CN210569299U - 一种网式太阳能取暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种网式太阳能取暖装置，属于太阳能利用技术领域。该太阳能取暖装置包括壳体、相对设置在所述壳体的空腔中的两个导风板、位于所述两个导风板之间的导风通道、设置在所述导风通道中的太阳能集热元件、连通所述导风通道与壳体外部的风管、与所述风管对应设置的风机、设置在所述风管中的电加热丝；所述壳体上设置有与所述导风通道连通进风口和出风口；所述导风板与壳体之间形成空气夹层，导风板上设置有用于将所述导风通道与空气夹层连通的除霜活门，还包括设置有气‑水换热器的储水箱。该取暖装置对空气的加热效率高，加热速度快，并且能够在阴雨天和夜间使用，且带有除霜功能，供暖效果好。

Description

一种网式太阳能取暖装置

技术领域

本实用新型属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种网式太阳能取暖装置。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源，具有广阔的应用前景，其中利用太阳能进行取暖就是对太阳能的一种非常合理的利用方式。在中国北方，冬天多依靠燃烧化石燃料进行取暖，化石燃料的燃烧，会产生大量的要害的污染气体，冬天采用化石燃料燃烧进行取暖是造成北方城市雾霾的主要原因之一。而在中国南方，冬天因为没有暖气，因此室内取暖多采用空调的方式，而采用空调取暖的方式会使用大量的电能，并且空调的取暖效果有限，小功率空调难以满足取暖需求，并且通常单台空调只能满足单个房间的取暖需求，如果一个家庭有多个房间，那么就需要同时工作，并且如果需要室内时刻保持一定温度，空调就需要时刻保持工作状态，因此所需要的电力成本是非常高的。因此，综合上述分析，发现使用太阳能进行取暖，不失为一种有效的取暖方式，因此目前市面上存在很多种形式的太阳能取暖器。

目前将太阳能取暖器的形式主要有三种：一种是利用太阳能电池板发电，然后将室内的取暖器与太阳能电池板电连接，利用太阳能电池板为室内的取暖器供电，通过电能转化为热能；一种是在室外设置太阳能聚热板或聚热真空管，用太阳能聚热板或聚热真空管加热工质(例如水)，然后用泵将工质(水)循环在室内的换热器与室外的太阳能聚热板之间，将太阳能聚热板中吸收到的热量传递到室内；一种是在室外有太阳能聚热板或聚热真空管，然后将室内的空气抽至室外太阳能聚热板，利用太阳能聚热板加热室内空气，然后将空气抽回到室内，从而将室内加热。由于前两种方式既需要外部设备，同时还需要与之配套的内部设备，因此成本较高，并且安装时，占用空间较大，且安装不是很方便，因此现有技术中，多将研究重点放在第三种类型上。

本实用新型的发明人在这一领域拥有多项专利，例如专利申请号为201610172433.4的中国专利(专利名称：太阳能取暖器)公开了一种太阳能取暖器，该太阳能取暖器包括太阳能聚热网、透明导流挡板、风机、外壳、进风口、出风口，太阳能聚热网是在金属网表面涂上太阳能吸热涂层，至少两层太阳能聚热网叠加使用作为本太阳能取暖器的聚热部件，风机将室内空气从进风口引入，在透明导流挡板的导流下，室内空气反复冲刷太阳能聚热网，空气被加热后从出风口回到室内。该专利的太阳能取暖器的具有结构简单，易于安装、换热效率高等优点，然而通过分析，可以发现，该专利中的太阳能取暖器存在很多问题。首先，该太阳能取暖器的壳体中设置有导流板，虽然导流板能够使得空气被加热的更加充分，但是因为导流板的是向着空气流动方向倾斜的，在被导流板遮挡的地方，空气流动的比较缓慢，导致空气被加热的不均匀，导热加热效果较差,同时，因为空气在导流板上被挡住，反射回来冲刷到太阳能聚热网上，但因为导流板的倾斜方向，导致只有在一个面上反射回来的空气能够有效冲刷聚集网，而另一个面却需要经过壳体的内壁进行一次反射后才能冲刷聚热网，因此空气的加热效率低。其次，该太阳能电暖气只能在阳光充足的白天使用，如果遇到阴雨天或者夜晚，就不能进行取暖；此外，如果是北方地区使用，夜晚的温度会比较低，在太阳能取暖器的太阳能取暖装置上会在结霜，并且北方的室外温度一般难以使上面凝结的霜自行融化，导致太阳能取暖器不能正常工作，综上，有必要针对现有的太阳能取暖器进行。

