CN201680487U - 墙体式太阳能冷暖装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种墙体式太阳能冷暖装置，包括散热器以及至少一层、每层至少一个集热器，每层集热器的出口通过第一循环管道与散热器的进口连通，每层集热器的进口通过第二循环管道与散热器的出口连通，每层集热器的出口和进口均设有控制阀门，第二循环管道上设有泵以及空气支管，空气支管上设有密闭阀。本实用新型的墙体式太阳能冷暖装置单位面积转换率高；墙体可以作为冷暖装置的一部分，一物二用，不占空间，造价低；可以冬夏两用；适用范围广，没有冻裂问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光热转换装置，尤其是一种太阳能冷暖装置。
背景技术
目前，许多国家和地区的空调能耗在全年民用消耗中占有相当大的比重，利用太阳能这种可再生的清洁能源对节约常规能源，保护自然环境都具有十分重要的意义。
太阳能是自然界主要的能量来源，人类对于太阳能的直接利用已经取得了很大的成绩，在太阳能供冷和供暖方面也进行了不少探索，然而由于效率、成本以及场地等原因，太阳能供冷和供暖尚不能得到普及。现有的太阳能装置普遍存在单位面积光热转换率低，适用范围小等问题。
公知的太阳能集热器外形多为圆柱形，内胆采用厚度较大的不锈钢封头焊接成桶身，再置入金属外壳内整体发泡形成整体的承压式太阳能集热器。其制造成本高，长期在承压状态下使用，使用寿命大大减短。而且无论是壁挂在建筑室内任何墙面，都将占用很大的使用空间，极大影响视觉，既不安全又不美观，推广应用在一定程度上受到影响。
随着能源、环境与发展之间的矛盾越来越突出，人们对于建筑行业中建筑材料的需求越来越严格。在我国，作为建筑结构的主体，墙体长期以来一直是以实心粘土砖为主要材料，生产实心粘土砖既要毁田取土，又要消耗能源，且对环境造成污染，作为粘土砖的替代产品，出现了各种非粘土砖、空心砖块、膨胀混凝土等新型无机材料作为新型墙体材料，也出现了各种发泡材料与丝网、水泥抹面复合而成的轻型保温墙体。
实用新型内容
为了解决现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种太阳能冷暖装置，其适合大部分建筑且成本较低，并能够提高单位面积光热转换率，降低设备成本，同时减少占用空间。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种墙体式太阳能冷暖装置，包括散热器以及至少一层、每层至少一个集热器，所述每层集热器的出口通过第一循环管道与所述散热器的进口连通，所述每层集热器的进口通过第二循环管道与所述散热器的出口连通，所述每层集热器的出口和进口均设有控制阀门，所述第二循环管道上设有泵以及空气支管，所述空气支管上设有密闭阀。
作为优选，所述控制阀门与所述密闭阀均为电磁阀。
作为优选，所述集热器包括集热腔室、保温层以及用于吸收光源的玻璃层，所述玻璃层和所述保温层分别设置在集热腔室两侧。
作为优选，所述玻璃层是真空的或中空的。
作为优选，所述集热腔室、保温层和玻璃层是一体式的或分体式的。
作为优选，所述集热器为外墙或屋顶，散热器为内墙或地板。
为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种墙体式太阳能冷暖装置，包括散热器以及集热器，所述集热器的出口通过第一循环管道与散热器的进口连通，所述集热器的进口通过第二循环管道与所述散热器的出口连通，所述第一循环管道上设有控制阀门，所述第二循环管道上设有泵以及空气支管，所述空气支管上设有密闭阀。
作为优选，所述控制阀门与所述密闭阀均为电磁阀。
作为优选，所述集热器包括集热腔室、保温层以及用于吸收光源的玻璃层，所述玻璃层和所述保温层分别设置在集热腔室两侧，所述玻璃层是真空的或中空的。
作为优选，所述集热腔室、保温层和玻璃层是一体式的或分体式的。
本实用新型的有益效果在于，单位面积转换率高；装置和墙体可以作为冷暖装置的一部分，一物二用，不占空间，造价低；可以冬夏两用；适应范围广，没有冻裂问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的墙体式太阳能冷暖装置的结构示意图。
图2为图1中的集热器的一种结构示意图。
图3为图1中的集热器的另一种结构示意图。
图4为本实用新型实施例二的墙体式太阳能冷暖装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，本实施例的墙体式太阳能冷暖装置包括散热器2以及至少一层、每层至少一个集热器1，每层的集热器1的出口通过第一循环管道3与散热器2的进口连通，每层的集热器1的进口通过第二循环管道4与散热器2的出口连通，每层的集热器1的出口和进口均设有控制阀门，集热器1的进口处设置有第一控制阀20，集热器1的出口处设置有第二控制阀6，第一控制阀20和第二控制阀6通常是电磁阀，第二循环管道4上设有泵5以及空气支管16，空气支管16上设有密闭阀7。泵5可以将液体集热介质从散热器2抽到集热器1中。
其中，集热器1的层数和每层的数量是根据楼层层数、每层楼的大小进行设置的，楼层越多、每层楼越大，相应地需要设置的集热器1的层数以及每层的数量也就越多，以最大限度地吸收太阳热量。每层的集热器1可以通过各层的第一控制阀20和第二控制阀6而实现单独控制，十分方便。
如图2所示，集热器1包括集热腔室11、保温层13以及用于吸收光源的玻璃层12，玻璃层12和保温层13分别设置在集热腔室11两侧，玻璃层12既可以是真空的，也可以是中空的。集热腔室11具有入口111和出口112，通常也是由玻璃粘结而成，当然也可由其他材料制成。靠近室内侧的玻璃板涂或贴有吸光膜并设有保温层13。集热腔室11、保温层13和玻璃层12之间可以是如图2所示的一体式，也可以是如图3所示的分体式。
