CN218884296U - 一种同时产热水热风型整体太阳能房顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，包括保温层和位于保温层上方的透光板，所述透光板通过两相对设置的立板与保温层连接，透光板、保温层和两立板形成加热腔体，加热腔体内设有导热水管和吸光膜，吸光膜、透光板和两立板形成向上倾斜的热风道，热风道的下端设有进风口，热风道的上端设有出风口，所述出风口连通集风管道。本实用新型的有益效果为：通过设置形成热风道，提高了对吸光膜发散热能的利用率，在对水加热的同时实现了对空气的加热，通过热风道对被加热的空气进行收集和导流，并且热风道内的流动气流利用烟囱原理和温差形成，无需额外设置动力机构，结构简单，使用成本低，而且大幅提高了太阳能的利用率。

Description

一种同时产热水热风型整体太阳能房顶

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及到在建筑物房顶的太阳能利用，具体是指一种同时产热水热风型整体太阳能房顶。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源，其应用越来越广泛由于太阳能的采集不能存在遮挡，因此利用建筑屋顶作为采集太阳能的场所是提高太阳能利用率、实现双碳目标的重要方式之一。

目前在房顶采集的太阳能，主要有两种应用，一种是利用太阳能进行发电，此种方式需要设置光伏发电板，成本较高，不适合在经济欠发达地区推广应用。另一种方式是利用太阳能对水加热，满足使用热水的要求，如申请号为201821626417.9所公开的房顶结构，但是该房顶结构实现了对水的加热，对于吸光膜向上散发的热量无法收集，造成了热能浪费。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，不仅实现了对水的加热，同时对吸光膜向上的发散热进行收集，减少了热能的浪费。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，包括保温层和位于保温层上方的透光板，所述透光板通过两相对设置的立板与保温层连接，透光板、保温层和两立板形成加热腔体，加热腔体内设有导热水管和吸光膜，吸光膜、透光板和两立板形成向上倾斜的热风道，热风道的下端设有进风口，热风道的上端设有出风口，所述出风口连通集风管道。

本方案在使用时，利用太阳能对导热水管内的水进行加热，实现了产热水，通过设置吸光膜，提高了对导热水管的加热效率，吸光膜散发的热量同时对热风道内的空气进行加热，由于热风道倾斜，利用热风向上流动的原理，热风道内形成向上的流动的热风，热风汇集至集风管道，方便根据需要使用。

作为优化，导热水管位于吸光膜远离热风道的一侧，且吸光膜覆盖于导热水管的上方。本优化方案将导热水管和热风道分别设置在吸光膜的两侧，实现了对吸光膜两侧发散热量的充分利用，提高了热能利用率。

作为优化，集风管道远离各出风口的一端延伸至室内，且在集风管道上安装有位于各出风口下游侧的三通阀Ⅰ，所述三通阀Ⅰ位于室外。本优化方案将集风管道延伸至室内，利用热风对室内进行加温，满足冬季取暖要求，通过设置三通阀Ⅰ，在室内不需要取暖时，方便关闭通向室内的通道，将热风用于需要之处，或者直接排放。

作为优化，导热水管的出水端分别汇集连通至集水管道，集水管道的出水端通过三通阀Ⅱ连通室内取暖管道，三通阀Ⅱ还连通热水管道。本优化方案的设置，在需要取暖时，开通导热水管向室内取暖管道的通道，满足取暖需求，在不需要取暖时，开通导热水管向热水管道的通道，满足其他场合对热水的使用需求。

作为优化，各热风道沿房顶的长度方向依次排布，热风道的宽度为500mm~2000mm，热风道与水平面的夹角大于或等于20度。本优化方案的设置，更利于在热风道内形成向上的气流，提高了热风道内热风的流动效果。

本实用新型的有益效果为：通过设置形成热风道，提高了对吸光膜发散热能的利用率，在对水加热的同时实现了对空气的加热，通过热风道对被加热的空气进行收集和导流，并且热风道内的流动气流利用烟囱原理和温差形成，无需额外设置动力机构，结构简单，使用成本低，而且大幅提高了太阳能的利用率。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为本实用新型热风流动框图；

图4为导热水管的第一种铺设方式；

图5为导热水管的第二种铺设方式；

图中所示：

1、热风道，2、集风管道，3、三通阀Ⅰ，4、透光板，5、吸光膜，6、导热水管，7、保温层，8、立板， 9、超导条。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1和2所示一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，包括保温层7和位于保温层上方的透光板4，保温层与房顶的主体结构相对固定，透光板采用玻璃板，且透光板4通过两相对设置的立板8与保温层连接，透光板、保温层和两立板形成加热腔体，加热腔体内设有导热水管6，以及与导热水管接触的吸光膜5，导热水管放置在超导条9上，吸光膜采用蓝膜，吸光膜5、透光板4和两立板8形成向上倾斜的热风道1，热风道的下端设有进风口，热风道的上端设有出风口，所述出风口连通集风管道2。

