CN207999874U - 一种太阳能热风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能热风机，其包括：风道，具有换热支风道、输入支风道和输出支风道，所述换热支风道连接于所述输入支风道和所述输出支风道之间；集热单元，具有热管和真空玻璃管，所述热管的蒸发段插入所述真空玻璃管内，所述热管的冷凝端插入所述换热支风道内以加热所述换热支风道内流经的空气。本实用新型通过上述技术方案减少了二氧化碳的排放量，具有很大的环境效益，且结构简单、紧凑，占地面积小，安装方便，成本低；无需防冻措施；腐蚀问题不严重；无过热汽化的危险；采暖控制使用方便；集热效率高、系统阻力小；效率极高，安全可靠。

Description

一种太阳能热风机

技术领域

本实用新型属于能源利用领域，具体而言，本实用新型涉及一种太阳能热风机。

背景技术

在我国农村地区及偏远哨所这些地方，冬季主要依靠烧煤取暖，而烧煤会产生大量的二氧化碳，造成温室效应，同时也会对大气造成污染。在建设环境友好型社会的要求下，如何在取暖时减少对大气造成的污染，是个亟需解决的问题。由于太阳能热风机是利用太阳能加热空气，形成热风以对房间温度进调节，所以在我国农村地区及偏远哨所应用广泛。

现有技术中，太阳能热风机吸收太阳能将其内的水加热，变成热水，再由热水将热量传递给空气，进而形成热风，吹向房间，实现房间温度的升高。然而农村地区及偏远哨所在冬季的气温较低，工作介质水会发生冷冻现象，从而影响太阳能热风机的正常工作。同时该传热过程使得太阳能热风机的效率低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种太阳能热风机，其包括：风道，具有换热支风道、输入支风道和输出支风道，所述换热支风道连接于所述输入支风道和所述输出支风道之间；集热单元，具有热管和真空玻璃管，所述热管的蒸发段插入所述真空玻璃管内，所述热管的冷凝端插入所述换热支风道内以加热所述换热支风道内流经的空气。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述换热支风道的外壁上包裹有发泡保温层。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述集热单元的数量为多个，多个所述集热单元的冷凝端沿所述换热支风道的轴向依次排列，且相邻两个所述集热单元的冷凝端之间有间隔。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述热管为平板微热管。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述热管为平板微热管阵列。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述输出支风道上设置有风量调节阀。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述太阳能热风机还包括：所述太阳能热风机还包括：设置于所述输出支风道上的循环风机。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述太阳能热风机还包括：第一输出子支风道、第二输出子支风道、第一输入子支风道、第二输入子支风道、第一启闭阀门和第二启闭阀门；所述第一输出子支风道的进风口与所述输出支风道的出风口连通，所述第一输出子支风道的出风口与供暖房间的进风口连通，所述第一输入子支风道的进风口与所述供暖房间的出风口连通，所述第一输入子支风道的出风口与所述输入支风道的进风口连通，所述第一启闭阀门设置在所述第一输出子支风道上；所述第二输出子支风道的进风口与所述输出支风道的出风口连通，所述第二输出子支风道的出风口与干燥房间的进风口连通，所述第二输入子支风道的进风口与所述干燥房间的出风口连通，所述第二输入子支风道的出风口与所述输入支风道的进风口连通，所述第二启闭阀门设置在第二输出子支风道上。

在如上所述的太阳能热风机中，优选地，所述供暖房间的出风口与所述供暖房间的进风口相对，且位于所述供暖房间的进风口上方；所述干燥房间的出风口与所述干燥房间的进风口相对，且位于所述干燥房间的进风口上方。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

通过将太阳能作为供暖房间或干燥房间的热源，减少了二氧化碳的排放量，具有很大的环境效益。且使用了具有真空玻璃管和热管的集热单元，而真空玻璃管的太阳能吸收率达到95％，发射率低于5％，真空玻璃管的第一层透光率90％，太阳能的热利用效率可达约70％。使得本太阳能热风机为全干式热风机，即无水热风机，且结构简单、紧凑，占地面积小，安装方便，成本低；无需防冻措施；腐蚀问题不严重；无过热汽化的危险；采暖控制使用方便；集热效率高、系统阻力小；效率极高，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能热风机的结构示意图。

图中，标号说明如下：

1集热单元、11真空玻璃管、12热管、120热管流体介质、121蒸发段、122冷凝端、2风道、21输出支风道、22换热支风道、23输入支风道、3房间、4循环风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

