CN205316713U - 一种控温材料太阳热能供暖节能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种控温材料太阳热能供暖节能装置，它由太阳能集热器、暖风输送风管、暖风输送风机、回风风管、密闭腔体、送风风管和回风支管构成，太阳能集热器与密闭腔体之间由暖风输送风管和回风风管连接并形成回路，密闭腔体与供暖用户之间通过送风风管和回风支管连接并形成回路。密闭腔体内放置或悬挂有控温材料TCM管，控温材料TCM管有较高热焓值、相变温度在18℃～26℃。本实用新型利用放置于密闭腔体内的控温材料TCM管来储存热量。太阳能集热器采集太阳热能，储存于控温材料TCM管；供暖时，将储存的热量供给用户，这样最大程度利用太阳热能，可节省供暖费用90％。本实用新型结构简单，安装使用方便，不影响需供暖房间的空气湿度和压力。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能能源技术领域，具体是一种控温材料太阳热能供暖节能装置。
背景技术
供暖能耗占能耗总量很大份额，尤其是在北方的冬天季节，供暖为主要的能耗。燃烧煤或其它固体燃料的供暖，排放的烟气、粒子是PM2.5的主要组成之一，也是雾霾形成的重要贡献。节省供暖能耗，除节省能源费用外，也减少烟气、粒子和二氧化碳排放，是环境保护的重要部分。
太阳能是清洁干净、取之不尽的能源。采用太阳能供暖，是供暖最理想的方法。过去的几十年在太阳热能利用方面做了大量工作，发展较快的是太阳能热水器，提供生活热水，也有部分热水作为供暖使用。然而，太阳是白天有、晚上无，而供暖是晚上需要大、白天需要小，并且太阳能热水器提供的热量较小，无法满足供暖需要。解决此技术问题，是需要解决热量储存问题，即需要把白天采集的太阳热能储存下来，供需要时使用。通常用水作为储存热能的介质。水在常态环境下的比热为1.162wh/(kg·K)或4.182kJ/(kg·K)，是常见物质中比热最大的，但是太阳能热水器的热水箱所储存的热量还是较小。比如，热水箱的最高温度为45℃，最低温度为25℃(高于室温5℃)，需提供50kwh热能时，热水箱热水容积为2.15立方米。热水箱中热水的最高温度不能太高，温度越高，越易腐蚀；也因为温度高，水的蒸汽压大，热水箱的材料耐压要求大，价格贵。再者，热水箱的最高温度过高，向外损失的热量也大。采用热水供暖，需要安装管线与辐射型的热交换器连接，安装费用大。热水的热量传至辐射型的热交换器，从热交换器表面辐射传至室内固体表面，所以热水箱的最低温度也不能过低，因为热交换器表面与室内固体表面的辐射传热需要较大的温差，除非用风扇强制对流方式传热。此外，热水箱内容易积垢、霉菌积聚等，需要经常清洗，增加费用。因此，现有技术还不能够很好利用太阳热能供暖，费用也较大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种控温材料太阳热能供暖节能装置，以克服现有太阳热能供暖存在的问题，能最大程度利用太阳热能，大大节省供暖费用。
本实用新型以如下技术方案解决上述存在的技术问题：
本实用新型控温材料太阳热能供暖节能装置，它由太阳能集热器、暖风输送风管、暖风输送风机、回风风管、密闭腔体、送风风管和回风支管构成，太阳能集热器与密闭腔体之间由暖风输送风管和回风风管连接并形成回路，密闭腔体与供暖用户之间通过送风风管和回风支管连接并形成回路。
所述密闭腔体内放置或悬挂有控温材料TCM管，控温材料TCM管有较高热焓值、相变温度在18℃～26℃。
所述暖风输送风管、回风风管、送风风管和回风支管上分别设有控制阀门，回风风管上设有暖风输送风机，送风风管上设有输送风机。
所述密闭腔体设有与输送风管和回风风管相连接的出口，并在出口设有输送风机，密闭腔体设有与暖风输送风管和回风支管相连接的入口，暖风输送风管、回风风管、送风风管和回风支管上分别设有控制阀门。
所述太阳能集热器设有安全阀，太阳能集热器为平板型集热器、真空管集热器、液体集热器、空气集热器或太阳墙。
所述暖风输送风机和输送风机为轴流风机、离心风机、涡轮风机或压缩风机。
所述暖风输送风管、回风风管、送风风管和回风支管为塑料管或金属管，外周设有保温层。
所述密闭腔体是用木板、塑料、混凝土、复合板或金属板作成的箱或房，其内侧或外侧设有保温层。
本实用新型控温材料太阳热能供暖节能装置具有如下有益效果：
1、本实用新型利用放置于密闭腔体内的控温材料TCM管来储存热量。太阳能集热器采集太阳热能，储存于控温材料TCM管；供暖时，将储存的热量供给需供暖的房间，这样就能最大程度地利用太阳热能，大大节省供暖费用。
2、本实用新型装置可以是个独立装置，其结构简单，安装使用方便。