发明内容

技术问题：本实用新型提供一种对空气加热效率高、加热速度快、能够阴雨天或夜间使用、带除霜功能的网式太阳能取暖装置。

技术方案：本实用新型一种网式太阳能取暖装置，包括壳体、相对设置在所述壳体的空腔中的两个导风板、位于所述两个导风板之间的导风通道、设置在所述导风通道中的太阳能集热元件、连通所述导风通道与壳体外部的风管、与所述风管对应设置的风机、设置在所述风管中的电加热丝；所述壳体上设置有与所述导风通道连通进风口和出风口。

进一步地，所述导风板包括依次排列的多个倾斜的迎风板，相邻两个迎风板的首尾通过一个背风板连接，形成一呈锯齿状结构的导风板。

进一步地，所述导风板与壳体之间形成空气夹层，导风板上设置有用于将所述导风通道与空气夹层连通的除霜活门。

进一步地，所述导风通道的两端设置有连通壳体外部的通风孔。

进一步地，还包括设置有气-水换热器的储水箱，所述导风通道通过空气管路与所述气-水换热器连接。

进一步地，所述导风板为一平板。

进一步地，所述太阳能集热元件包括至少两排沿气流方向平行设置的太阳能集热网，所述太阳能集热网的表面涂覆有吸热涂层。

进一步地，所述太阳能集热元件包括至少两排沿气流方向平行设置的太阳能集热板，所述太阳能集热板的表面涂覆有吸热涂层。

进一步地，所述太阳能集热板上开有多个横向的导风孔。

进一步地，相邻两排太阳能集热板上的导风孔在高度上错开设置。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本实用新型网式太阳能取暖装置的壳体中设置有两个相对设置的导风板，导风板之间形成导风通道，本实用新型的优选实施方式中，导风板为锯齿状结构，导风板由迎风板和背风板依次连接而成，当空气在导风通道中流通过程中，空气会不断在迎风板、太阳能集热元件、背风板之间不断反射，空气可以不断冲刷太阳能集热元件，使得空气被充分均匀加热。同时，相对于现有技术中采用导流板的方式，可以通过增加锯齿结构中，迎风板与背风板之间的角度，使其不产生死角，使得空气在被加热的同时，可以在导风通道中流通更加通畅。并且采用导流板的方式只有一个面可以直接将空气反射到太阳能集热元件上，而本实用新型的锯齿形导风通道，迎风板和背风板能同时反射气流，使得加热效率更高。此外，该太阳能取暖装置中设施有电加热丝，使得太阳能取暖装置能够在阴雨天气或者夜晚使用，增加了太阳能取暖装置的适用性和实用性。

(2)本实用新型网式太阳能取暖装置的导风板上设置有除霜活门，太阳能取暖装置在使用过程中，由于冬天早上会在太阳能集热元件上结霜，使得太阳能取暖装置的太阳能集热元件不能有效吸收太阳光，从而影响使用，通过设置除霜活门，风机将通过电加热丝加热的空气快速的吹到太阳能集热元件上，然后将霜从除霜活门排出，使得太阳能取暖装置的太阳能集热元件能够快速的吸收太阳能，从而更加快速的为室内取暖。

