CN218544573U - 可实现供热导光的装配式蒙古包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，提供一种可实现供热导光的装配式蒙古包，包括：蒙古包本体和聚光组件；蒙古包本体包括罩体，所述罩体包括设于阳面的透光外罩、设于阴面的支撑外罩及设于所述罩体内侧的支撑组件，所述支撑组件内设有空腔；聚光组件设置于所述透光外罩的一侧，聚光组件与所述支撑组件的空腔连接，聚光组件用于收集太阳能并进行光热转化。本实用新型充分利用了可再生能源，实现了清洁供热；采用中空结构的支撑组件作为传热件，与蒙古包原有结构合为一体，不占用室内空间，增加了装配式蒙古包的集成化。

Description

可实现供热导光的装配式蒙古包

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种可实现供热导光的装配式蒙古包。

背景技术

蒙古包作为北方游牧民族生活的物质支撑与文化成果，是为适应游牧民族生产生活的需要而产生的特定建筑形式，也是游牧民族在长期生活过程中找到的最佳建筑形式。装配式蒙古包则运用生态建筑理念进行综合性环境设计，通过组合搭建的方式，减少建筑建造和拆卸过程中所产生的建筑垃圾。

但传统蒙古包较为单一的建造形式所构成的室内环境，在冬季供热和日常蒙古包室内照度方面，已经远远满足不了现代牧民所需求的室内环境。且传统的蒙古包在冬季通过燃烧化石能源及生物质能来进行供暖，此方式不仅耗废能源，燃烧过程中也会产生大量烟气，造成环境污染且存在安全隐患。

相关技术中有采用可再生能源为蒙古包进行供能的设计，但该设计侵占蒙古包的室内空间，占地面积大，无法满足现代牧民的需求。

发明内容

本实用新型提供一种可实现供热导光的装配式蒙古包，用以解决现有技术中的蒙古包难以满足现代牧民的需求的问题。

本实用新型提供一种可实现供热导光的装配式蒙古包，包括：蒙古包本体和聚光组件；蒙古包本体包括罩体，所述罩体包括设于阳面的透光外罩、设于阴面的支撑外罩及设于所述罩体内侧的支撑组件，所述支撑组件内设有空腔；聚光组件设置于所述透光外罩的一侧，聚光组件与所述支撑组件的空腔连接，聚光组件用于收集太阳能并进行光热转化。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述聚光组件包括：槽式聚光器、透明管体及接收体；槽式聚光器沿所述透光外罩的延伸方向延伸；透明管体设于所述槽式聚光器的内部，透明管体沿所述槽式聚光器的长度方向延伸，透明管体与所述支撑组件的空腔连接；接收体设于所述透明管体的内部，接收体位于所述槽式聚光器的焦斑位置处，接收体用于收集太阳能并进行光热转化。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述槽式聚光器包括：聚光槽和透光盖板；聚光槽的内壁均为反射面；透光盖板罩设于所述聚光槽的槽口，透光盖板与所述聚光槽共同限定出聚光空间，所述透明管体设于所述聚光空间内。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述聚光槽的槽壁的形状为二次抛物面。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述聚光组件包括多个，多个所述聚光组件沿所述透光外罩的延伸方向排布。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述装配式蒙古包还包括：转动机构，与多个所述聚光组件耦接，用于使所述聚光组件沿第一方向转动，以使所述多个所述聚光组件在第一状态和第二状态之间切换；在所述第一状态，相邻所述聚光组件之间相互接触；在所述第二状态，相邻所述聚光组件之间存在间隙。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述装配式蒙古包还包括：传热组件，分别与所述支撑组件、多个所述聚光组件连接，用于将多个所述聚光组件的收集的热能传递至所述支撑组件内。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述传热组件包括；供热管道和风机组件；供热管道分别与所述支撑组件、多个所述聚光组件连接；风机组件与所述供热管道连接，风机组件用于驱动供热管道内的换热气体流入所述支撑组件内。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，多个所述聚光组件串联后与所述传热组件连接；或，多个所述聚光组件并联后与所述传热组件连接。

根据本实用新型提供的一种可实现供热导光的装配式蒙古包，所述支撑组件包括乌尼杆，所述乌尼杆包括：第一管体和第二管体；第二管体嵌套于所述第一管体内，内部具有空腔；所述第一管体和所述第二管体之间存在间隙，所述间隙形成第一换热层，所述第二管体的空腔形成第二换热层，所述第一换热层和所述第二换热层当中的一者装填有储热材料，所述第一换热层和所述第二换热层当中的另一者与所述聚光组件连接。