3、本实用新型装置可用于任何需供暖场所。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
图中：1、太阳能集热器；2、安全阀；3、暖风输送风管；4、暖风输送风管控制阀门；5、回风风管；6、回风风管控制阀门；7、暖风输送风机；8、密闭腔体；9、回风支管控制阀门；10、回风支管；11、输送风机；12、送风风管；13、送风风管控制阀门；14、需供暖房间；15、暖风输送风机控制器；16、输送风机控制器；17、共用输送风机；18、共用输送风机控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1，如图1所示，本实用新型控温材料太阳热能供暖节能装置主要由太阳能集热器1、安全阀2、暖风输送风管3、暖风输送风管控制阀门4、回风风管5、回风风管控制阀门6、暖风输送风机7、密闭腔体8、回风支管控制阀门9、回风支管10、输送风机11、送风风管12、送风风管控制阀门13、需供暖房间14、暖风输送风机控制器15、输送风机控制器16构成，太阳能集热器1通过暖风输送风管3和回风风管5与密闭腔体8连通并形成回路，暖风输送风管3上安装有暖风输送风管控制阀门4，回风风管5上安装有回风风管控制阀门6和暖风输送风机7，太阳能集热器1安装有安全阀2。密闭腔体8内放置或悬挂有控温材料TCM管，密闭腔体8与需供暖房间14之间通过回风支管10和送风风管12连通并形成回路，送风风管12上安装有输送风机11和送风风管控制阀门13，回风支管10上安装有回风支管控制阀门9。暖风输送风机7由暖风输送风机控制器15控制其开启和供风风量，输送风机11由输送风机控制器16控制其开启和供风风量。
本实例采用的控温材料TCM(TemperatureControlMaterials)管具有较高热焓值、相变温度在18℃～26℃。控温材料TCM管可以从市面上购得，可采用生产厂家Tri-YEnvironmentalResearchInstitute、产品型号为NATURALTCMENERGY的商品，或产品型号为TCMENERGY的商品。当然，其他生产厂家的控温材料同样适用，具有足够热焓值、合适相变温度的相变材料也同样适用。
本实例采用的太阳能集热器1为空气集热器，也可为平板型集热器、真空管集热器或太阳墙。
本实例采用的暖风输送风机7、输送风机11为轴流风机、离心风机、涡轮风机或压缩风机。
本实例采用的暖风输送风管3、回风风管5、回风支管10及送风风管12为塑料管或金属管，外周设有保温层。
本实例采用的密闭腔体8是用木板、塑料、混凝土、复合板或金属板作成的箱或房，其内侧或外侧设有保温层。
所述的需供暖房间14可以为其它需供暖用户的场所。
本实例控温材料太阳热能供暖节能装置的工作原理如下：
有阳光时，将暖风输送风管控制阀门4和回风风管控制阀门6处于开启状态，暖风输送风机控制器15控制暖风输送风机7处于开启状态，太阳能集热器1采集的热量，通过暖风输送风管3送入密闭腔体8内，储存于控温材料TCM管，回风通过回风风管5回到太阳能集热器，形成回路。太阳能集热器1温度或压力过高时，安全阀2打开。需供暖房间14需要供暖时，将回风支管控制阀门9和送风风管控制阀门13处于开启状态，输送风机控制器16控制输送风机11处于开启状态，通过送风风管12把暖风供给需供暖房间14，与回风支管10形成回路。根据供暖的需要，通过输送风机控制器16调节控制输送风机11的供暖风量。这样用密闭腔体8内的控温材料TCM管储存太阳能集热器1采集的热量供给需供暖房间14，达到节能目的。
实施例2，如图2所示，其结构与实施例1基本相同，只是用一个共用输送风机17代替了实例1中的暖风输送风机7和输送风机11，共用输送风机17由共用输送风机控制器18控制其开启和供风风量。密闭腔体8一侧的出口同时与回风支管10和回风风管5相连接，并在该出口设置共用输送风机17，密闭腔体8另一侧的入口同时与送风风管12和暖风输送风管3相连接，暖风输送风管3、回风风管5、送风风管12和回风支管10上分别设有暖风输送风管控制阀门4、回风风管控制阀门6、送风风管控制阀门13、和回风支管控制阀门9。
本实例控温材料太阳热能供暖节能装置的工作过程与实例1相同。有阳光时，暖风输送风管控制阀门4和回风风管控制阀门6处于开启状态，共用输送风机控制器18控制共用输送风机17处于开启状态，太阳能集热器1采集的热量，通过暖风输送风管3送入把密闭腔体8，储存于控温材料TCM管，回风通过回风风管5回到太阳能集热器，形成回路。太阳能集热器1温度或压力过高时，安全阀2打开。需供暖房间14需要供暖时，回风支管控制阀门9和送风风管控制阀门13处于开启状态，共用输送风机控制器18控制共用输送风机17处于开启状态，通过送风风管12把暖风供给需供暖房间14，与回风支管10形成回路。根据供暖的需要，通过共用输送风机控制器18调节共用输送风机17，调节控制阀门4、控制阀门6、控制阀门9和控制阀门13的开启度，达到所需的供暖风量。这样用密闭腔体8内的控温材料TCM管储存太阳能集热器1采集的热量供给需供暖房间14，达到节能目的。