(3)本实用新型太阳能取暖装置的导风通道两端设置有通风孔，能够在室内不需继续加热时或者太阳能取暖装置内部温度过高时，热量可以通过通风口排出，能够避免过高的增加室温和保持太阳能取暖装置内部热量均衡，提高使用寿命。

(4)本实用新型太阳能取暖装置还包括设置有气-水换热器的储水箱，并将储水箱设置在室内，当室内温度达到需要的温度后。多余热空气可以进入储水箱中的气-水换热器进行换热，将水加热，从而将热量存储起来，然后夜间热水向室内放出热量，继续向室内供暖，提高了太阳能的利用率，并且太阳能取暖装置能够夜间继续为室内供暖，解决了现有技术中不能夜间供暖的问题。

(5)本实用新型网式太阳能取暖装置的太阳能集热元件可以是至少两排太阳能集热网，为网状结构，在太阳能集热网表面涂有吸热涂层，网状结构可以使得阳光透过网孔，为使得所用太阳能集热网能受到阳光照射，使得太阳能能被太阳能集热网充分吸收，并且空气可以在网孔中流动，便于与太阳能集热网进行热交换，从而极大地提高加热效率。

(6)本实用新型网式太阳能取暖装置的太阳能集热元件也可以是至少两排太阳能集热板，太阳能集热板上涂有吸热涂层，并开有多个横向导风孔，相邻两排太阳能集热板上的导风孔在高度上错开设置，使得阳光能够透过前排的太阳能集热板上的导风孔照到后排的太阳能集热板上，从而每排太阳能集热板都能受到阳光照射，从而将太阳能充分吸收，而且空气也可以通过导风孔在各排太阳能集热板间流动，与太阳能集热板充分换热，极大地提高了换热效率，增强了太阳能取暖装置的供暖效果。

附图说明

图1为本实用新型网式太阳能取暖装置的导流板为锯齿状结构时的结构示意图；

图2为本实用新型网式太阳能取暖装置的导流板为平板时的结构示意图；

图3为本实用新型的太阳能集热板的结构示意图；

图4为本实用新型的两块太阳能集热板上的导风孔的相对位置示意图。

图中有：1、壳体；2、导风板；3、导风通道；4、太阳能集热元件；5、风管；6、风机；7、电加热丝；8、进风口；9、出风口；10、除霜活门；11、通风孔；12、储水箱；13、气-水换热器；14、导风孔；15、墙；16、迎风板；17、背风板。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

该太阳能取暖装置使用，安装在室外，具体地，安装在墙1的外壁上，为了更方便的对该太阳能取暖装置的结构，在图1和图2中，用箭头表示阳光照射的方向，并定义太阳能取暖装置接受阳光照射的一侧为迎光一侧，与墙1接触的一侧为背光一侧，并且，将墙1上设置有太阳能取暖装置的一侧定义为室外，墙1的另一侧定义为室内，并假设太阳能取暖装置竖直安装。

如图1和图2所示，本实用新型网式太阳能取暖装置，包括壳体1、相对设置在所述壳体1的空腔中的两个导风板2、位于所述两个导风板2之间的导风通道3、设置在所述导风通道3中的太阳能集热元件4、连通所述导风通道3与壳体1外部的风管5、与所述风管5对应设置的风机6、设置在所述风管5中的电加热丝7；所述壳体1上设置有与所述导风通道3连通进风口8和出风口9。

壳体1相当于一个具有空腔的容器，很多的零部件安装在这个容器中，两个导风板2相对设置，形成一个导风通道3，与导风通道3连通的进风口8和出风口9的另一端均与室内连通，室内的冷空气从进风口8进入导风通道3中，太阳能集热元件吸收太阳能的热量，然后将进入导风通道3中的冷空气加热，风机6可以驱动到风通道3中的空气循环，一方面使得冷空气被加热的更加充分，另一方面将被加热后的空气送回室内，从而通过空气循环将室内的空气都变成热空气，从而将室内加热。