本实用新型提供的可实现供热导光的装配式蒙古包，通过设置设于阳面的透光外罩、支撑组件及聚光组件，并将聚光组件设于透光外罩的一侧，一方面利用聚光组件收集太阳能并进行光热转化，并将热量通过支撑组件传递至蒙古包的内部，以对室内进行制热，相对于传统蒙古包利用化石及生物质燃料燃烧供热的方式而言，本实用新型充分利用了可再生能源，实现了清洁供热；另一方面，采用中空结构的支撑组件作为传热件，与蒙古包原有结构合为一体，不占用室内空间，增加装配式蒙古包的集成化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一些实施例提供的可实现供热导光的装配式蒙古包的结构示意图之一；

图2是本实用新型一些实施例提供的聚光组件的光线传播路径图；

图3是本实用新型一些实施例提供的可实现供热导光的装配式蒙古包的结构示意图之二；

图4是本实用新型一些实施例提供的聚光组件的结构示意图之一；

图5是本实用新型一些实施例提供的聚光组件的结构示意图之二；

图6是本实用新型一些实施例提供的乌尼杆的结构示意图。

附图标记：

110：蒙古包本体；111：透光外罩；112：支撑外罩；113：乌尼杆；1131：第一管体；1132：第二管体；1133：第一换热层；1134：第二换热层；114：顶盖；120：聚光组件；121：槽式聚光器；1211：聚光槽；1212：透光盖板；122：透明管体；123：接收体；130：传热组件；131：供热管道；132：风机组件；140：转动机构；150：控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“内侧”、“水平”、“内部”、“外部”、“底部”、“东南”、“正南”、“西南”“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

传统蒙古包较为单一的建造形式所构成的室内环境普遍存在采光性差、供热性能不佳、热舒适度差等问题，已经远远满足不了现代牧民所需求的室内环境，尤其是在冬季供热和日常蒙古包内照度方面。传统的蒙古包在冬季通过燃烧化石能源及生物质能来进行供暖，此方式不仅耗废能源，燃烧过程中也会产生大量烟气，造成环境污染且存在安全隐患。对于传统蒙古包而言，其包内存在光照度不佳，保温性能差等缺点，难以满足白天照明需求。

本实用新型提供一种可实现供热导光的装配式蒙古包，用以解决现有技术中蒙古包难以满足现代牧民的需求的问题。

下面结合图1-图6描述本实用新型的可实现供热导光的装配式蒙古包。

如图1所示，本实用新型提供的可实现供热导光的装配式蒙古包，包括：蒙古包本体110与聚光组件120，蒙古包本体110包括罩体，罩体包括设于阳面的透光外罩111、设于阴面的支撑外罩112及设于罩体内侧的支撑组件，支撑组件内设有空腔；聚光组件120设置于透光外罩111的一侧，聚光组件120与支撑组件的空腔连接，聚光组件120用于收集太阳能并进行光热转化。

其中，蒙古包本体110包括顶盖114和罩体，顶盖114设置在蒙古包本体110的天窗位置，罩体设置在蒙古包本体110的侧壁位置，作为竖直围壁。

其中，支撑组件用于支撑罩体。

其中，聚光组件120与支撑组件连接，聚光组件120收集太阳能并进行光热转化后，聚光组件120内的换热介质被加热后流动至支撑组件的空腔，对支撑组件所在的室内空间进行加热。

传统的蒙古包在冬季通过燃烧化石能源及生物质能来进行供暖，此方式不仅耗废能源，燃烧过程中也会产生大量烟气，造成环境污染且存在安全隐患。

相关技术中虽然出现了采用可再生能源为蒙古包供能的设计，但该设计会侵占蒙古包内部的室内空间，且结构占地面积大，使用不便。

本实用新型提供的可实现供热导光的装配式蒙古包，通过设置设于阳面的透光外罩111、支撑组件及聚光组件120，并将聚光组件120设于透光外罩111的一侧，一方面利用聚光组件120收集太阳能并进行光热转化，并将热量通过支撑组件传递至蒙古包的内部，以对室内进行制热，相对于传统蒙古包利用化石及生物质燃料燃烧供热的方式而言，本实用新型充分利用了可再生能源，实现了清洁供热；另一方面，采用中空结构的支撑组件作为传热件，与蒙古包原有结构合为一体，不占用室内空间，增加装配式蒙古包的集成化。

其中，聚光组件120可沿透光外罩111的宽度方向延伸，也可沿透光外罩111的高度方向延伸，聚光组件120的延伸方向可根据具体需求进行设定。本实用新型以聚光组件120沿透光外罩111的宽度方向延伸为示例进行具体说明。