本实用新型控温材料太阳热能供暖节能装置克服现有供暖系统耗能大的缺点，具有如下优点：
(1)本实用新型节省供暖费用90％。
(2)本实用新型使用控温材料TCM管，在18℃～26℃温度范围有大的热焓，经久耐用；也可采用有较高热焓值、相变温度在18℃～26℃之间的相变材料。
(3)本实用新型是利用太阳能供暖的有效装置。
(4)本实用新型可用于任何供暖系统的节能。
(5)本实用新型结构简单，安装使用方便。
(6)本实用新型是个独立装置，不影响需要供暖的房间的空气湿度和压力。
尽管本实用新型的内容和具体实施方式已在此较为详细描述，然而，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方式来实现。所以，上述公开的本实用新型内容和具体实施方式，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或等同于本实用新型的范围内的改变、变更、改良、替换等，应均被本实用新型囊括。
Claims (9)
1.一种控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，它由太阳能集热器、暖风输送风管、暖风输送风机、回风风管、密闭腔体、送风风管和回风支管构成，太阳能集热器与密闭腔体之间由暖风输送风管和回风风管连接并形成回路，密闭腔体与供暖用户之间通过送风风管和回风支管连接并形成回路。
2.根据权利要求1所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述密闭腔体内放置或悬挂有控温材料TCM管，控温材料TCM管有较高热焓值、相变温度在18℃～26℃。
3.根据权利要求1或2所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述暖风输送风管、回风风管、送风风管和回风支管上分别设有控制阀门，回风风管上设有暖风输送风机，送风风管上设有输送风机。
4.根据权利要求1或2所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述密闭腔体设有与输送风管和回风风管相连接的出口，并在出口设有输送风机，密闭腔体设有与暖风输送风管和回风支管相连接的入口，暖风输送风管、回风风管、送风风管和回风支管上分别设有控制阀门。
5.根据权利要求1或2所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述太阳能集热器设有安全阀，太阳能集热器为平板型集热器、真空管集热器、液体集热器、空气集热器或太阳墙。
6.根据权利要求3所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述暖风输送风机和输送风机为轴流风机、离心风机、涡轮风机或压缩风机。
7.根据权利要求4所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述输送风机为轴流风机、离心风机、涡轮风机或压缩风机。
8.根据权利要求1所述控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述暖风输送风管、回风风管、送风风管和回风支管为塑料管或金属管，外周设有保温层。
9.根据权利要求1或2所述的控温材料太阳热能供暖节能装置，其特征在于，所述密闭腔体是用木板、塑料、混凝土、复合板或金属板作成的箱或房，其内侧或外侧设有保温层。
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Cited By (2)
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| CN108253507A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-06 | 广东工业大学 | 一种太阳能供暖系统 |
| CN109028264A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-18 | 重庆大学 | 一种封闭式采暖系统 |
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2016
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