專利名稱：高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱利用和蓄熱技術(shù)，特指一種將太陽能集熱和相變蓄熱技術(shù)結(jié)合，可廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)溫室等設(shè)施的高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置。
背景技術(shù)：
人類對太陽能的利用由來已久，各種選擇性吸收涂層和保溫隔熱材料的發(fā)明，使 得人們能夠高效地利用太陽能，用于提供家用熱水和建筑采暖。但是在蓄熱領(lǐng)域，利用太 陽能的水平較低，人們常用水和鵝卵石等材料儲(chǔ)存熱量，例如太陽能熱水器、被動(dòng)式太陽 房。如果能夠高效、低成本地吸收太陽能，并將熱量用相變材料加以儲(chǔ)存，用于夜間或陰天 供暖，將會(huì)大大提高太陽能的利用水平。目前已有若干種太陽能蓄熱方案，但仍存在許多技 術(shù)和成本問題。專利“太陽能蓄熱供暖供冷方法及裝置”(申請?zhí)?02109563. 9)提出用集熱器接 受太陽能，并將熱量儲(chǔ)存于地下深層土壤中，冬季或夏季供暖或制冷時(shí)，用取熱和取冷裝置 取出熱量或冷量進(jìn)行供暖或供冷。但該裝置利用土壤蓄熱，裝置過于復(fù)雜，部分構(gòu)件需深埋 土壤中，施工量大，成本高。專禾Ij “一種利用氣體作為傳熱介質(zhì)的太陽能蓄熱裝置”(申請?zhí)?200810046815. 8)提出一種利用氣體作為傳熱介質(zhì)的太陽能蓄熱裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成 本低，但空氣流道優(yōu)化程度不夠，換熱效率不高，而且僅僅被動(dòng)式地利用太陽能。專利“陽棚式太陽能儲(chǔ)熱柜”(申請?zhí)?98226118. 7)提出了一種將太陽能熱水器 和裝有儲(chǔ)熱材料的儲(chǔ)熱柜結(jié)合，用熱水與儲(chǔ)熱材料熱交換以儲(chǔ)存熱量。但該系統(tǒng)流道較長， 熱損較高，而且未考慮需要熱量時(shí)如何高效率散熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種兼具蓄熱功能和供暖功能的高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置，它 結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，熱效率高，成本低。在只消耗極少量常規(guī)能源(風(fēng)機(jī)電能)的條件 下，可以充分利用太陽能，將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，并將熱量儲(chǔ)存在相變材料中，供夜晚或陰 天使用。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的將儲(chǔ)熱單元表面鍍上選擇性吸收涂層，用透明保溫板和保溫 隔熱材料將儲(chǔ)熱單元密封起來，并形成可作為空氣流道的氣腔。白天陽光透過透明保溫板 照射在儲(chǔ)熱單元上，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，儲(chǔ)熱單元表面吸熱升溫后將熱量傳遞給相 變材料，相變材料受熱熔化，儲(chǔ)存熱量。夜間或陰天當(dāng)室內(nèi)溫度過低時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，帶動(dòng)空氣 流動(dòng)，使熱量快速從儲(chǔ)熱單元中取出，為室內(nèi)供暖。裝置的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。儲(chǔ)熱單元表面鍍有選擇性吸收涂層，透明保溫板 和保溫隔熱材料將儲(chǔ)熱單元密封起來，并形成可作為空氣流道的氣腔。出氣管道連接風(fēng)機(jī)， 溫度傳感器和風(fēng)機(jī)相連。本發(fā)明工作時(shí)，設(shè)定好夜晚或陰天室內(nèi)所需溫度，溫度傳感器將根據(jù)室溫控制風(fēng) 機(jī)的啟停。白天陽光透過透明保溫板照射在儲(chǔ)熱單元上，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，儲(chǔ)熱單元表面升溫后將熱量傳遞給相變材料，相變材料受熱熔化，儲(chǔ)存熱量。夜晚或陰天當(dāng)室內(nèi)溫 度低于設(shè)定溫度時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，利用空氣的流動(dòng)換熱，將白天儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱單元的熱量送入室 內(nèi)。從而實(shí)現(xiàn)白天儲(chǔ)存太陽能、夜晚或陰天為室內(nèi)供暖的目的。
