风温和热效率。
[0016] 夜间,太阳能集热器的出口空气温度低,风机关闭,分别转动上下三通阀,切断空 气的外部循环,使得板内空气与室内空气进行连通,这样一来不仅可以通过蓄热板表面进 行换热还可以通过风管内部空气将热量带入室内,增强放热效果。
[0017] 如图2所示,相变蓄热板5包含有上集风箱54、下集风箱57、封装壳体56和风管55, 上集风箱54与下集风箱57的外表面包装有封装壳体56,在封装壳体56内部有一排风管55连 通上集风箱54和下集风箱57,封装壳体56与风管55间的空隙填充相变材料,上集风箱54和 下集风箱57的两端分别设有插接座51和插接头52,插接座51与插接头52为插接连接,封装 壳体56上边和下边各设置有固定在墙壁上的安装支架53。
[0018] 由于相变蓄热板5的上集风箱54和下集风箱57的两端分别设有插接座51和插接头 52,能够实施插接拼装,在墙壁上进行扩展。如图1所示,在上下层的相变蓄热板5组合中, 左、右两侧设置有竖向流通管,其中一侧的竖向流通管连通各层相变蓄热板5的上集风箱, 另一侧的竖向流通管连通各层相变蓄热板5的下集风箱。
[0019]由于相变蓄热板5为插接板式,与室内空气的换热面积大大增加,使相变蓄热板内 的热量更加充分的释放到环境中。相变材料采用癸酸与月桂酸二元复合相变材料,相变潜 热大,并具有较宽可调节的相变温度范围,以满足不同工况的需要。
[0020]本发明解决了太阳能供暖的间歇性与不稳定性、被动式太阳房采暖的低效性、在 原有建筑进行太阳能采暖的施工困难和传统蓄热装置放热不理想的问题。

Claims (6)

1.一种封闭式采暖系统,其特征还是:包括太阳能集热器(1)和相变蓄热板(5),太阳能 集热器(1)与相变蓄热板(5)之间通过循环管路(3)连通,在循环管路(3)上安装有风机(7), 太阳能集热器的出风口设置有温控装置(8),温控装置(8)输出信号控制风机(7)的运行与 停止。 2_根据权利要求1所述的封闭式采暖系统,其特征还是:包括有流量调节阀(2),流量调 节阀(2)安装在循环管路(3)上。
3.根据权利要求2所述的封闭式采暖系统,其特征还是:相变蓄热板(5)上部出风口装 有上三通阀(6),相变蓄热板(5)下部进风口装有下三通阀(5)。
4.根据权利要求1、2或3所述的封闭式采暖系统,其特征还是:相变蓄热板(5)包含有上 集风箱(54)、下集风箱(57)、封装壳体(56)和风管挪),上集风箱(54)与下集风箱(57)的外 表面包装有封装壳体(56),在封装壳体(56)内部有一排风管(55)连通上集风箱(54)和下集 风箱(5了),封装壳体(56)与风管(55)间的空隙填充相变材料,上集风箱(54)和下集风箱 (57)的两端分别设有插接座(51)和插接头(52),插接座(51)与插接头(52)为插接连接,封 装壳体(56)上边和下边各设置有固定在墙壁上的安装支架(53)。
5.根据权利要求4所述的封闭式采暖系统,其特征还是:在上下层的相变蓄热板(5)组 合中,左、右两侧设置有竖向流通管,其中一侧的竖向流通管连通各层相变蓄热板(5)的上 集风箱,另一侧的竖向流通管连通各层相变蓄热板(5)的下集风箱。
6.根据权利要求4所述的封闭式采暖系统,其特征还是:相变材料采用癸酸与月桂酸二 元复合相变材料。
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