專利名稱：與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及新能源領(lǐng)域，主要涉及太陽熱能如何收集和儲存以及有效為太陽房供暖 的問題，特指一種與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)。技術(shù)背景在太陽房利用過程中，首先面臨的問題就是如何收集和儲存太陽熱能供房間取暖所用。 傳統(tǒng)的太陽房，大都由集熱器、連接管道、保溫材料、儲熱單元和風(fēng)機(jī)組成，這不僅增加了 太陽房系統(tǒng)的整體復(fù)雜性，而且熱空氣在管道傳輸過程中有很大的熱損失，降低了太陽房的 利用效率。風(fēng)機(jī)的使用又增加了傳統(tǒng)能源的消耗。另外，風(fēng)機(jī)帶動熱空氣在室內(nèi)形成對流， 降低了人體的舒適度。發(fā)明內(nèi)容為了避免和克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效吸收太陽熱能，減少散熱 損失，能盡快將所收集的熱能傳給太陽房，并且能將多余的熱能儲存在現(xiàn)有的磚石墻壁中， 供陰雨天或者夜晚使用的與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案為與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，包括冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口、磚石墻體， 其特征是設(shè)有自然對流通風(fēng)口、陽光板、鍍有選擇性涂層的V型吸熱板，在太陽房朝南的 磚石墻壁的上部和下部各打兩個(gè)圓孔，作為冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，鍍有選擇性涂層的V 型吸熱板固定在整個(gè)南墻上作為吸收太陽熱能的單元，在南墻、門和窗的邊框部位朝南方向 砌有磚石墻體，陽光板安裝于此磚石墻體上，位于鍍有選擇性涂層的V型吸熱板的前方，能 有效使太陽光透過并起到保溫作用，在太陽房最上方磚石墻體的中部開一個(gè)圓形孔，將自然 對流通風(fēng)口開在上面，夏季利用自然對流進(jìn)行通風(fēng)降溫。在冷空氣進(jìn)口 、熱空氣出口和自然對流通風(fēng)口上分別安裝閥門；鍍有選擇性涂層的V型吸熱板采用平面鋁板軋制成90度角的V型板，再在V型板上表面鍍上一層選擇性吸收涂層，涂層材料可以是NiCrOxNY、 TiOyNx，鍍有選擇性涂層的V型吸熱 板可以通過膨脹螺釘固定在南墻上。其工作過程為在冬季，太陽光照射在太陽房南面，太陽光透過陽光板照在鍍有選擇性涂層的v型吸熱板上，完成集熱過程，該熱量進(jìn)一步傳遞給南面的磚石墻體，磚石墻體屬于顯熱儲熱部分，將一部分熱量儲存起來，供夜間或陰雨天使用。磚石墻體中的一部分熱量通 過導(dǎo)熱，以輻射傳熱的方式進(jìn)入房間。白天，將上部的熱空氣出口和下部的冷空氣進(jìn)口的閥
門都打開，關(guān)閉自然對流通風(fēng)口的閥門，由于熱對流，熱空氣會上浮，通過上部的熱空氣出 口進(jìn)入房間，冷空氣由下部的冷空氣進(jìn)口補(bǔ)充，完成一個(gè)閉式循環(huán)。夜間，與白天一樣，只 是這時(shí)利用的熱能是白天儲存于磚石墻體中的熱能，通過導(dǎo)熱和對流為房間供暖。在夏天， 關(guān)閉下部的冷空氣進(jìn)口的閥門，打開熱空氣出口和自然對流通風(fēng)口的閥門，熱空氣上浮，通 過自然對流通風(fēng)口形成抽吸作用，將室內(nèi)的熱空氣通過熱空氣出口抽吸出來，空氣由門窗縫 隙補(bǔ)充，形成對流通風(fēng)效應(yīng)，增強(qiáng)室內(nèi)對流并給室內(nèi)換氣，使人體更加舒適。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 一、有利于對現(xiàn)有住房進(jìn)行太陽房改造，不必重新建造，節(jié)約成本。 二、由于鍍上了選擇性吸收涂層，使吸熱板有很大的吸收率和很小的發(fā)射率。三、由陽光板 代替了傳統(tǒng)被動式太陽房中的塑料涂層，降低了系統(tǒng)整體的熱損失。四、磚石墻體作為太陽 房的顯熱儲熱單元，充分利用了現(xiàn)有資源，能夠?qū)⒉糠譄崮軆Υ嫫饋?，供夜間和陰雨天使用。 五、由于是被動式太陽房，沒有使用常規(guī)能源，大大節(jié)約了能源。六、利用自然對流通風(fēng)口 的自然通風(fēng)原理，可達(dá)到為太陽房通風(fēng)降溫的目的，而且太陽輻射越強(qiáng)、天氣越熱的時(shí)候， 也是自然對流越強(qiáng)的時(shí)候。此外，可以利用空氣作為傳熱介質(zhì)，從而避免滲漏、腐蝕和凍結(jié)問題；集熱和儲熱結(jié)合 為一體，因此可以解決太陽能不能連續(xù)供應(yīng)的問題；用鍍有選擇性涂層的V型吸熱板集熱， 可有效增大集熱面積，并使吸熱板吸收的太陽輻射更多，反射的更少；制作簡單、成本低、 使用方便；適合不同時(shí)間、地點(diǎn)，將對太陽能熱利用和建筑行業(yè)產(chǎn)生積極影響。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。如圖所示，圖中標(biāo)號分別代表l.冷空氣進(jìn)口 2.窗戶3.熱空氣出口 4.自然對流 通風(fēng)口 5.門6.閥門7.陽光板8.磚石墻體9.鍍有選擇性涂層的V型吸熱板。
