CN111928330A - 一种太阳能供暖辅热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能供暖技术领域,特别涉及一种太阳能供暖辅热系统;其一种太阳能供暖辅热系统,包括至少一个太阳能升温箱以及测温探头,各所述太阳能升温箱均安装在房屋向阳侧的屋顶或墙壁上,对室内空气进行加热,且各所述太阳能升温箱上端的管道口均连接在出风管道上。本发明提供一种新的太阳能供暖辅热系统,该太阳能供暖辅热系统中室内空气通过进风管道进入太阳能升温箱内,太阳能升温箱吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气挤入室内,造成室内低温空气和箱内高温空气反复置换,使室内升温;该系统直接对室内的空气进行加热,避免了使用液体介质导热而导致的资源浪费,而且不需要光伏板,节省了成本。
Description
技术领域
本发明属于太阳能供暖技术领域,特别涉及一种太阳能供暖辅热系统。
背景技术
现有的太阳能供暖系统,就是用太阳能集热器收集太阳辐射并转化成热能,以液体作为传热介质,以水作为储热介质,热量经由散热部件送至室内进行供暖。该系统需要利用液体介质进行导热浪费资源,而且使用光伏板的成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种新的太阳能供暖辅热系统。
本发明具体技术方案如下:
本发明提供一种太阳能供暖辅热系统,包括至少一个太阳能升温箱以及测温探头,各所述太阳能升温箱均安装在房屋向阳侧的屋顶或墙壁上,对室内空气进行加热,且各所述太阳能升温箱上端的管道口均连接在出风管道上,下端的管道口均连接在进风管道上,所述出风管道远离所述太阳能升温箱的一端穿过墙壁并伸入室内且设于室内的上方,所述测温探头设于所述出风管道内靠近出风口的位置,所述进风管道远离所述太阳能升温箱的一端设于室内的下方。
进一步地改进,太阳能供暖辅热系统还包括风机和控制器,所述测温探头和风机均与所述控制器电连接,所述控制器安装于室内,所述风机安装在所述进风管道的进风口处。
进一步地改进,所述出风管道出风口处设有百叶窗,所述百叶窗的开关与所述控制器电连接,所述控制器上还电连接有电源。
进一步地改进,所述出风管道和进风管道均为软管,且所述进风管道和出风管道上均设有第一保温层,进风管道和出风管道分别与太阳能升温箱的两个管道口密封。
进一步地改进,各所述太阳能升温箱均包括保温箱、透光板以及管道组,所述保温箱为一面开口的空心结构,所述透光板设于所述保温箱开口的一面,与所述保温箱形成密封的空心箱体,且所述透光板设于所述房屋向阳侧,所述管道组设于所述空心箱体内并与保温箱上下两端分别开设的管道口相契合,且管道组的投影与所述透光板在同一方向的投影平行。
进一步地改进,所述管道组包括两平行设置的主管道以及设于两所述主管道之间的多个间隔设置的升温管道,各所述升温管道的上下两端分别与两主管道联通,接口处密封,且两所述主管道上均设有管口,两管口分别与伸入所述保温箱上的两管道口内并分别与两管道口相契合。
进一步地改进,所述主管道与所述升温管道均为金属管,且所述主管道和升温管道上均设有黑色涂层。
进一步地改进,所述保温箱内还设有固定管道组的管道夹。
进一步地改进,所述保温箱包括内箱体和外箱体,所述内箱体和外箱体之间设有第二保温层,且所述内箱体的上设有防火层,所述防火层上设有反光层;
优选的,所述透光板的材质为透明材质,所述透光板的表面设有弧度,且所述透光板的厚度为3mm或大于3mm。
一种应用所述的太阳能供暖辅热系统的加热方法,所述加热方法包括如下步骤:
S1:室内空气通过进风管道进入太阳能升温箱中;
S2:所述太阳能升温箱吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气通过出风管道挤入室内,室内低温空气和太阳能升温箱内高温空气反复置换,室内升温。
本发明的有益效果如下:
本发明提供一种新的太阳能供暖辅热系统,该太阳能供暖辅热系统中室内空气通过进风管道进入太阳能升温箱内,太阳能升温箱吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气挤入室内,造成室内低温空气和箱内高温空气反复置换,使室内升温;该系统直接对室内的空气进行加热,避免了使用液体介质导热而导致的资源浪费,而且不需要光伏板,节省了成本。
附图说明
图1为实施例1中太阳能供暖辅热系统安装在屋顶时的结构示意图;