风机6的出风口是通过风管5与导风通道3连通的，因此本实用新型的网式太阳能取暖装置在实施时，既可以将风机6设置在壳体1的内部，也可以设置在壳体1的外部，优选的是将风机6设置在壳体1的内部。

电加热丝7设置在风管5中，当阴雨天或者夜晚时，因为没有阳光，因此可通过电加热丝7将空气加热，然后将热空气送入室内，从而解决了阴雨天或夜晚没有阳光的条件下室内供暖的问题。

本实用新型的优选实施例中，如图1所示，导风板2呈锯齿状结构，具体地，导风板2包括依次排列在一起的多个倾斜的迎风板16，例如图1状态下，迎风板16呈竖向排列，相邻的两个迎风板16的首尾通过一个背风板17连接，从而形成一个呈锯齿状的导风板2，两个锯齿状的导风板2相对设置，形成的导风通道3的也呈锯齿状结构。将导风板2设计成为锯齿状的结构，当空气进入导风通道3后，空气在流动过程中，会迎面被迎风板16反射回来，反射回来的空气冲刷太阳能集热元件4，然后空气又会被太阳能集热元件4反射回来碰到背风板17，背风板17又会将空气反射，再次冲刷太阳能集热元件4，这样通过不断的反射冲刷，使得空气被加热的更加均匀，且加热效率较高，相比于现有技术中，只能由导流板的一个面反射空气的情况，效率更高。同时，可以在实施过程中，设计迎风板与背风板之间的角度，使其不产生死角，使得空气在被加热的同时，可以在导风通道中流通更加通畅。

在本实用新型的另一种实施方式中，导风板2可以为平板，从而导风通道3也呈平直的结构。并且，为了使得导风通道3中的热量不会快速流失，可以无论采用哪种结构，均可以将导风板2的表面涂上黑色涂层。

具体实施过程中，导风板2与壳体1的内壁之间具有一定的间隙，从而形成空气夹层，该空气夹层能够起到隔热保温作用，导风板2上设置有用于将导风通道3与空气夹层连通的除霜活门10。本实用新型的优选实施例中，除霜活门10设置在迎光一侧的导风板2上，可以在上下两端各设置1个除霜活门10。设置除霜活门10的目的主要是因为在冬天的早上，太阳能集热元件4的表面，特别是迎光一侧的表面会结霜，因此会影响太阳能集热元件4吸热，从而影响太阳能取暖装置的加热效果，因此必须及时清除。因此在冬天使用时，先打开除霜活门10，然后将电加热丝7通电，然后通过风机6将经过电加热丝7加热后的热空气吹到太阳能集热元件4上，从而将霜吹走，从除霜活门10 中排出。

在本实用新型的优选实施例中，在导风通道3的两端设置有连通壳体1外部的通风孔11，并且通风孔11可以开启和关闭，向室内供暖时，将通风孔11关闭，当不需要向室内供暖时，或者太阳能取暖装置的内部过热时，可以开启通风孔11，通过对流换热将热量释放到室外，此外通风孔11也可以外接一个管道进行散热。

但室内温度达到足够高时，如果再继续对室内加热，将会使室内温度过高，造成人的不舒适，但太阳能是不间断照射在太阳能取暖装置的太阳能集热原件4上的，为了避免热量的浪费，同时解决夜晚没有阳光，太阳能取暖装置无法通过吸收太阳能为室内加热的情况，本实用新型的优选实施方式中，还包括设置有气-水换热器13的储水箱12，所述导风通道3通过空气管路与所述气-水换热器13连接。储水箱12设置在室内，当室内温度达到所需温度时，热空气通过管路进水储水箱12中的气-水换热器进行换热，将水加热，从而将热量储存，从而能够在夜间向室内供暖。

