【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器，屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

太陽能空氣集熱器是太陽能熱利用的一種方式，太陽能空氣集熱器的整體效率受到安裝角度、自身結(jié)構(gòu)、材料性能、換熱效率、熱損失率等影響。

目前使用的各類太陽能集熱器多采用南向傾斜式固定安裝，這種安裝方式集熱板只有在特定時(shí)刻才能受到太陽的直射，此時(shí)受到太陽照射的有效面積最大，而其余時(shí)間的有效面積為集熱板面積在太陽射線方向上的垂直投影面積，大大減小了集熱的有效面積。因此具有追蹤太陽轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的追蹤式太陽能集熱器應(yīng)運(yùn)而生。太陽高度角受到地球繞太陽公轉(zhuǎn)、地球自轉(zhuǎn)規(guī)律的影響，會(huì)因季節(jié)、緯度等而變化，追蹤式太陽能集熱器需要嚴(yán)格追蹤太陽高度角的變化，需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致太陽能集熱器的成本大幅上升，如果能有固定安裝，又能克服太陽高度角變化帶來的有效集熱面積減少的問題，則可以大大提高太陽能空氣集熱器的性能，同時(shí)無需追蹤控制又可以大大減小太陽能空氣集熱器的成本。

此外太陽能空氣集熱器與空氣的傳熱需要進(jìn)一步強(qiáng)化，現(xiàn)有的產(chǎn)品大多采用劃分流道的方式，盡量延長空氣被加熱的時(shí)間，但是換熱面積沒有改變，卻增加了流動(dòng)阻力，需要外界提供更大的輸送動(dòng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器，能夠提高太陽能空氣集熱器的性能，生產(chǎn)成本低，換熱效果好，減小熱損耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器，包括出風(fēng)口、后端敞開的保溫外殼、進(jìn)風(fēng)口、內(nèi)層玻璃蓋板、外層玻璃蓋板和若干旋轉(zhuǎn)集熱板，所述保溫外殼的后端內(nèi)設(shè)有內(nèi)層玻璃蓋板和外層玻璃蓋板，所述內(nèi)層玻璃蓋板和外層玻璃蓋板與保溫外殼相配合形成有腔體，所述內(nèi)層玻璃蓋板上設(shè)有若干排的孔洞，所述旋轉(zhuǎn)集熱板在內(nèi)層玻璃蓋板前方的保溫外殼內(nèi)排成一排，所述孔洞吹出的氣流直接吹在所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)集熱板上帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)集熱板轉(zhuǎn)動(dòng)，所述保溫外殼的前端設(shè)有出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口的輸出端與腔體的下端前部連通。

作為優(yōu)選，所述同一排上的孔洞直徑相等，所述最下排的孔洞直徑變化到最上排的孔洞直徑，直徑變化為由下向上逐漸遞減。

作為優(yōu)選，所述保溫外殼內(nèi)在旋轉(zhuǎn)集熱板的前方設(shè)有固定集熱板，所述固定集熱板的前側(cè)面設(shè)有若干排的鋁制肋片，所述相鄰兩排的鋁制肋片交叉分布，所述固定集熱板在同一排上相鄰的兩個(gè)鋁制肋片之間設(shè)有通孔。

作為優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)集熱板由兩塊長條形集熱板呈十字交叉焊接而成，所述旋轉(zhuǎn)集熱板的兩端設(shè)有與保溫外殼可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的軸體。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)集熱板和固定集熱板相結(jié)合的綜合集熱方式，孔洞吹出的氣流直接吹在所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)集熱板上帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)集熱板轉(zhuǎn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)使得旋轉(zhuǎn)集熱板總能在某一時(shí)刻與太陽保持直射位置，實(shí)現(xiàn)集熱面積的有效利用，同時(shí)多個(gè)旋轉(zhuǎn)集熱板的轉(zhuǎn)動(dòng)對于集熱器內(nèi)部的空氣產(chǎn)生擾動(dòng)作用，使空氣與固定集熱板間的對流換熱得到強(qiáng)化；固定集熱板上設(shè)有通孔，氣流流經(jīng)通孔時(shí)，比普通的平板集熱板具有更大的接觸面積，換熱效果更佳。在固定集熱板的后側(cè)焊接有鋁制肋片，相鄰兩排的鋁制肋片交叉分布，通過肋片對空氣繼續(xù)加熱，插排布置可以提高氣體的滯留時(shí)間、破壞層流邊界層的穩(wěn)定性，使傳熱效果顯著提高；內(nèi)層玻璃蓋板和外層玻璃蓋板與保溫外殼相配合形成有腔體，實(shí)質(zhì)上形成一個(gè)空氣夾層，由于該層內(nèi)為新進(jìn)入的環(huán)境空氣，溫度相對較低，與外界環(huán)境溫差小，熱損失小。即便夾層內(nèi)的空氣通過內(nèi)層玻璃蓋板與集熱器內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，但最終這部分熱量仍然隨氣流回到了集熱器內(nèi)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高太陽能空氣集熱器的性能，生產(chǎn)成本低，換熱效果好，減小熱損耗。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是鋁制肋片在固定集熱板上的分布圖。

