CN203810754U - 一种新型空气热交换太阳能采暖系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于太阳能采暖领域，尤其是涉及使用空气作为热交换媒介的新型太阳能采暖系统。一种新型空气热交换太阳能采暖系统，有太阳能集热器、进气管路和排气管路、储热装置和出风装置及进风装置组成，其个特征在于：所述的太阳能集热器中的板芯下部设置有迷宫状的曲折加热通道，该加热通道两端的进气口和排气口分别设置在所述的箱体的上部和下部，且所述的排气管路中还设置有储热装置，该储热装置中储存有相变储热材料。本实用新型可以提供一种具有良好耐低温性能，可以在北方地区广泛使用的新型太阳能采暖系统，该太阳能采暖系统生产成本低廉，且耐用性好。
Description
技术领域
本发明属于太阳能采暖领域，尤其是涉及使用空气作为热交换媒介的新型太阳能采暖系统。
背景技术
平板式太阳能热水器是专门为高层、小高层住宅配套设计开发，弥补了传统的太阳能热水器由于先天不足无法实现与建筑及环境完美结合的遗憾，这一开发真正体现了太阳能与建筑及环境一体化的完美结合。该产品具有以下优点：可以与建筑一体化，且与建筑物完美结合。集热器与水箱相互分离，集热器可灵活安装在屋顶、天窗、 阳台或墙壁上，不受位置限制，达到与建筑的完美结合。可以方便的实现光电自动互补，双重享受。常见的太阳能采暖系统中，集热器是水或其他液体为介质，采暖采用暖气片散热器或地板采暖，液体（水或其他液体）作为介质采暖，存在的问题比较多，泄漏、腐蚀、承压等，而且热利用率低，上述的问题在行业中长期存在，但是至今没有一个非常有效的解决办法。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有良好耐低温性能，可以在北方地区广泛使用的新型太阳能采暖系统，该太阳能采暖系统生产成本低廉，且耐用性好。
本发明的技术方案是这样实现的：一种新型空气热交换太阳能采暖系统，有太阳能集热器、进气管路和排气管路、储热装置和出风装置及进风装置组成，其个特征在于：所述的太阳能集热器中的板芯下部设置有迷宫状的曲折加热通道，该加热通道两端的进气口和排气口分别设置在所述的箱体的上部和下部，且所述的排气管路中还设置有储热装置，该储热装置中储存有相变储热材料。
所述的进气管路中还设置有与室外空气连通的换气装置。
所述的排气管路及进气管路与储热装置之间设置有三通限流阀。
所述的换热装置为风机或者百叶窗。
所述的相变储热材料为无机相变储能材料。
所述的板芯下部设置有加热通道底板，且板芯与加热通道底板之间间隔设置隔板，使上述板芯和加热通道底板之间形成往复曲折的加热通道。
所述的集热器排气口和进气口上连接有法兰盘。
本发明的有益效果在于： 本实用新型通过利用空晒原理设计的新型防冻型太阳能集热器，直接利用空气最为导热媒介，避免通常集热器通过热媒多次换热而影响热量利用率的问题，在大幅度提高热效率的前提下，简化了集热器和太阳能采暖系统的结构，同时也避免了普通热水采暖系统中存在的承压、锈蚀和结垢问题，显著降低了上述采暖系统在使用过程中的故障率，进而达到降低采暖系统后期使用和维护成本的目的；另外本实用新型的集热器在板芯的下方设置了独立的加热通道，直接利用热空气来吸收太阳能的热量，使其具备了良好的防冻能力。这种结构的太阳能集热器，由于采用了直接加热空气的方式，在进行室内供暖的时候，其热效率明显高于传统的板式太阳能集热器，且由于其结构非常简单，节省了大量的铜管和铝管，其成本得到了大幅的降低，同时由于使用空气加热的导热方式，箱体温度较高，显著的缓解了其内部金属部件的锈蚀，明显提高了太阳能集热器的使用寿命；另外本实用新型还通过采用在进气口和排气口位置设置转换接头和标准法兰盘结构，大大提高了安装效率，降低了安装难度，同时也使维修过程变得更加方便。
总之本实用新型通过采用了上述的一系列技术改进，提供了一种结构简单，使用制作成本低的新型太阳能采暖系统。
附图说明
图1 为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为本实用新型的热通道结构示意图；
图4为本实用新型的采暖系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本实用新型主要是提供一种制作和使用成本低廉使用寿命长的新型太阳能采暖系统，核心的技术改进为采用了新型的防冻太阳能集热器。现有的平板型集热器中有些采用热媒或者防冻剂作为导热媒介，利用间接加热方式为热水系统加热的方式，但是这种方式存在使用成本高和加热效率低的问题。本实用新型中采用的一种新型防冻板式太阳能集热器， 如图1和图2所示，其大体结构与普通集热器类似，即所述的集热器由边框1、板芯2、玻璃盖板3和底板4组成，所述的板芯2放置于由边框1、玻璃盖板3和底板4构成的箱体中，板芯2表面设置有吸热涂层，另外箱体中还填充有保温材料5。如图2和图3所示，本实用新型的主要技术改进在于所述的板芯2下部设置有迷宫状的曲折加热通道6，该加热通道6两端的进气口7和排气口8分别设置在所述的箱体的上部和下部。上述的这种集热器实际上是利用太阳能集热器的空晒原理制作的。当冷空气由集热器的下部进气口7中进入到集热器中之后，即开始吸收板芯2的热量，并沿着迷宫状的曲折加热通道6开始流动，并在此过程中温度不断上升，并最终由排气口8中流出，这是只要将这些热空气通过管道引导进入房间，即可实现加热房间的作用。