参见图1，本实用新型提供了一种太阳能热风机，其包括：风道2和集热单元1。

风道2用于输送冷源空气，其包括换热支风道22、输入支风道23和输出支风道21。输入支风道23的出风口与换热支风道22的进风口连通，换热支风道22的出风口与输出支风道21的进风口连通，输入支风道23的进风口和输出支风道21的出风口与需要温度调节的房间3连通，从而形成循环风路，温度调节的房间可以是供暖房间，还可以是用于干燥物品的干燥房间，物品可以为谷物、经济作物、木材、食物等。

集热单元1用于将吸收的太阳能传递给冷空气，以使冷空气变成热空气。具体而言，集热单元1具有热管12和真空玻璃管11。真空玻璃管11用于吸收太阳能，并将热量传递给热管12，在其内层优选涂覆有高吸收、低发射率选择性吸热涂层，如此可以提高太阳能吸收率。热管12的蒸发段121插入玻璃管11内且与真空玻璃管11的内壁之间形成真空，热管12的冷凝端122插入换热支风道22内以加热换热支风道22内流经的空气。使用时，真空玻璃管11吸收太阳能的热后传递给热管12，热管12内的热管流体介质120吸热蒸发，将热量传到冷凝端122，冷凝端122将经过换热支风道22的空气加热，然后输送入供暖房间，房间的空气再经输入支风道23送回冷凝端122继续加热循环，实现对房间的供暖。由于热管的热管流体介质120不是水，使得太阳能热风机没有水，其凝固点可达零下120度，因此不会产生冬季冻坏真空管11的现象，即使在寒冷的北方也不会冻坏。热管12是一种通过其内部热管介质的蒸发与凝结的反复相变过程来传热的超导热元件。收集和存储可以分离，不考虑漏水和冻坏。真空玻璃管11和热管12可独立安装，便于安装拆卸。

本实用新型通过将太阳能作为供暖房间或干燥房间的热源，减少了二氧化碳的排放量，具有很大的环境效益。且使用了具有真空玻璃管和热管的集热单元，而真空玻璃管的太阳能吸收率达到95％，发射率低于5％，真空玻璃管的第一层透光率90％，太阳能的热利用效率可达约70％。使得本太阳能热风机为全干式热风机，即无水热水机，且结构简单、紧凑，占地面积小，安装方便，成本低；无需防冻措施；腐蚀问题不严重；无过热汽化的危险；采暖控制使用方便；集热效率高、系统阻力小；效率极高，安全可靠。

换热支风道22的外壁包裹有发泡保温层以减少空气在换热过程中的热量损失，进一步地，输入支风道23和输出支风道21的外壁也均包裹有发泡保温层。

为了吸收更多的太阳能，集热单元1的数量为多个，多个集热单元1的冷凝端122沿换热支风道22的轴向依次排列，且相邻两个集热单元1的冷凝端122之间有间隔，优选地，集热单元1的数量为30个。在图1中，示意出了4个集热单元。

热管12优选为平板微热管，其外形为薄板状，等效直径为0～2mm的热管。进一步地，优选为平板微热管阵列，其是一个外形为薄板状，内部布置有多根独立运行的微热管的金属体。由于微热管阵列具有较大的比表面积、全表面蒸发与凝结，且结构被极大地强化，因此可以使得本太阳能热风机的集热效率高、得热量大，传热快、启动快。实际应用时，集热效率可高达70％。

在输出支风道21上设置有风量调节阀，以控制通入房间3的风量，从而可以实现房间内温度值的人性化设定，灵活、适用性强。为了便于风的传送设置于输出支风道21上的循环风机4。

太阳能热风机还包括：第一输出子支风道、第二输出子支风道、第一输入子支风道、第二输入子支风道、第一启闭阀门和第二启闭阀门；第一输出子支风道的进风口与输出支风道21的出风口连通，第一输出子支风道的出风口与供暖房间的进风口连通，第一输入子支风道的进风口与供暖房间的出风口连通，第一输入子支风道的出风口与输入支风道23的进风口连通，第一启闭阀门设置在第一输出子支风道上；第二输出子支风道的进风口与输出支风道21的出风口连通，第二输出子支风道的出风口与干燥房间的进风口连通，第二输入子支风道的进风口与干燥房间的出风口连通，第二输入子支风道的出风口与输入支风道23的进风口连通，第二启闭阀门设置在第二输出子支风道上。在采暖季，第一启闭阀门打开，第二启闭阀门关闭，实现太阳能热风机向供暖房间提供热风，使得供暖房间温度可调节。在非采暖季，第一启闭阀门关闭，第二启闭阀门打开，实现太阳能热风机向干燥房间提供热风，使得干燥房间温度可调节，使得太阳能得到高效利用。