图2为实施例1中太阳能供暖辅热系统安装在墙壁时的结构示意图;
图3为实施例1中太阳能升温箱的主视图;
图4为实施例1中太阳能升温箱的侧视图;
图5为实施例1中太阳能升温箱的截面图;
图6为实施例1中太阳能升温箱的原理图
图7为实施例1中保温箱的结构示意图;
图8为实施例1中保温箱的局部剖视图;
图9为实施例1中透光板的结构示意图;
图10为实施例1中管道组的结构示意图;
图11为实施例2中应用太阳能供暖辅热系统的加热方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明提供一种太阳能供暖辅热系统,如图1-图2所示,包括至少一个太阳能升温箱1以及测温探头2(优选型号为ds18b20的温度传感器),各所述太阳能升温箱1均安装在房屋向阳侧的屋顶或墙壁上,对室内空气进行加热,且各所述太阳能升温箱1上端的管道口均连接在出风管道3上,下端的管道口均连接在进风管道4上,所述出风管道3远离所述太阳能升温箱1的一端穿过墙壁并伸入室内且设于室内的上方,所述测温探头2设于所述出风管道3内靠近出风口的位置,所述进风管道4远离所述太阳能升温箱1的一端设于室内的下方。本发明中附图的尺寸是进行了适当缩放的。
本发明提供一种新的太阳能供暖辅热系统,该太阳能供暖辅热系统中室内空气通过进风管道进入太阳能升温箱内,太阳能升温箱吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气挤入室内,造成室内低温空气和箱内高温空气反复置换,使室内升温;该系统直接对室内的空气进行加热,避免了使用液体介质导热而导致的资源浪费,而且不需要光伏板,节省了成本;同时,用于其他供暖环境,如燃气供暖、煤供暖等,还可节省其他能源。
本实施例中太阳能升温箱可以安装在向阳的屋顶上,也可以安装在向阳的墙壁上;如图1所示,为太阳能升温箱通过屋顶支架安装在屋顶向阳侧,此时,屋顶支架以稳定为主,可使用类似太阳能热水器式的钢制支架;为当屋顶不具备安装条件或户型较小时,太阳能升温箱可安装在向阳面墙壁,如图2所示,此时,太阳能升温箱可通过膨胀螺丝+支架或落地支架安装,安装方式属现有技术。
本实施例中两太阳能升温箱在屋顶或墙壁上分散安装,只要两个太阳能升温箱不上下或左右叠加而影响阳光照射即可;图中的太阳能升温箱竖直设置是为了便于了解该系统的设置,实际安装时,需要将太阳能升温箱旋转一定的角度,水平或倾斜设置,便于太阳照射升温加热;同时,文中所指的上下均以图1和图2中所示的结构为准,并不以实际安装为准。
本实施例中太阳能供暖辅热系统还包括风机5和控制器6,所述测温探头2和风机5均与所述控制器6(优选STM32系列的单片机)电连接,所述控制器6安装于室内,所述风机5安装在所述进风管道4的进风口处。
如图1、图2所示,本实施例中所述出风管道3出风口处设有百叶窗7,所述百叶窗7的开关与所述控制器6电连接,所述控制器6上还电连接有电源8。
本实施例中设置设置风机和控制器是为了实现自动控制,百叶窗是为了对调节室内温度;其中,测温探头是用来测管道出风口内的温度的,也就是在加热的空气进入室内之前,先进行检测。如果低于18℃,就是低于国家最低供暖标准的室内温度了,冷空气自然就不能再往室内送了,风机在室内下方是用来将室内低温空气加速送进升温箱的。因为冷空气在下,所以放在下方,加速空气的循环速度。在低于18℃时,就不能再让空气循环了。当室外升温箱因为太阳照射导致升温后,出风口内温度也会跟着上升,当高于18℃时,再开启。该设置使得整体用电量少,风机功率相比电暖器等用电功率很少,用于辅助室内升温可省电;其中,图1和图2中风机上方箭头所指的方向为送风方向。
同时,该系统包括自动和手动两种控制方式,在小户型如不许自动控制可不安装风机时,采用手动方式,此时,风机和控制器均不安装,室内空气直接通过进风管道进入太阳能升温箱内进行升温,此时,太阳能升温箱内温度上升后,空气因热胀冷缩以及流动原理,会自行造成室内循环,该种方式的节电量更高。
如图1、图2所示,本实施例中所述出风管道3和进风管道4均为软管,且所述进风管道4和出风管道3上均设有第一保温层9,进风管道4和出风管道3分别与太阳能升温箱1的两个管道口密封。
本实施例中出风管道3和进风管道由于在室外,因此均用软管即可,如铜内胆软管,管道要求做保温,可以防止空气的温度外散;第一保温层可采用玻璃棉,保温泡沫等材料。