太阳能取暖装置的一个核心部件就是太阳能集热元件4，本实用新型的实施例中，太阳能集热元件4包括至少两排沿气流方向平行设置的太阳能集热网，太阳能集热网的表面涂覆有吸热涂层，针对图1和图2，气流是从下往上流动的。太阳能集热网可以由金属制备而成，也可以有由非金属制备而成，优选非金属塑料制备，并且在太阳能集热网上涂上黑色涂料，优选的是黑墨汁。本实用新型采用非金属太阳能集热网的原因是非金属太阳能集热网无需太高的温度依然具备很高的换热系数，采用非金属能够完全满足要求，并且采用非金属材质成本较低。

本实用新型的另一种实施方式中，太阳能集热元件4也可以使用太阳能集热板代替上述的太阳能集热网，此时，太阳能集热元件4包括至少两排沿气流方向平行设置的太阳能集热板，所述太阳能集热板的表面涂覆有吸热涂层，针对图1和图2，气流是从下往上流动的。如图3所示，太阳能集热板上开有多个横向的导风孔14，并且在安装太阳能集热板时，相邻两排太阳能集热板上的导风孔14在高度上错开设置，即如图4所示，后面一排太阳能集热板上的导风孔14位于前面一排太阳能集热板上对应的两个导风孔 14之间，即阳光照射时，阳光透过前排太阳能集热板上的导风孔14照射到后排太阳能集热板上的非导风孔14的位置，而不是又直接通过导风孔14。通过这种方式，使得阳光能够透过前排的太阳能集热板上的导风孔14照到后排的太阳能集热板上，从而每排太阳能集热板都能受到阳光照射，通过多层太阳能集热板，能够将全部阳光的能量吸收，而风可以从各个板的孔隙中穿越而过，与太阳能集热板热交换，而且前排上的导风孔14 对后面板的风会形成扰流，增强换热系数。太阳能集热板相对于太阳能集热网，孔隙相对较大些，制作起来简单方便些。

更进一步地，本实用新型太阳能取暖装置在安装时，可以在太阳能取暖装置与墙14 之间填充一层隔热材料，或者可以在太阳能取暖装置的背光面涂上隔热材料，也可以在太阳能取暖装置的背光面与对应的导风板2之间的空气夹层之间填充隔热材料，以提高整个装置的保温效果。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，包括壳体(1)、相对设置在所述壳体(1)的空腔中的两个导风板(2)、位于所述两个导风板(2)之间的导风通道(3)、设置在所述导风通道(3)中的太阳能集热元件(4)、连通所述导风通道(3)与壳体(1)外部的风管(5)、与所述风管(5)对应设置的风机(6)、设置在所述风管(5)中的电加热丝(7)；所述壳体(1)上设置有与所述导风通道(3)连通进风口(8)和出风口(9)。

2.根据权利要求1所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述导风板(2)包括依次排列的多个倾斜的迎风板(16)，相邻两个迎风板(16)的首尾通过一个背风板(17)连接，形成一呈锯齿状结构的导风板(2)。

3.根据权利要求1所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述导风板(2)与壳体(1)之间形成空气夹层，导风板(2)上设置有用于将所述导风通道(3)与空气夹层连通的除霜活门(10)。

4.根据权利要求1所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述导风通道(3)的两端设置有连通壳体(1)外部的通风孔(11)。

5.根据权利要求1所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，还包括设置有气-水换热器(13)的储水箱(12)，所述导风通道(3)通过空气管路与所述气-水换热器(13)连接。

6.根据权利要求1所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述导风板(2)为一平板。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述太阳能集热元件(4)包括至少两排沿气流方向平行设置的太阳能集热网，所述太阳能集热网的表面涂覆有吸热涂层。

8.根据权利要求1～6任一项所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述太阳能集热元件(4)包括至少两排沿气流方向平行设置的太阳能集热板，所述太阳能集热板的表面涂覆有吸热涂层。

9.根据权利要求8所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，所述太阳能集热板上开有多个横向的导风孔(14)。

10.根据权利要求9所述的一种网式太阳能取暖装置，其特征在于，相邻两排太阳能集热板上的导风孔(14)在高度上错开设置。

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