CN203421842U - 相变储热式太阳能空气集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相变储热式太阳能空气集热器，克服了现有技术中的太阳能空气集热器在晚上光照缺乏的条件下无法集热的缺陷。该相变储热式太阳能空气集热器，包括集热箱，内置于集热箱的集热风道，设置于集热箱一侧面的太阳能集热板，以及包覆与集热风道上的相变储热层。因此本实用新型通过相变储热层储热并在晚上加热集热风道内流动的空气实现长时间加热保温取暖功能，实现原理简单，同时结构简单、成本低廉，适合推广使用。

Description

相变储热式太阳能空气集热器

技术领域

本实用新型涉及太阳能空气集热器，具体地说，是指一种基于相变材料储热的太阳能空气集热器。

背景技术

太阳能空气集热器被广泛应用于我国的西北、东北、四川、云南等光照较强的地区，不仅减少了环境污染、同时成本低廉使用方便。其中平板风道式太阳能空气集热器作为其中一种具有加热通道较长、加热效果良好的优点被广泛应用于家庭及办公供暖、食品及果品烘干、工业用途热风烘干系统等。

在白天太阳光日照充足的情况下，系统都具备满足使用要求的条件，但在晚上没有太阳光照的情况下就无法有效保障系统的正常运行，该太阳能空气集热器无法继续集热。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的太阳能空气集热器在晚上光照缺乏的条件下无法集热的缺陷，提供一种相变储热式太阳能空气集热器，保证晚上继续集热。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

相变储热式太阳能空气集热器，包括集热箱，内置于集热箱的集热风道，设置于集热箱一侧面的太阳能集热板，以及包覆与集热风道上的相变储热层。

其中，所述集热风道在集热箱内呈蛇形排列。

具体来讲，所述集热箱包括内部用于安装集热风道和相变储热层且一侧面用于安装太阳能集热板的箱体，在箱体表面设置的保温层，设置于箱体上并与集热风道一端连通的进风口，以及设置于箱体上并与集热风道另一端连通的出风口。

进一步地，所述进风口上设置有空气滤清器，出风口上设置有风机。

为防止太阳能集热板产生的热量散失，所述箱体上安装有太阳能集热板的一侧设置有防护层。所述防护层由钢化玻璃制成。

作为一种优选，所述相变储热层由PCM相变材料制成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）相比现有技术来讲，该集热风道采用蛇形固定排列，并最大化地占用了箱体内部空间，因此在外部空气通过进风口进入集热风道后，在流通的过程中被逐步加热升温，使整个集热风道长度拥有足够的空间加热空气，最大效率地利用了太阳能集热板吸收太阳辐射后所产生的热量，加热效果更加明显。

（2）本实用新型最大的改进点在于在集热风道的四周设置有相变储热层，在白天日光充足充满能量供给的情况下，多余的热量由相变储热层储存起来，在夜晚日照缺乏的条件下，该相变储热层可释放白天积聚的热量加热集热风道内的空气，持续提供所需热量，解决了本实用新型存在的夜晚无法使用太阳能空气集热器的缺陷，最大限度地实现储热目的；因此这一储热-放热过程不存在中间换热环节，集热效率比换热式结构的集热效率高，且对环境无任何污染。

（3）而本实用新型中的相变储热层采用PCM相变储热材料制成，这种PCM相变储热材料在一定条件下发生相变时能够吸收并储存大量的潜热或者释放出能量，而材料自身的温度在相变完成前后几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，然而其吸收或释放的潜热却相当大，对于本实用新型来讲，采用PCM相变储热材料防热的能力能与白天直接加热空气的能力相当，非常适用于该太阳能空气集热器。

（4）本实用新型的集热箱表面还设置有保温层，尤其适用于夜晚相变储热层工作环境。

（5）本实用新型中由钢化玻璃制成的防护层还可有效防止热量的散失，将钢化玻璃设置于太阳能集热板上同时起到保护太阳能集热板工作的效果，使其使用寿命得到大大延长。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的剖面示意图。