在一些实施例中，将聚光组件120设置于透光外罩111的内侧，透光外罩111对聚光组件120起到保护作用，同时不影响聚光组件120的采光。

进一步的，如图2所示，聚光组件120包括：槽式聚光器121、透明管体122及接收体123；透明管体122设于槽式聚光器121的内部，透明管体122沿槽式聚光器121的长度方向延伸，透明管体122与支撑组件的空腔连接；接收体123设于透明管体122的内部，接收体123位于槽式聚光器121的焦斑位置处，接收体123用于收集太阳能并进行光热转化。

其中，透明管体122的内部填充有换热气体，透明管体122可以为透明亚克力管或透明玻璃管。

在一些实施例中，透明管体122为单层玻璃管结构，相对于容纳液体介质的双层玻璃管结构而言，成本更低，且降低结构整体的重量。

其中，接收体123用于接收槽式聚光器121所收集的太阳辐射，并将太阳能转换为热能，位于透明管体122内的换热气体被加热后温度升高，升高的换热气体流入支撑组件的空腔内，对蒙古包的室内环境进行加热。

在一些实施例中，接收体123的表面涂覆有可选择性吸收涂层，经光线汇聚后可实现光热转化并与透明管体122内的流动的空气介质进行换热。

在一些实施例中，换热气体可以为任一气体介质，基于经济成本及冬日防冻考虑，优选空气作为换热气体。

在本实施例中，该装配式蒙古包能够利用聚光组件120收集的太阳能将太阳能转化为热能，通过加热接收体123内的空气介质并传输至支撑组件内，以实现为蒙古包供热。

其中，接收体123安装于槽式聚光器121的焦斑位置处，以充分利用槽式聚光器121收集的太阳辐射。

进一步的，槽式聚光器121包括：聚光槽1211和透光盖板1212；聚光槽1211的内壁均为反射面；透光盖板1212罩设于聚光槽1211的槽口，透光盖板1212与聚光槽1211共同限定出聚光空间，透明管体122设于聚光空间内。

其中，透光盖板1212对聚光槽1211和聚光空间内的透明管体122起到保护作用，同时，由于透光盖板1212与聚光槽1211共同限定出聚光空间，聚光空间对透明管体122内的换热气体起到保温作用。

其中，聚光槽1211起到聚光作用。

在一些实施例中，聚光槽1211的槽壁的形状为二次抛物面，进一步提高聚光槽1211收集太阳辐射的能力。

请参照图2，当入射光穿过透光外罩111、透光盖板1212进入聚光槽1211中，一部分光线直接汇聚到接收体123上，其余光线经反射面反射汇聚到位于聚光槽1211焦斑位置处的接收体123，接收体123进行光热转化。

进一步的，聚光组件120包括多个，多个聚光组件120沿透光外罩111的延伸方向排布。

其中，多个聚光组件120可以沿透光外罩111的高度方向，自上而下依次排布，也可以沿透光外罩111的宽度方向，自左而右依次排布。

在一些实施例中，多个聚光组件120可以沿透光外罩111的高度方向，自上而下依次排布的情况下，多个聚光组件120的轴线平行于水平面；多个聚光组件120沿透光外罩111的宽度方向，自左而右依次排布的情况下，多个聚光组件120的轴线垂直于水平面。

可以理解的是，多个聚光组件120可以沿透光外罩111的延伸方向排布，每个聚光组件120的安装方向可根据具体情况进行设定。

在一些实施例中，多个聚光组件120的轴线平行于水平面由上至下设置在透光外罩111内部的东南侧以及西南侧。每个聚光器内均安装有接收体123，并且每个透明管体122均与支撑组件内的空腔相通。

在本实施例中，聚光组件120依靠装配式蒙古包的内墙由上至下或自左而右依次布置，多个聚光组件120的占地面积仅由聚光组件120一个侧面面积组成，易于与现有建筑集成，无需占用多余土地建造。

进一步的，如图1和图3所示，装配式蒙古包还包括：转动机构140；转动机构140与多个聚光组件120耦接，转动机构140用于使聚光组件120沿第一方向转动，以使多个聚光组件120在第一状态和第二状态之间切换；在第一状态，相邻聚光组件120之间相互接触；在第二状态，相邻聚光组件120之间存在间隙。

其中，第一方向在聚光组件120的不同排布方向上表现为不同的方向。

例如，在聚光组件120沿水平方向排布的情况下，聚光组件120沿竖直方向上下转动；在聚光组件120沿竖直方向排布的情况下，聚光组件120沿水平方向左右转动，以使聚光组件120保持追随太阳的方向，以收集较多的太阳能。