导热水管与吸光膜的铺设方式包括两种，一种是如图4所示，将导热水管设置在吸光膜中心线的一侧，超导条呈单列分布，超导条延伸至吸光膜中心线的另一侧，以保证接触传热面积，超导条与导热水管的夹角小于或等于70度；另一种是如图5所示，将导热水管沿吸光膜中心线设置，超导条为两列，依次沿导热水管的轴线交错分布，超导条与导热水管的夹角小于或等于70度。

各热风道沿房顶的长度方向依次排布，热风道的宽度为500mm~2000mm，热风道与水平面的夹角大于或等于20度，各热风道的出口通过接管与集风管道连通，各热风道中的热风汇集至集风管道中，本实施例集风管道远离各出风口的一端延伸至室内，且在集风管道上安装有位于各出风口下游侧的三通阀Ⅰ3，所述三通阀Ⅰ位于室外。

为了实现对吸光膜两侧发散热量的利用，导热水管位于吸光膜远离热风道的一侧，且吸光膜覆盖于导热水管的上方。导热水管的出水端分别汇集连通至集水管道，集水管道的出水端通过三通阀Ⅱ连通室内取暖管道，三通阀Ⅱ还连通热水管道。具体的，三通阀Ⅱ位于各导热水管下游侧、室内取暖管道上游侧，三通阀Ⅱ的第一接口连接集水管道，第二接口连通室内取暖管道，第三接口连接热水管道，热水管道的末端连通至洗衣、洗漱等热水使用处。，

本实施例的各热风道相当于若干烟囱，利用烟囱的排烟原理，保证了热风道内的被加热空气自下而上快速流通，无需额外动力即可实现了空气的流动。为了方便安装和维护，在热风道的上方和下方均设有检修通道。

本实施例整体太阳能房顶上封边间隔一定距离设置一定长度的活动封边或电动阀门，活动封边或电动阀门在冬季处于关闭状态，便于将热风道内的热空气送入室内，在春、夏、秋三季处于不同的开启状态，通过墙体风口、吊顶及隔层风口将室外的新鲜冷空气吸入室内，其作用与新风空调相同，但无需外加动力，利用太阳提供的能量产生温差，再利用烟囱原理产生一定的抽力即可实现。每年可节约大量的电力资源，同时提高了住房的舒适度而且建筑成本没有增加。

本实施例的整体太阳能屋顶与常规太阳能集热器相比，其利用效率大幅提高，优其在冬季取暖过程中，白天，无论是晴天或阴天，热风道内均可产生大量的热空气，由于空气热量的扩散速度远高于液体所含热量的扩散速度，所以白天以热空气取暖为主，根据热辐射定律，温度以四次方的方式对外辐射，在利用热空气取暖过程中，降低了集热器的温度，减少了集热器的对外辐射，所以集热器的利用效率也大幅提高，相对空气而言，液体热量的扩散速度较慢，所以在夜间以地板水暖为主。采用热水供暖和热风供暖两种方式的互补，可满足冬季取暖的需求。

下面以冬季取暖为例对本实施例太阳能房顶的工作原理进行说明：

吸光膜在接受太阳光的照射后，向导热水管进行热传递，对导热水管内的水进行加热，实现了热水的获得，导热水管内的水自下往上流动，经集水管道进入室内取暖管道。吸光膜在向导热水管进行热传递的同时，吸光膜自身散发热量，对热风道内的空气进行加热，由于热风道向上倾斜设置，根据气体受热后密度降低而自动上升的原理，使热风道内形成自下往上流动的热风，热风经集风管道进入室内，用于取暖。

本实用新型的方案不仅适合对现有房顶进行改造，同时也适合在建造新房屋时制作，在新建房屋施工中，可以同时将热风的流动管路及风阀固定在墙体中间，整体太阳能房顶也用模块式制作，用此种方式建造的住房，成本增加不多，但性价比大幅提高。由此，可以引发一种新的建房模式，在实现双碳目标过程中，必将发挥重要作用。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，包括保温层（7）和位于保温层上方的透光板（4），其特征在于：所述透光板（4）通过两相对设置的立板（8）与保温层连接，透光板、保温层和两立板形成加热腔体，加热腔体内设有导热水管（6）和吸光膜（5），吸光膜（5）、透光板（4）和两立板（8）形成向上倾斜的热风道（1），热风道的下端设有进风口，热风道的上端设有出风口，所述出风口连通集风管道（2）。

2.根据权利要求1所述的一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，其特征在于：导热水管位于吸光膜远离热风道的一侧，且吸光膜覆盖于导热水管的上方。

3.根据权利要求1所述的一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，其特征在于：集风管道远离各出风口的一端延伸至室内，且在集风管道上安装有位于各出风口下游侧的三通阀Ⅰ（3），所述三通阀Ⅰ位于室外。

4.根据权利要求3所述的一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，其特征在于：导热水管的出水端分别汇集连通至集水管道，集水管道的出水端通过三通阀Ⅱ连通室内取暖管道，三通阀Ⅱ还连通热水管道。

5.根据权利要求1所述的一种同时产热水热风型整体太阳能房顶，其特征在于：各热风道沿房顶的长度方向依次排布，热风道的宽度为500mm~2000mm，热风道与水平面的夹角大于或等于20度。

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