CN202902658U

CN202902658U - 一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统

Info

Publication number: CN202902658U
Application number: CN2012206153666U
Authority: CN
Inventors: 周敏; 侯占魁; 王国栋
Original assignee: China Northwest Architecture Design and Research Institute Co Ltd
Current assignee: China Northwest Architecture Design and Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-11-20

Abstract

本实用新型公开了一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统,包括吸收太阳光的蓄热空间，以及与蓄热空间相连的室内空间，所述蓄热空间与室内空间通过一隔板分隔开来；所述蓄热空间包括开设一个投射太阳光的玻璃顶，以及与玻璃顶相对设置的隔板，所述隔板上设置有第一蓄热体，玻璃顶所在的屋面的内侧设置有第二蓄热体，且在蓄热空间的两侧墙体上开设有通风口；所述蓄热空间内侧还包覆有保温层，防止蓄热空间内部储存的热量向外界的散失，所述第一蓄热体以及第二蓄热体通过支架安装于隔板上侧和屋面内侧，位于保温层之上。所述室内空间由围护结构和地面构成。不仅可以实现对室内供暖的功能，还可以使建筑物实现自然通风的功能。

Description

一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能供暖及通风技术领域，具体涉及一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统。

背景技术

当前，利用太阳能供暖的系统从集热形式上分为“主动式”和“被动式”两种。主动式太阳能供暖系统基本由太阳能集热器、储热装置、传递设备与控制部件等组成，利用太阳能集热器与载热介质经蓄存及设备传送向室内供暖。被动式太阳能供暖系统最基本的工作机理是 “温室效应”。被动式太阳房的外围护结构应具有较大的热阻，室内要有足够的重质材料，如砖石、混凝土，以保持房屋有良好的蓄热性能。主动式系统的设备较多，结构复杂，投资较大，但是太阳能辐射热的利用效率较高，而被动式系统结构相对简单，投资较低，但是太阳能辐射热的利用效率很低。

从载热介质上来说，大致可分为太阳能—水系统和太阳能—空气系统。其中，“主动式”系统多为太阳能—水系统，而“被动式”系统多为太阳能—空气系统。当前，将主动式太阳能供暖系统与被动式太阳能供暖系统结合使用的方法很少，而且对于当前绝大多数的太阳能供暖系统来说，其接受的能量为直接的太阳辐射热，即以短波辐射为主的太阳辐射热。还有，在太阳房的应用上也比较单一，例如，只将其用于供暖或只用通风，没有将太阳房的功能及能量发挥完全。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统,将主动式太阳能供暖系统与被动式太阳能供暖系统相结合，以满足不同时间段或不同季节室内供暖需求；内部设置的相变蓄热材料可以有效地吸收和储存辐射热与对流热，提高了太阳能的利用效率，以达到充分和全面利用太阳能的目的；不仅可以实现对室内供暖的功能，还可以使建筑物实现自然通风的功能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统, 包括吸收太阳光的蓄热空间，以及与蓄热空间相连的室内空间，所述蓄热空间与室内空间通过一隔板分隔开来；

所述蓄热空间包括开设一侧投射太阳光的玻璃顶，以及与玻璃顶相对设置的隔板，所述隔板上设置有第一蓄热体，玻璃顶所在的屋面的内侧设置有第二蓄热体，且在蓄热空间的两侧墙体上开设有通风口；所述蓄热空间内侧还包覆有保温层，防止蓄热空间内部储存的热量向外界的散失，所述第一蓄热体以及第二蓄热体通过支架安装于隔板上侧和屋面内侧，位于保温层之上。

所述室内空间由围护结构和地面构成。

优选的，在隔板上两侧设置有出风口和进风口，所述出风口处安装有第一风机，第一风机、出风口和进风口构成蓄热空间与室内空间的风通道。

优选的，所述的第二风机，分别设置在第一蓄热体与保温层之间，以及第二蓄热体与保温层之间，对蓄热空间的内部循环空气起到强化和诱导作用。

优选的，所述通风口处安装有通风窗，通过启闭调节及开度对建筑物进行自然通风。

优选的，所述第一蓄热体和第二蓄热体均为相变蓄热材料。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型屋面上设置的玻璃顶可以透射大量的太阳光，使之到达屋顶内部；

太阳能屋顶内设置的第一蓄热体与第二蓄热体都为相变蓄热材料，能有效的吸收与储存太阳辐射热与对流热，可以将能量转移到夜晚时使用，更加有效地利用了太阳能；

保温层的设置可以有效地阻止屋顶内部储存的热量向外界的散失，同时还可以有效地降低屋顶内空气温度波动对室内空气温度影响的程度；

位于隔板上的第一风机可以对气流的流向及流量起到诱导和调节的作用，并且风机的启停控制和调节都很便捷；

第二风机的设置可以对太阳房内部循环空气起到强化和诱导作用，强化换热，太阳房外墙上设置的通风窗可以在春秋季对建筑物进行自然通风。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型白天蓄热第一阶段的工作原理图。