其中附图标记对应的部件名称如下：

1—箱体，2—保温层，3—集热风道，4—相变储热层，5—进风口，6—空气滤清器，7—出风口，8—风机，9—太阳能集热板，10—防护层。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1和图2所示的本实用新型，包括以下部分：

（1）集热箱，该集热箱又包括以下结构：

（1a）箱体1，该箱体1呈扁平状的长方体，一般来讲箱体不选用金属材料制成，因为金属材料热传导性较好，容易散热，因此本实用新型的箱体可选用玻璃材料制成，并且在箱体表面还设置保温层2；

（1b）进风口5，该进风口5设置于箱体1的左方；

（1c）出风口7，与进风口5位置呈对角线对应，设置于箱体的右方；

（1d）在进风口5处还设置有空气滤清器5，用于过滤进入的空气，并且在出风口7设置有风机8，用于排出已加热的空气，根据大气压原理，在出风口7设置的风机8可保证空气源源不断通过进风口5进入以实现空气的流通；

（1e）在箱体1表面设置有一层的保温层2，以实现内部保温功能。

（2）集热风道3，其一端与进风口5连通，另一端与出风口7连通，并且其表面包覆有相变储热层4；为了节约空间，该集热风道在箱体呈蛇形蜿蜒排列，并紧贴在一起不留一点多余的空隙。

本实施例中优选PCM相变材料制作相变储热层，通过PCM相变材料可很好地完成储热和放热的过程。

（3）太阳能集热板9，安装于箱体1的一侧面并与集热风道和相变储热层紧贴相邻，当有阳光照射时，太阳能集热板吸收太阳辐射加热集热风道内的空气，同时由相变储热层吸收热量进行储热。

（4）防护层10，本实施例优选钢化玻璃板制作，安装于箱体上有太阳能集热板的一侧面并将太阳能集热板盖住，有效防止热量的散失，并同时保护太阳能集热板9，尤其是在下雨天气防止太阳能集热板9的腐蚀。

为了再解释清楚本实用新型的工作原理，特说明过程如下：

在白天光照充分时，太阳能集热板9正常吸收太阳辐射产生热量，此时风机8正常工作，空气源源不断地通过空气滤清器5进入集热风道，由于该集热风道为蛇形蜿蜒式的风道，因此总长度较长，流动的空气在通道内流通所花费时间较长，太阳能集热板9便能高效地加热内部空气，尤其在冬天时，通过风机8排出的空气能够达到足够的温度取暖。

与此同时，相变储热层也进行吸热，在一定的温度及以上时，相变储热层能够源源不断地吸热。因此当夜晚来临时，太阳能集热板9产生的热量慢慢下降，温度低于该固定值时，相变储热层进行放热，在风机持续工作的条件下，相变储热层释放的热量将源源不断加热集热风道内的空气，形成与白天工作原理大致相同的加热方式，这样便很好地保证了夜晚缺乏光照时太阳能空气集热器的工作。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，用于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一致的，也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，包括集热箱，内置于集热箱的集热风道（3），设置于集热箱一侧面的太阳能集热板（9），以及包覆与集热风道上的相变储热层（4）。

2.根据权利要求1所述的相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，所述集热风道（3）在集热箱内呈蛇形排列。

3.根据权利要求2所述的相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，所述集热箱包括内部用于安装集热风道和相变储热层且一侧面用于安装太阳能集热板的箱体（1），在箱体表面设置的保温层（2），设置于箱体上并与集热风道一端连通的进风口（5），以及设置于箱体上并与集热风道另一端连通的出风口（7）。

4.根据权利要求3所述的相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，所述进风口（5）上设置有空气滤清器（6），出风口（7）上设置有风机（8）。

5.根据权利要求4所述的相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，所述箱体上安装有太阳能集热板的一侧设置有防护层（10）。

6.根据权利要求5所述的相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，所述防护层由钢化玻璃制成。

7.根据权利要求6所述的相变储热式太阳能空气集热器，其特征在于，所述相变储热层（4）由PCM相变材料制成。