與建筑墻體一體化的太陽能采暖與通風(fēng)復(fù)合能量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于建筑采暖與通風(fēng)的、與建筑一體化的太陽能復(fù)合能量系統(tǒng)，屬于能源類節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑物是各類用能設(shè)備的重要載體，隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑物的能耗(以采暖、通風(fēng)、空調(diào)和熱水為主)在社會總能耗中所占比重持續(xù)增長。以燃煤、燃油、燃氣及電為熱源的建筑采暖系統(tǒng)以及電驅(qū)動的建筑通風(fēng)系統(tǒng)不僅常規(guī)能源消耗巨大，同時也存在較大的環(huán)境污染。取之不盡、用之不竭的太陽輻射資源是世界上最重要的可再生能源之一，合理開發(fā)利用太陽能可有效降低建筑能耗，對節(jié)能減排具有重要意義。目前，以太陽能為熱源的熱水采暖系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且對防凍的要求較高。傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器采暖與通風(fēng)系統(tǒng)，熱效率較低。此外，傳統(tǒng)的太陽能采暖系統(tǒng)與太陽能通風(fēng)系統(tǒng)未能集成為一體，并且也很少有與建筑正真有機結(jié)合的應(yīng)用。
[0003]與傳統(tǒng)的平板式太陽能系集熱器相比，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式集熱器有效采光面積大，板面溫度均勻，在提高換熱性能的同時，還可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化，并降低其自身熱容。此夕卜，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式集熱器容易與建筑有機結(jié)合。因此，基于多孔微流結(jié)構(gòu)平板式集熱器，開發(fā)與建筑有機結(jié)合、采暖與通風(fēng)合二為一的太陽能復(fù)合能量系統(tǒng)，可望有效解決傳統(tǒng)太陽能空氣集熱器采暖與通風(fēng)系統(tǒng)的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于一方面有效提高平板式太陽能空氣集熱器的光熱轉(zhuǎn)化效率和集熱效率，另一方面拓展太陽能采暖系統(tǒng)的功能，使其兼有強化自然通風(fēng)的功能，并將太陽能采暖與通風(fēng)復(fù)合能量系統(tǒng)與建筑墻體一體化。
[0005]本實用新型與建筑墻體一體化的太陽能采暖與通風(fēng)復(fù)合能量系統(tǒng)包括多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器1、回風(fēng)口 6、蓄熱器10、循環(huán)風(fēng)機11、送風(fēng)口 13，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器I鑲嵌于墻體18內(nèi)，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器I 一端通過集熱器墻內(nèi)送風(fēng)管16與集熱器墻外送風(fēng)管4連接，集熱器墻外送風(fēng)管4與蓄熱器10連通，蓄熱器10通過循環(huán)風(fēng)機11與采暖送風(fēng)管12連通，采暖送風(fēng)管12出口與送風(fēng)口 13連接，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器I另一端通過集熱器墻內(nèi)進風(fēng)管17與集熱器墻外進風(fēng)管9連通，集熱器進風(fēng)管9與回風(fēng)口 6相連，集熱器墻外進風(fēng)管9上設(shè)置有集熱器進風(fēng)閥8，回風(fēng)口 6通過蓄熱器回風(fēng)閥7與蓄熱器進風(fēng)管5入口連通，蓄熱器進風(fēng)管5出口連通至蓄熱器10，回風(fēng)口6和送風(fēng)口 13設(shè)置在頂棚14上；集熱器排風(fēng)管3與集熱器墻外送風(fēng)管4連接，其上設(shè)置有集熱器排風(fēng)閥2 ;
[0006]其中所述多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器I包括下集管19、長直微通道金屬集熱板21、上集管23、邊框24、底部保溫板25、底板26、蓋板28 ;多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器I通過邊框24與墻體18中的預(yù)埋鋼筋27焊接固定，邊框24底部設(shè)置有底板26，底板26上設(shè)置有底部保溫板25，邊框24內(nèi)側(cè)設(shè)置有側(cè)部保溫板20，長直微通道金屬集熱板21設(shè)置在底部保溫板25上方，長直微通道金屬集熱板21 —端與下集管19連通，另一端與上集管23連通，下集管19與集熱器墻內(nèi)進風(fēng)管17連接，上集管23與集熱器墻內(nèi)送風(fēng)管16連接，蓋板28安裝在邊框24頂端，長直微通道金屬集熱板21上涂覆有太陽能光譜選擇性吸收涂層。