其中，装配式蒙古包还包括控制器150，控制器150与转动机构140电连接，控制器150控制转动机构140作业。

转动机构140与聚光组件120耦接，以使转动机构140控制聚光组件120以透明管体122为旋转轴进行转动。

在太阳相对于聚光组件120倾斜，即聚光组件120的采光条件较差的情况下，控制器150控制转动机构140旋转，在上午时旋转安装在西南墙体上的聚光组件120，下午时旋转与之对称的安装在东南墙体上的聚光组件120，以改变聚光组件120的相对于太阳的角度，充分收集太阳能。

在本实施例中，转动机构140与多个聚光组件120耦接，转动机构140同时控制聚光组件120转动，转动原理与“百叶窗”原理相似，在此不再展开说明。

转动机构140转动聚光组件120，使多个聚光组件120在第一状态和第二状态之间切换。

如图1所示，在第一状态，相邻聚光组件120之间相互接触，以实现对装配式蒙古包的室内保暖；如图3所示，在第二状态，相邻聚光组件120之间存在间隙，以实现对装配式蒙古包的导光照明。

在本实施例中，通过设置转动机构140，并将转动机构140与聚光组件120耦接，以使装配式蒙古包能够利用太阳光进行照明，在满足居民的日常照明需求的同时减少了热量对外部流失。

进一步的，如图1和图3所示，装配式蒙古包还包括：传热组件130；传热组件130分别与支撑组件、多个聚光组件120连接，传热组件130用于将多个聚光组件120的收集的热能传递至支撑组件内。

可以理解的是，由于支撑组件的支撑位置固定，聚光组件120的放置位置固定，通过设置支撑组件，可以将支撑组件和聚光组件120灵活连接，以将聚光组件120产生的热能灵活传送至每一个支撑组件内，提高供热效果。

进一步的，传热组件130包括；供热管道131和风机组件132；供热管道131分别与支撑组件、多个聚光组件120连接；风机组件132与供热管道131连接，风机组件132用于驱动供热管道131内的换热气体流入支撑组件内。

其中，供热管道131分别与支撑组件内的空腔、多个聚光组件120内的透明管体122连接，用于将接收体123产生的热能传送至支撑组件的空腔内，以将热量传递至装配式蒙古包的室内，实现室内清洁供暖。

其中，风机组件132用于驱动透明管体122的内部的换热气体流动，换热气体与接收体123进行换热后，生成的换热气体通过供热管道131输送到乌尼杆113中，以对装配式蒙古包的内部进行加热。

其中，风机组件132可以为一组或多组，风机组件132的数量可以根据具体需求进行设定。

风机组件132可以为本领域所公知的鼓风机或其他具有风送功能的设备。

进一步的，供热管道131与多个聚光组件120连接，连接方式至少包括以下两种。

其一、多个聚光组件120串联后与传热组件130连接。

在本连接方式中，如图4所示，将三个聚光组件120串联设置，三个聚光组件120之间通过供热管道131连接，每一风机组件132可以与至少一组聚光器相连接。

其二、多个聚光组件120并联后与传热组件130连接。

在本连接方式中，如图5所示，使得三个聚光组件120并联设置，可以通过一个风机组件132同时对三个并联设置的聚光组件120内充入流动换热气体介质，减少设备数量，提高换热效率。

进一步的，如图6所示，支撑组件包括乌尼杆113，乌尼杆113包括：第一管体1131和第二管体1132；第二管体1132嵌套于第一管体1131内，第二管体1132的内部具有空腔；第一管体1131和第二管体1132之间存在间隙，间隙形成第一换热层1133，第二管体1132的空腔形成第二换热层1134，第一换热层1133和第二换热层1134当中的一者装填有储热材料，第一换热层1133和第二换热层1134当中的另一者与聚光组件120连接。

其中，乌尼杆113安装于装配式蒙古包的内墙，且乌尼杆113通过供热管道131与透明管体122相通。

在装配式蒙古包工作运行时，太阳光透过透光盖板1212照射在聚光槽1211上，槽式聚光器121内的接收体123接收聚光槽1211所收集的太阳辐射，并将太阳能转换为热能，位于透明管体122内的换热气体被加热后温度升高，由风机组件132驱动换热气体流动至乌尼杆113内，并将热量传递并储存在乌尼杆113的内部夹层的储热材料中，当蒙古包内温度降低需要供热时，乌尼杆113中的储热材料释放热量以实现蒙古包内的供热需求，从而提高装配式蒙古包的热舒适性。