集热腔室11按高度分层布置，每层的集热介质由各层的的第一控制阀20和第二控制阀6单独控制，使得集热腔室单独承压。第一循环管道3管径大于每层的集热器出口汇聚的管道，从而保证液体集热介质从集热器1流到散热器2的过程中不产生回流现象。第一控制阀20由液位开关21控制，液体集热介质充满集热腔室时关闭，液位下降时打开。泵5的开启通过控制器控制，指令可以有三种：1、集热器温度上升时；2、预定时间；3、人工指令。泵5的关闭由控制器设定运行时间控制。第二控制阀6由中控器控制，开启指令可以有三种：1、集热介质温度由升转降时；2、预设时间；3、人工指令。第二控制阀6的关闭指令为泵5的开启指令。
实际应用时，集热器1可以充当外墙或屋顶，散热器2可以充当内墙或地板，即将整个装置与墙体结合起来。集热器1的玻璃层12充当墙体外表面，保温层13充当墙体的内表面，将集热腔室11密封在中间即可；散热器2的形式更加灵活，只要地板或内墙形成能够储存液体集热介质的通道即可。
下面介绍本实施例的墙体式太阳能冷暖装置的工作过程：
在冬天，密闭阀7关闭，整个装置与外界大气隔绝。太阳升起后第二控制阀6关闭，泵5打开，泵5将集热介质从散热器2抽到集热器1中，集热介质吸收太阳辐射温度升高。下午温度不再升高时，第二控制阀6打开，集热介质流回到散热器2中，集热介质通过散热器向室内供热。
在夏天，密闭阀7和第二控制阀6打开，集热器1中的热空气上升，通过散热器2的通气孔8将室内热空气抽出，引入阴凉处的空气为室内降温。通气孔8在夏天提供了外界空气和室内空气的通道。
80％以上太阳辐射可以穿过玻璃层12进入集热腔室11，集热腔室11中的液体集热介质可把红外辐射全部吸收，集热腔室11侧壁上设置的吸光膜可把可见光全部吸收，这些辐射被吸收后全部转化为热量使液体集热介质和集热腔室11升温。保温层13和玻璃层12可以减少热量向外散发。由于热量散发的速度与液体集热介质温度成正比，所以，设计时增大液体集热介质的量使温度降低从而减少热量损失。当液体集热介质温度不再升高后，由泵5调到室内。这样，使得室内得到的太阳辐射能量的总量大大提高，从而达到采暖要求。
这种低温集热的方式好处很多：对材料要求低，普通建筑玻璃即可，室内温度波动小，自然舒适。
如果液体集热介质是水，则相当于使用本装置生产低温热水。
实施例二：
对于单个建筑，也可以只使用一个集热器1实现，如图4所示，墙体式太阳能冷暖装置包括散热器2以及集热器1，集热器1的出口通过第一循环管道3与散热器2的进口连通，集热器1的进口通过第二循环管道4与散热器2的出口连通，第一循环管道3上设有控制阀门6，第二循环管道4上设有泵5以及空气支管16，空气支管16上设有密闭阀7。其中控制阀门6与密闭阀7均可以是电磁阀。液体集热介质10通过泵5由散热器2抽到集热器1中。散热器2上设有通气孔8。
其工作过程和原理都和实施例一相同。
Claims (10)
1.一种墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，包括：散热器以及至少一层、每层至少一个集热器，所述每层集热器的出口通过第一循环管道与所述散热器的进口连通，所述每层集热器的进口通过第二循环管道与所述散热器的出口连通，所述每层集热器的出口和进口均设有控制阀门，所述第二循环管道上设有泵以及空气支管，所述空气支管上设有密闭阀。
2.根据权利要求1所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述控制阀门与所述密闭阀均为电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述集热器包括集热腔室、保温层以及用于吸收光源的玻璃层，所述玻璃层和所述保温层分别设置在所述集热腔室两侧。
4.根据权利要求3所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述玻璃层是真空的或中空的。
5.根据权利要求3所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述集热腔室、保温层和玻璃层是一体式的或分体式的。
6.根据权利要求3所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述集热器为外墙或屋顶，所述散热器为内墙或地板。
7.一种墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，包括：散热器以及集热器，所述集热器的出口通过第一循环管道与所述散热器的进口连通，所述集热器的进口通过第二循环管道与所述散热器的出口连通，所述第一循环管道上设有控制阀门，所述第二循环管道上设有泵以及空气支管，所述空气支管上设有密闭阀。
8.根据权利要求7所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述控制阀门与所述密闭阀均为电磁阀。
9.根据权利要求7或8所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述集热器包括集热腔室、保温层以及用于吸收光源的玻璃层，所述玻璃层和所述保温层分别设置在所述集热腔室两侧，所述玻璃层是真空的或中空的。
10.根据权利要求9所述的墙体式太阳能冷暖装置，其特征在于，所述集热腔室、保温层和玻璃层是一体式的或分体式的。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111854186A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-30 | 郑州大学 | 一种多风道集热墙 |
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- 2010-02-09 CN CN2010201150376U patent/CN201680487U/zh not_active Expired - Fee Related
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