[0007]所述邊框24與墻體18結(jié)合處設(shè)置有防水密封層22。
[0008]所述蓋板20為透明板。
[0009]所述長直微通道金屬集熱板21為帶有微通道的金屬板，每個微通道截面長為0.5~5mm，寬為0.5~5mm，長直微通道金屬集熱板的材質(zhì)為銷或銅，長度為l~3m，金屬板管壁的厚度為0.27~lmm0
[0010]本實用新型采用具有多孔微流結(jié)構(gòu)的長直微通道金屬集熱板作為太陽能集熱板芯，設(shè)計多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器，長直微通道金屬集熱板內(nèi)的微通道作為空氣通道，微通道內(nèi)的空氣與太陽能集熱板芯均勻地充分接觸，以減少傳熱熱阻及強化多孔微流結(jié)構(gòu)的對流換熱性能，并降低集熱器板芯的熱損。將多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器鑲嵌于建筑向陽的墻體，使之成為建筑圍護結(jié)構(gòu)的一部分，從而與建筑一體化。在建筑室內(nèi)頂棚14上設(shè)置回風(fēng)口與送風(fēng)口。在采暖季節(jié)，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)，在風(fēng)機的牽引下，經(jīng)采暖送風(fēng)管、送風(fēng)口送入室內(nèi)，用于采暖。在非采暖季節(jié)，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器產(chǎn)生的熱壓，引導(dǎo)建筑室內(nèi)上部的空氣經(jīng)回風(fēng)口、集熱器進風(fēng)管、集熱器排風(fēng)管排入室外，室外新風(fēng)通過門窗補入室內(nèi)，用于強化自然通風(fēng)。
[0011]本實用新型的技術(shù)方案中，多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器鑲嵌于向陽的墻體，其上表面高于墻體外表面I?2cm，通過其邊框與墻體預(yù)埋鋼筋焊接進行固定，集熱器墻內(nèi)送風(fēng)管16與集熱器墻內(nèi)進風(fēng)管17預(yù)埋于墻體內(nèi)。
[0012]與建筑墻體一體化的太陽能采暖與通風(fēng)復(fù)合能量系統(tǒng)的工作原理為:在采暖季節(jié)的白天，關(guān)閉集熱器排風(fēng)閥2與蓄熱器回風(fēng)閥7，打開集熱器進風(fēng)閥8，太陽輻射投射到多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器I上，長直微通道金屬集熱板21吸收太陽輻射能，溫度升高。開啟循環(huán)風(fēng)機11，來自室內(nèi)的回風(fēng)在循環(huán)風(fēng)機11的牽引下，流經(jīng)長直微通道金屬集熱板21內(nèi)的微通道時被加熱，加熱后的熱空氣先流經(jīng)蓄熱10，對蓄熱器進行蓄熱；而后通過送風(fēng)口13送入房間，用于采暖。在采暖季節(jié)的夜間，關(guān)閉集熱器排風(fēng)閥2與集熱器進風(fēng)閥8，打開蓄熱器回風(fēng)閥7，開啟循環(huán)風(fēng)11，來自室內(nèi)回風(fēng)空氣在循環(huán)風(fēng)機牽引下流經(jīng)蓄熱材料被加熱，而后通過送風(fēng)口 13送入房間，用于采暖，蓄熱器放熱結(jié)束時關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機11。在非采暖季節(jié)，關(guān)閉蓄熱器回風(fēng)7，打開集熱器進風(fēng)閥8與集熱器排風(fēng)閥2，太陽輻射投射到多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器上，長直微通道金屬集熱板I吸收太陽輻射能，溫度升高，加熱微通道內(nèi)的空氣，從而產(chǎn)生熱壓，引導(dǎo)室內(nèi)上部的空氣經(jīng)回風(fēng)口 6、集熱器墻外進風(fēng)管9、集熱器墻內(nèi)進風(fēng)管17、集熱器排風(fēng)管3排入室外，室外新風(fēng)通過門窗補入室內(nèi)，用于強化自然通風(fēng)。
[0013]本實用新型在有效提高平板式太陽能空氣集熱器的光熱轉(zhuǎn)化效率和集熱效率的同時，拓展了太陽能采暖系統(tǒng)的功能，使其兼有強化自然通風(fēng)的功能。并將太陽能采暖與通風(fēng)復(fù)合能量系統(tǒng)與建筑墻體一體化，使其不影響建筑景觀，具有很強的實用性，可廣泛適用于各種太陽能建筑。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型中多孔微流結(jié)構(gòu)平板式空氣集熱器側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1_多孔微