在实际使用中聚光组件120安装于透光外罩111内侧，并分别位于装配式蒙古包的东南，正南与西南方向，且东南与西南面的聚光器呈对称布置，代替了蒙古包的哈那结构。

随着太阳方位角的变化，不同朝向的聚光组件120其主要集热时间段各不相同。

在上午时，太阳辐射主要集中于东南朝向的聚光组件120，此时该侧的聚光组件120主要进行光热转化输出热能，与之对称布置的西南侧聚光器无直射辐射，通过控制器150控制转动机构140旋转西南朝向的聚光组件120，与“百叶窗”原理相似形成上下空隙以实现对装配式蒙古包的导光照明；在中午时，正南朝向的聚光组件120处于正入射状态，此时太阳辐射能是一天当中最充足的时候，光热转化的热能通过供热管道131输送至乌尼杆113内部夹层的储热材料；在下午时，太阳辐射能主要集中于西南朝向的聚光组件120，聚光组件120运行情况与之上午相反。

在一些实施例中，与供热管道131连通的第一换热层1133或第二换热层1134内设有单向阀，以防止乌尼杆113内的换热气体回流到供热管道131，并且防止装配式蒙古包的外部的气体进入第二换热层1134当中。

本实用新型提供的可实现供热导光的装配式蒙古包，通过设置聚光组件120，接收太阳光线进行光热转化输出热能，充分利用了可再生能源，避免使用化石及生物质燃料，实现了清洁供热；利用风机组件132驱动换热介质流动至支撑组件，实现了装配式蒙古包内的自储热和供热；利用转动机构140旋转聚光组件120，满足了日常蒙古包内对光照度需求，同时调整聚光组件120的角度，实现高聚光效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，包括：

蒙古包本体，包括罩体，所述罩体包括设于阳面的透光外罩、设于阴面的支撑外罩及设于所述罩体内侧的支撑组件，所述支撑组件内设有空腔；

聚光组件，设置于所述透光外罩的一侧，与所述支撑组件的空腔连接，用于收集太阳能并进行光热转化。

2.根据权利要求1所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述聚光组件包括：

槽式聚光器，沿所述透光外罩的延伸方向延伸；

透明管体，设于所述槽式聚光器的内部，沿所述槽式聚光器的长度方向延伸，与所述支撑组件的空腔连接；

接收体，设于所述透明管体的内部，且位于所述槽式聚光器的焦斑位置处，用于收集太阳能并进行光热转化。

3.根据权利要求2所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述槽式聚光器包括：

聚光槽，内壁均为反射面；

透光盖板，罩设于所述聚光槽的槽口，与所述聚光槽共同限定出聚光空间，所述透明管体设于所述聚光空间内。

4.根据权利要求3所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述聚光槽的槽壁的形状为二次抛物面。

5.根据权利要求1至4任一项所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，

所述聚光组件包括多个，多个所述聚光组件沿所述透光外罩的延伸方向排布。

6.根据权利要求5所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述装配式蒙古包还包括：

转动机构，与多个所述聚光组件耦接，用于使所述聚光组件沿第一方向转动，以使所述多个所述聚光组件在第一状态和第二状态之间切换；

在所述第一状态，相邻所述聚光组件之间相互接触；

在所述第二状态，相邻所述聚光组件之间存在间隙。

7.根据权利要求5所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述装配式蒙古包还包括：

传热组件，分别与所述支撑组件、多个所述聚光组件连接，用于将多个所述聚光组件的收集的热能传递至所述支撑组件内。

8.根据权利要求7所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述传热组件包括；

供热管道，分别与所述支撑组件、多个所述聚光组件连接；

风机组件，与所述供热管道连接，用于驱动供热管道内的换热气体流入所述支撑组件内。

9.根据权利要求8所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，

多个所述聚光组件串联后与所述传热组件连接；或，

多个所述聚光组件并联后与所述传热组件连接。

10.根据权利要求1至4任一项所述的可实现供热导光的装配式蒙古包，其特征在于，所述支撑组件包括乌尼杆，所述乌尼杆包括：

第一管体；

第二管体，嵌套于所述第一管体内，内部具有空腔；

所述第一管体和所述第二管体之间存在间隙，所述间隙形成第一换热层，所述第二管体的空腔形成第二换热层，所述第一换热层和所述第二换热层当中的一者装填有储热材料，所述第一换热层和所述第二换热层当中的另一者与所述聚光组件连接。

Images