为了便于风的传送，供暖房间的出风口与供暖房间的进风口相对，且出风口位于供暖房间的进风口上方；干燥房间的出风口与干燥房间的进风口相对，且出风口位于干燥房间的进风口上方。

本太阳能热风机不仅可用于农村地区室内供暖而且还可用作干燥烘房热源，干燥木材、织品，食物等。适宜农村地区家用、工厂、学校、边远哨所太阳能热风供暖等，特别适应于学校校舍、机关办公楼宇等仅在白天使用的建筑。特别是在光照充足的严寒、寒冷地区，其效率更高，性能更稳定。

取得的经济效益如下：

根据实际测试，具有30个集热单元的太阳能热风机可满足采暖面积为20平米的房间取暖，对应太阳能采暖总功率1200W。

节约标煤：每个采暖季节约标煤量为496.8Kg，投资回收期约4年；

节约电量：每个采暖季节约电量约1728KWh，投入回收期约为1.9年；

节省天然气量：每个采暖季节约330立方，投入回收期约2.5年。

计算方法：

采暖季天数：180天；

相当于采暖用煤(燃煤效率0.6，燃值5000大卡/每公斤)：

1200W×8小时×3600×180/(5000×4180)/0.6＝500公斤；

每户(按60平方米)的住宅每年节约燃煤约1吨。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

通过将太阳能作为供暖房间或干燥房间的热源，减少了二氧化碳的排放量，具有很大的环境及社会效益，且使用了具有真空玻璃管和热管的集热单元，而真空玻璃管的太阳能吸收率达到95％，发射率低于5％，真空玻璃管的第一层透光率90％，太阳能的热利用效率可达约70％。使得本太阳能热风机为全干式热风机，即无水热水机，且结构简单、紧凑，占地面积小，安装方便，成本低；无需防冻措施；腐蚀问题不严重；无过热汽化的危险；采暖控制使用方便；集热效率高、系统阻力小；效率极高，安全可靠。

由技术常识可知，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案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (9)

1.一种太阳能热风机，其特征在于，所述太阳能热风机包括：

风道，具有换热支风道、输入支风道和输出支风道，所述换热支风道连接于所述输入支风道和所述输出支风道之间；

集热单元，具有热管和真空玻璃管，所述热管的蒸发段插入所述真空玻璃管内，所述热管的冷凝端插入所述换热支风道内以加热所述换热支风道内流经的空气。

2.根据权利要求1所述的太阳能热风机，其特征在于，所述换热支风道的外壁上包裹有发泡保温层。

3.根据权利要求1所述的太阳能热风机，其特征在于，所述集热单元的数量为多个，多个所述集热单元的冷凝端沿所述换热支风道的轴向依次排列，且相邻两个所述集热单元的冷凝端之间有间隔。

4.根据权利要求1所述的太阳能热风机，其特征在于，所述热管为平板微热管。

5.根据权利要求4所述的太阳能热风机，其特征在于，所述热管为平板微热管阵列。

6.根据权利要求1所述的太阳能热风机，其特征在于，所述输出支风道上设置有风量调节阀。

7.根据权利要求1所述的太阳能热风机，其特征在于，所述太阳能热风机还包括：设置于所述输出支风道上的循环风机。

8.根据权利要求7所述的太阳能热风机，其特征在于，所述太阳能热风机还包括：第一输出子支风道、第二输出子支风道、第一输入子支风道、第二输入子支风道、第一启闭阀门和第二启闭阀门；

所述第一输出子支风道的进风口与所述输出支风道的出风口连通，所述第一输出子支风道的出风口与供暖房间的进风口连通，所述第一输入子支风道的进风口与所述供暖房间的出风口连通，所述第一输入子支风道的出风口与所述输入支风道的进风口连通，所述第一启闭阀门设置在所述第一输出子支风道上；

所述第二输出子支风道的进风口与所述输出支风道的出风口连通，所述第二输出子支风道的出风口与干燥房间的进风口连通，所述第二输入子支风道的进风口与所述干燥房间的出风口连通，所述第二输入子支风道的出风口与所述输入支风道的进风口连通，所述第二启闭阀门设置在第二输出子支风道上。

9.根据权利要求8所述的太阳能热风机，其特征在于，所述供暖房间的出风口与所述供暖房间的进风口相对，且位于所述供暖房间的进风口上方；

所述干燥房间的出风口与所述干燥房间的进风口相对，且位于所述干燥房间的进风口上方。