具體實(shí)施方式
如圖所示，由磚石墻體8構(gòu)成整個(gè)與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)的外部骨架， 起支撐作用。在南墻的上部和下部分別開兩個(gè)圓孔，作為熱空氣出口3和冷空氣進(jìn)口1。在太 陽房最上方磚石墻體8的中部開一個(gè)圓形孔，構(gòu)成自然對流通風(fēng)口4。將平面鋁板用特制軋機(jī) 軋制成90度角的V型板，再在V型板上表面鍍上一層選擇性吸收涂層，涂層材料為NiCrOxNY， 便得到了鍍有選擇性涂層的V型吸熱板9。鍍有選擇性涂層的V型吸熱板9可以通過膨脹螺釘固 定在南墻上。最后將陽光板7安裝在磚石墻體8上。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)中，在冬季，太陽光照射在太 陽房南面，太陽光透過陽光板7照在鍍有選擇性涂層的V型吸熱板9上，完成集熱過程，該熱量進(jìn)一步傳遞給南面的磚石墻體8，磚石墻體8屬于顯熱儲熱部分，將一部分熱量儲存起來， 供夜間或陰雨天使用。磚石墻體8中的一部分熱量通過導(dǎo)熱，以輻射傳熱的方式進(jìn)入房間。 白天，將上部的熱空氣出口3和下部的冷空氣進(jìn)口1的閥門6都打開，關(guān)閉自然對流通風(fēng)口4的 閥門6，由于熱對流，熱空氣會上浮，通過上部的熱空氣出口3進(jìn)入房間，冷空氣由下部的冷 空氣進(jìn)口l補(bǔ)充，完成一個(gè)閉式循環(huán)。夜間，與白天一樣，只是這時(shí)利用的熱能是白天儲存 于磚石墻體8中的熱能，通過導(dǎo)熱和對流為房間供暖。在夏天，關(guān)閉下部的冷空氣進(jìn)口l的閥 門6，打開熱空氣出口3和自然對流通風(fēng)口4的閥門6，熱空氣上浮，通過自然對流通風(fēng)口4形 成抽吸作用，將室內(nèi)的熱空氣通過熱空氣出口3抽吸出來，空氣由門窗縫隙補(bǔ)充，形成對流 通風(fēng)效應(yīng)，增強(qiáng)室內(nèi)對流并給室內(nèi)換氣，使人體更加舒適。
權(quán)利要求
1、與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，包括冷空氣進(jìn)口(1)和熱空氣出口(3)、磚石墻體(8)，其特征是設(shè)有自然對流通風(fēng)口(4)、陽光板(7)、鍍有選擇性涂層的V型吸熱板(9)，在太陽房朝南的磚石墻壁的上部和下部各打兩個(gè)圓孔，作為冷空氣進(jìn)口(1)和熱空氣出口(3)，鍍有選擇性涂層的V型吸熱板(9)固定在整個(gè)南墻上作為吸收太陽熱能的單元，在南墻、門和窗的邊框部位朝南方向砌有磚石墻體(8)，陽光板(7)安裝于此磚石墻體(8)上，位于鍍有選擇性涂層的V型吸熱板(9)的前方，在太陽房最上方磚石墻體(8)的中部開一個(gè)圓形孔，將自然對流通風(fēng)口(4)開在上面，夏季利用自然對流進(jìn)行通風(fēng)降溫。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，其特征在于在冷 空氣進(jìn)口 (1)、熱空氣出口 (3)和自然對流通風(fēng)口 (4)上分別安裝陶門。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，其特征在于鍍有 選擇性涂層的V型吸熱板(9)采用平面鋁板軋制成90度角的V型板，表面鍍有選擇性吸收涂 層，涂層材料為NiCrOxNY或TiOyNx。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，其特征在于鍍有 選擇性涂層的V型吸熱板(9)通過膨脹螺釘固定在南墻上。
全文摘要
與建筑物外墻結(jié)合的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，涉及新能源領(lǐng)域，包括冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口、自然對流通風(fēng)口、閥門、陽光板、鍍有選擇性涂層的V型吸熱板和磚石墻體等。由磚石墻體構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的外部骨架，起支撐作用。上表面鍍有選擇性吸收涂層的V型鋁板，能有效增加集熱面積，有很大的吸收率和很小的發(fā)射率。陽光板的使用可有效起到透光和保溫作用。由于有磚石墻體作為儲熱單元，能夠?qū)⒉糠譄崮軆Υ嫫饋砉┮归g和陰雨天使用，其優(yōu)點(diǎn)是有利于對現(xiàn)有住房進(jìn)行太陽房改造，不必重新建造，節(jié)約成本；用空氣作為傳熱介質(zhì)，從而避免滲漏、腐蝕和凍結(jié)問題；收集熱量增加，熱損失減少，集熱效率明顯提高；制作簡單、成本低、使用方便；適合不同時(shí)間、地點(diǎn)。
文檔編號F24D5/00GK101149166SQ200710135190
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者然 左, 張?jiān)菩? 張志強(qiáng), 蘇文佳 申請人:江蘇大學(xué)