如图3-图7、图9所示,本实施例中各所述太阳能升温箱1均包括保温箱11、透光板12以及管道组13,所述保温箱11为一面开口的空心结构,所述透光板12设于所述保温箱11开口的一面,与所述保温箱11形成密封的空心箱体,且所述透光板12设于所述房屋向阳侧,所述管道组13设于所述空心箱体内并与保温箱11上下两端分别开设的管道口相契合,且管道组13的投影与所述透光板12在同一方向的投影平行。
本实施例中透光板需要设于直面阳光的一面,因此,安装后的太阳能升温箱的透光板水平设置或倾斜,可以如图6中所示,透光板水平设置,这样可以增加透光面积,提高加热速度。
本实施例中太阳能升温箱用于给室内空气加温,主要由保温箱升温箱(或升温箱),透光板,管道组组成,根据实际生产安装需要,可制作呈各种规格大小。图中示例为1m×2m大小。管道组主管道管径为10cm,升温管管径为6cm;工作时,如图6所示,升温箱在阳光照射下,阳光穿透透光板进入箱内,直接或被升温箱反射照射到管道组上,辅助管道升温。
如图10所示,本实施例中所述管道组13包括两平行设置的主管道131以及设于两所述主管道131之间的多个间隔设置的升温管道132,各所述升温管道132的上下两端分别与两主管道131联通,接口处密封,且两所述主管道131上均设有管口,两管口分别与伸入所述保温箱11上的两管道口内并分别与两管道口相契合。
如图10所示,本实施例中所述主管道131与所述升温管道132均为金属管,且所述主管道131和升温管道132上均设有黑色涂层133。
本实施例中管道组由金属管道制成,优选铜管,表面为设有黑色涂层(高导热涂料优先)。上下为主管道,中间细管为升温管。升温管道和主管联通,接口密封或焊死。主管上下各带一个出口,为管道组内部唯一通路。出口与升温箱上下圆口契合。根据实际需要和工艺,管道组可制作呈U型盘管式,排列式。图10中以排列式为例。升温管与总管相接口管径综合大于2倍主管管径。
如图3、图7所示,本实施例中所述保温箱11内还设有固定管道组13的管道夹14。
如图8所示,本实施例中所述保温箱11包括内箱体111和外箱体112,所述内箱体111和外箱体112之间设有第二保温层113,且所述内箱体111的上设有防火层114,所述防火层114上设有反光层115。
本实施例中保温箱除其中一面以外,全封闭结构;保温箱上下各附带一个开孔,开孔大小与管道组主管大小相对应,刚好可通过主管,上下附带四个管道夹,用于固定管道组;保温箱包括内箱体和外箱体,内箱体和外箱体之间设置第二保温层,内箱体和外箱体的材质均为轻质材料,例如复合板材,符合木板等,具体依照制作成本和使用环境决定,此时,内箱体和外箱体和第二保温层构成了夹层板,两层板材之间夹一层保温材料(玻璃棉,保温泡沫等均可),箱内层附一层防火材料(石棉,陶瓷纤维等均可)。防火材料上附一层具有反光效果的材料(如铝箔等);保温箱四周组装后为全密封。
如图5所示,本实施例中所述透光板12的材质为透明材质,所述透光板12的表面设有弧度15,且所述透光板12的厚度为3mm或大于3mm。
本实施例中透光板为透光材料制成,根据成本工艺等因素,可选择亚克力,钢化玻璃,玻璃加聚酯贴膜等;透光板和保温箱空置一面刚好组合。组合凡是可使用镶嵌式,卡扣式,螺丝连接等方式,安装后缝隙密封;透光板厚度至少3mm;透光板表面有弧度,用于加大采光范围。
本发明中整体材料耐用,只需定期(如雨雪后)适当清理透光板即可,使用年限很长。
太阳能升温箱工作原理如下:升温箱在阳光照射下,阳光穿透透光板进入箱内,直接或被反光材料反射简介照射到升温管上,升温管表面黑色涂层,辅助管道升温。箱体多层保温用于防止温度外散,使管道保持较高温度。
实施例2
本发明提供一种应用所述的太阳能供暖辅热系统的加热方法,如图11所示,所述加热方法包括如下步骤:
S1:室内空气通过进风管道4进入太阳能升温箱1中;
S2:所述太阳能升温箱1吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气通过出风管道3挤入室内,室内低温空气和太阳能升温箱1内高温空气反复置换,室内升温。