图2为本实用新型白天蓄热第二阶段的工作原理图。

图3为本实用新型晚上放热的工作原理图。

图4为本实用新型的其他应用形式（一）。

图5为本实用新型的其他应用形式（二）。

图6为本实用新型的自然通风工作原理图。

图7为本实用新型其他应用形式（一）的自然通风工作原理图。

图中：1、屋面；2、外墙；3、隔板；4、围护结构；5、地面；6、玻璃顶； 7、保温层；8、第一风机；9、第一蓄热体；10、支架；11、第二蓄热体；12、支架；13、第二风机； 14、通风窗；15、出风口；16、进风口。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照图1-图7所述，一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，包括一个水平布置的屋面1、竖向的外墙2和水平布置的隔板3，隔板3的下面是由围护结构4和地面5构成的室内空间；屋面1中部有玻璃顶6，屋面1、外墙2和隔板3构成蓄热空间，在屋面1内侧、外墙2内侧和隔板3上面一侧敷设有保温层7，在隔板3右侧安装有第一风机8，第一风机8下面有出风口15，出风口15通向室内；

在隔板3左侧有进风口16，进风口16与室内相通，出风口15和进风口16之间的隔板3上侧通过支架10固定第一蓄热体9，屋面1下侧通过支架12固定第二蓄热体11，其中，第二蓄热体11为多块分散布置，位于玻璃顶6的两侧，第一蓄热体9和第二蓄热体11与保温层7之间设置有第二风机13，对太阳房内部循环空气起到强化和诱导作用，强化换热。

太阳房外墙2上设置的通风窗14可以手动或自动打开，在春秋季对建筑物进行自然通风。

所述的第一蓄热体9位于隔板3上侧，第二蓄热体11位于屋面1下侧，第一蓄热体与第二蓄热体都为相变蓄热材料，而且第一蓄热体9的面积较大，第二蓄热体11的面积较小。

所述的第二蓄热体11为多块分散布置，位于玻璃顶6的两侧。

所述的保温层7位于屋顶结构的内侧。

所述的第一风机8、出风口15和进风口16构成太阳房与室内的风通道。

本实用新型的工作原理为：

实施例1：

白天时（见图1），玻璃顶透射大量的太阳辐射，而太阳辐射多以短波辐射为主，绝大部分的太阳辐射能量被第一蓄热体吸收，其温度升高，在第一蓄热体蓄热相变的同时，也不断的向外放热，使屋顶内的空气温度升高。此时，可根据室内的供暖需求选择性的开启和关闭风机，并同时调节风机的转速，控制进入室内空气量，从而达到对室内供暖的目的，或者开启通风窗，并同时调节窗户的开度，选择性的开启风机，对室内进行自然通风（见图6）。

当第一蓄热体蓄热完成后（见图2、图6），其向外的散热量加大，第一蓄热体充当将太阳辐射的短波辐射转换为长波辐射的媒介，它源源不断的释放出长波辐射能量，屋顶内的空气温度逐渐升高，此时，第二蓄热体吸收来自第一蓄热体的长波辐射，温度逐渐升高，相变蓄热量加大，同时它还吸收屋顶上部温度较高的空气中的对流热，逐渐的完成自身的相变蓄热过程。此时，也可根据室内的供暖及通风需求选择性的开启和关闭风机及通风窗，从而达到对室内供暖及通风的目的。

晚上时（见图3），开启风机，利用白天储存在蓄热体中的热量加热循环空气，同时调节风机的转数，控制进入室内空气量，达到对室内供暖的目的。或者，开启通风窗，并同时调节窗户的开度，选择性开启风机，对室内进行自然通风（见图6）。

实施例2：

本实用新型所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，稍加改动，如省略掉风机、出风口、进风口，也可直接应用在室内的太阳能储存及利用中，即这个太阳能屋顶可以直接作为室内来使用。

实施例3：

本实用新型所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，也可应用在类似于附加阳光间式的建筑物内，其结构示意图及供暖、通风工作原理图见图4和图7。

实施例4：

本实用新型所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，强化换热的方式可以有很多种，例如在第二风机上接一段风管，然后将风管上开孔，同时在蓄热体上设置一些出风小孔，同样可以达到诱导太阳房内循环空气和强化换热的目的，其结构示意图见图5。

本实用新型可以在不同季节或一天里的不同时间段充分的利用太阳能来对室内进行供暖（主要是在冬季）或自然通风（主要在春秋季），可以广泛应用于阳光较充足地区的室内供暖及通风的场合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定

。

Claims

1.一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统, 其特征在于：包括吸收太阳光的蓄热空间，以及与蓄热空间相连的室内空间，所述蓄热空间与室内空间通过一隔板分隔开来；

所述蓄热空间包括开设一个投射太阳光的玻璃顶，以及与玻璃顶相对设置的隔板，所述隔板上设置有第一蓄热体，玻璃顶所在的屋面的内侧设置有第二蓄热体，且在蓄热空间的两侧墙体上开设有通风口；所述蓄热空间内侧还包覆有保温层，防止蓄热空间内部储存的热量向外界的散失，所述第一蓄热体以及第二蓄热体通过支架安装于隔板上侧和屋面内侧，位于保温层之上；

所述室内空间由围护结构和地面构成。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，其特征在于：所述在隔板上两侧设置有出风口和进风口，所述出风口处安装有第一风机，第一风机、出风口和进风口构成蓄热空间与室内空间的风通道。

3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，其特征在于：所述的第二风机，分别设置在第一蓄热体与保温层之间，以及第二蓄热体与保温层之间，对蓄热空间的内部循环空气起到强化和诱导作用。

4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，其特征在于：所述通风口处安装有通风窗，通过启闭调节及开度调节对建筑物进行自然通风。

5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的蓄热型太阳房供暖及通风系统，其特征在于：所述第一蓄热体和第二蓄热体均为相变蓄热材料。