为了减少空气流动的阻力 ，所述的板芯2下部设置有加热通道底板9，且板芯2与加热通道底板9之间间隔设置隔板10，使上述板芯2和加热通道底板9之间形成往复曲折的加热通道6。通过采用这样的结构，使上述的加热通道6形成一个封闭的通道，因此可以保证空气在上述通道中可以通畅的进行流动。另外为了提高上述的集热器的保温性能，在所述的加热通道与集热器底板之间填充隔热保温材料5。这样有效防止热空气中的热能有集热器底板部分散失。所述的进气口7和排气口8为设置在边框上的通孔，且该通孔与加热通道5连通。所述的进气口7和排气口8上设置有连接头，该连接头11形状与通孔形状相应 .在所述的连接头11上设置有转换接头12，该转换接头12为管状，通过其侧壁上的孔并与转接接头12连接，所述的转换接头两端设置有标准法兰盘13。本实用新型由于采用了将进气口7和排气口8通过连接头11引导出来，并配置转换接头12和法兰盘13的结构，大大提高了安装的方便程度，在安装和使用的时候，直接利用法兰盘连接进入管道即可。
如图4所示，本实用新型采用上述的新型集热器组成一个矩阵型的太阳能采集系统，并根据采暖需要将上述的集热器14采用并联、串联或者并串联结合的方式进行连接，采用并联的方式的排气口出风温度相对较低但是出风量大，通过测试可知，一般一块集热器最高温度可达80℃以上。而采用串联的方式则可以提供更高温度的热空气，但阻力增加，出风量相对较少。所述的排气管路15中设置有一个相变储热装置16，储热装置16和排气管路15之间设置三通限流阀，排气管路15的末端为采暖出风孔17。该限流阀的作用是调节排气管路15与储热装置16之间的热量分配调整，例如：早上太阳的热量较少，因此更多的热量通过排气管路15直接进入到房间进行采暖，而中午则将更多的热量输送到储热装置16中存储，以供夜间使用，而夜间则直接将集热器14与排气管路15切断，直接由储热装置16对房间进行供热。储热装置16中存放有相变储热材料，具体为结晶水合盐无机相变材料。另外本实用新型通过进气管路18将集热器14和房间内进气口19与空气连接，为了加快空气流通，可以在进气管路18中设计风机，所述的进气管路18中设置有一个相变储热装置16，储热装置16和进气管路18之间设置三通限流阀，通过上述的限流阀可以灵活调整房间供热温度，例如在中午间，太阳能集热器的供热能力超出房间的供热要求，就可使部分空气进入到储热装置16中，以提供足够的热空气。另外在进气管路18中段设置有换气装置20，该换气装置20为风机，主要是根据使用需要调节吸入室外新鲜空气保证供暖房间空气清新系统。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。
Claims (6)
1.一种新型空气热交换太阳能采暖系统，有太阳能集热器、进气管路和排气管路、储热装置和出风装置及进风装置组成，板芯放置于由边框(1)、玻璃盖板(3)和底板(4)构成的箱体中，其个特征在于：所述的太阳能集热器中的板芯下部设置有迷宫状的曲折加热通道，该加热通道两端的进气口和排气口分别设置在所述的箱体的上部和下部，且所述的排气管路中还设置有储热装置，该储热装置中储存有相变储热材料。
2.根据权利要求1所述的一种新型空气热交换太阳能采暖系统，其特征在于：所述的进气管路中还设置有与室外空气连通的换气装置。
3.根据权利要求1所述的一种新型空气热交换太阳能采暖系统，其特征在于：所述的排气管路及进气管路与储热装置之间设置有三通限流阀。
4.根据权利要求1所述的一种新型空气热交换太阳能采暖系统，其特征在于：所述的相变储热材料为结晶水合盐、熔融盐、金属合金或复合相变材料。
5.根据权利要求1所述的一种新型空气热交换太阳能采暖系统，其特征在于：所述的板芯下部设置有加热通道底板，且板芯与加热通道底板之间间隔设置隔板，使上述板芯和加热通道底板之间形成往复曲折的加热通道。
6.根据权利要求1所述的一种新型空气热交换太阳能采暖系统，其特征在于：所述的集热器排气口和进气口上连接有法兰盘。
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| CN104930729A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 甘肃省建材科研设计院 | 一种利用相变材料储热的太阳能中温热空气系统 |
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