四

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是裝置A-A面剖視圖。圖中所標(biāo)部位分別為1、保溫隔熱材料；2、儲(chǔ)熱單元；3、透明保溫板；4、進(jìn)氣孔 5、出氣孔；6、氣腔；7、出氣管道；8、溫度傳感器；9、風(fēng)機(jī)。
五具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。白天儲(chǔ)熱單元2表面的選擇性吸收涂層吸收太陽輻射能，并將其轉(zhuǎn)化成熱能。由 于透明保溫板3和保溫隔熱材料1的保溫作用，儲(chǔ)熱單元2周圍形成高溫區(qū)。設(shè)定好夜晚 或陰天室內(nèi)所需的溫度后，溫度傳感器8將根據(jù)室內(nèi)溫度控制風(fēng)機(jī)9的啟停。白天，儲(chǔ)熱單 元儲(chǔ)存熱量，當(dāng)室溫高于設(shè)定溫度時(shí)，風(fēng)機(jī)9停用。夜晚，當(dāng)室溫低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度傳感 器8啟動(dòng)風(fēng)機(jī)9，將室內(nèi)空氣從一個(gè)個(gè)進(jìn)氣孔4抽入氣腔6，進(jìn)入氣腔6的空氣在流動(dòng)過程 中與儲(chǔ)存了大量熱量的儲(chǔ)熱單元2進(jìn)行對流換熱，并吸熱升溫，最后經(jīng)過出氣管道7進(jìn)入室 內(nèi)。如此循環(huán)，在夜晚或者陰天提高室內(nèi)溫度。
權(quán)利要求
一種高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置，該裝置內(nèi)的儲(chǔ)熱單元(2)表面鍍有選擇性吸收涂層，內(nèi)部填充相變儲(chǔ)熱材料，透明保溫板(3)和保溫隔熱材料(1)將儲(chǔ)熱單元(2)密封起來，并形成可作為空氣流道的氣腔(6)。出氣管道(7)連接風(fēng)機(jī)(9)，溫度傳感器(8)和風(fēng)機(jī)(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置，其中儲(chǔ)熱單元(2)為圓柱 體，最上端的儲(chǔ)熱單元(2)與頂部保溫隔熱材料(1)之間保持距離，最下端的儲(chǔ)熱單元(2) 與底部保溫隔熱材料⑴之間保持距離，相鄰儲(chǔ)熱單元⑵之間也留有間隙，以便白天腔體 (6)內(nèi)的空氣自然對流換熱。所有儲(chǔ)熱單元(2)排列后處于同一平面，該平面與透明保溫板 (3)和底部保溫隔熱材料(1)平行，并相隔一定距離，以便夜晚或陰天室內(nèi)空氣在氣腔(6) 內(nèi)與儲(chǔ)熱單元(2)進(jìn)行充分的強(qiáng)迫對流換熱。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置。白天，儲(chǔ)熱單元儲(chǔ)存熱量， 當(dāng)室溫高于設(shè)定溫度時(shí)，風(fēng)機(jī)(9)停用。夜晚，當(dāng)室溫低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度傳感器(8)啟 動(dòng)風(fēng)機(jī)(9)，將室內(nèi)空氣從一個(gè)個(gè)進(jìn)氣孔(4)抽入氣腔(6)，進(jìn)入氣腔(6)的空氣在流動(dòng)過 程中與儲(chǔ)存了大量熱量的儲(chǔ)熱單元(2)進(jìn)行對流換熱，并吸熱升溫，最后經(jīng)過出氣管道(7) 進(jìn)入室內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兼具蓄熱功能和供暖功能的高效低成本太陽能蓄熱供暖裝置。該裝置的透明保溫板和保溫隔熱材料將表面鍍有選擇性吸收涂層的儲(chǔ)熱單元密封起來，并形成可作為空氣流道的氣腔。白天陽光透過透明保溫板照射在儲(chǔ)熱單元上，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，儲(chǔ)熱單元表面升溫后將熱量傳遞給相變材料，相變材料受熱熔化，儲(chǔ)存熱量。夜間或陰天當(dāng)室溫過低時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，帶動(dòng)空氣流動(dòng)，使熱量快速從儲(chǔ)熱單元中取出，為室內(nèi)供暖。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，熱效率高，成本低。
文檔編號F24D15/02GK101846358SQ20101015109
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者丁剛, 劉強(qiáng)強(qiáng), 左然, 張大戰(zhàn), 王坤 申請人:鎮(zhèn)江新夢溪能源科技有限公司