本发明中室内空气通过进风管道进入太阳能升温箱内,太阳能升温箱吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气挤入室内,造成室内低温空气和箱内高温空气反复置换,使室内升温;该系统直接对室内的空气进行加热,避免了使用液体介质导热而导致的资源浪费,而且不需要光伏板,节省了成本;同时,用于其他供暖环境,如燃气供暖、煤供暖等,还可节省其他能源。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应属于本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能供暖辅热系统,其特征在于,包括至少一个太阳能升温箱(1)以及测温探头(2),各所述太阳能升温箱(1)均安装在房屋向阳侧的屋顶或墙壁上,对室内空气进行加热,且各所述太阳能升温箱(1)上端的管道口均连接在出风管道(3)上,下端的管道口均连接在进风管道(4)上,所述出风管道(3)远离所述太阳能升温箱(1)的一端穿过墙壁并伸入室内且设于室内的上方,所述测温探头(2)设于所述出风管道(3)内靠近出风口的位置,所述进风管道(4)远离所述太阳能升温箱(1)的一端设于室内的下方。
2.根据权利要求1所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,太阳能供暖辅热系统还包括风机(5)和控制器(6),所述测温探头(2)和风机(5)均与所述控制器(6)电连接,所述控制器(6)安装于室内,所述风机(5)安装在所述进风管道(4)的进风口处。
3.根据权利要求2所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,所述出风管道(3)出风口处设有百叶窗(7),所述百叶窗(7)的开关与所述控制器(6)电连接,所述控制器(6)上还电连接有电源(8)。
4.根据权利要求1所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,所述出风管道(3)和进风管道(4)均为软管,且所述进风管道(4)和出风管道(3)上均设有第一保温层(9),进风管道(4)和出风管道(3)分别与太阳能升温箱(1)的两个管道口密封。
5.根据权利要求1所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,各所述太阳能升温箱(1)均包括保温箱(11)、透光板(12)以及管道组(13),所述保温箱(11)为一面开口的空心结构,所述透光板(12)设于所述保温箱(11)开口的一面,与所述保温箱(11)形成密封的空心箱体,且所述透光板(12)设于所述房屋向阳侧,所述管道组(13)设于所述空心箱体内并与保温箱(11)上下两端分别开设的管道口相契合,且管道组(13)的投影与所述透光板(12)在同一方向的投影平行。
6.根据权利要求4所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,所述管道组(13)包括两平行设置的主管道(131)以及设于两所述主管道(131)之间的多个间隔设置的升温管道(132),各所述升温管道(132)的上下两端分别与两主管道(131)联通,接口处密封,且两所述主管道(131)上均设有管口,两管口分别与伸入所述保温箱(11)上的两管道口内并分别与两管道口相契合。
7.根据权利要求6所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,所述主管道(131)与所述升温管道(132)均为金属管,且所述主管道(131)和升温管道(132)上均设有黑色涂层(133)。
8.根据权利要求5所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,所述保温箱(11)内还设有固定管道组(13)的管道夹(14)。
9.根据权利要求5所述的太阳能供暖辅热系统,其特征在于,所述保温箱(11)包括内箱体(111)和外箱体(112),所述内箱体(111)和外箱体(112)之间设有第二保温层(113),且所述内箱体(111)的上设有防火层(114),所述防火层(114)上设有反光层(115);优选的,所述透光板(12)的材质为透明材质,所述透光板(12)的表面设有弧度(15),且所述透光板(12)的厚度为3mm或大于3mm。
10.一种应用权利要求1-9所述的太阳能供暖辅热系统的加热方法,其特征在于,所述加热方法包括如下步骤:
S1:室内空气通过进风管道(4)进入太阳能升温箱(1)中;
S2:所述太阳能升温箱(1)吸收太阳能升温,室内空气进入后将原本已升温空气通过出风管道(3)挤入室内,室内低温空气和太阳能升温箱(1)内高温空气反复置换,室内升温。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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