圖中：1-出風(fēng)口、2-固定集熱板、3-鋁制肋片、4-保溫外殼、5-進(jìn)風(fēng)口、6-內(nèi)層玻璃蓋板、7-外層玻璃蓋板、8-旋轉(zhuǎn)集熱板、9-孔洞、10-腔體、21-通孔。

【具體實(shí)施方式】

參閱圖1、2，本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器，包括出風(fēng)口1、后端敞開的保溫外殼4、進(jìn)風(fēng)口5、內(nèi)層玻璃蓋板6、外層玻璃蓋板7和若干旋轉(zhuǎn)集熱板8，所述保溫外殼4的后端內(nèi)設(shè)有內(nèi)層玻璃蓋板6和外層玻璃蓋板7，所述內(nèi)層玻璃蓋板6和外層玻璃蓋板7與保溫外殼4相配合形成有腔體10，所述內(nèi)層玻璃蓋板6上設(shè)有若干排的孔洞9，所述旋轉(zhuǎn)集熱板8在內(nèi)層玻璃蓋板6前方的保溫外殼4內(nèi)排成一排，所述孔洞9吹出的氣流直接吹在所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)集熱板8上帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)集熱板8轉(zhuǎn)動(dòng)，所述保溫外殼4的前端設(shè)有出風(fēng)口1和進(jìn)風(fēng)口5，所述進(jìn)風(fēng)口5的輸出端與腔體10的下端前部連通，所述同一排上的孔洞9直徑相等，所述最下排的孔洞9直徑變化到最上排的孔洞9直徑，直徑變化為由下向上逐漸遞減，所述保溫外殼4內(nèi)在旋轉(zhuǎn)集熱板8的前方設(shè)有固定集熱板2，所述固定集熱板2的前側(cè)面設(shè)有若干排的鋁制肋片3，所述相鄰兩排的鋁制肋片3交叉分布，所述固定集熱板2在同一排上相鄰的兩個(gè)鋁制肋片3之間設(shè)有通孔21，所述旋轉(zhuǎn)集熱板8由兩塊長條形集熱板呈十字交叉焊接而成，所述旋轉(zhuǎn)集熱板8的兩端設(shè)有與保溫外殼4可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的軸體。

本發(fā)明工作過程：

本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器在工作過程中，環(huán)境空氣從進(jìn)風(fēng)口5進(jìn)入到腔體10，經(jīng)孔洞9流出后吹動(dòng)旋轉(zhuǎn)集熱板8轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣被旋轉(zhuǎn)集熱板8第一次加熱后，流經(jīng)固定集熱板2被再次加熱，最后被鋁制肋片3第三次加熱后從出風(fēng)口1排出。

采用旋轉(zhuǎn)集熱板和固定集熱板相結(jié)合的綜合集熱方式，孔洞9吹出的氣流直接吹在所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)集熱板8上帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)集熱板8轉(zhuǎn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)使得旋轉(zhuǎn)集熱板8總能在某一時(shí)刻與太陽保持直射位置，實(shí)現(xiàn)集熱面積的有效利用，同時(shí)多個(gè)旋轉(zhuǎn)集熱板8的轉(zhuǎn)動(dòng)對于集熱器內(nèi)部的空氣產(chǎn)生擾動(dòng)作用，使空氣與固定集熱板2間的對流換熱得到強(qiáng)化；固定集熱板2上設(shè)有通孔21，氣流流經(jīng)通孔21時(shí)，比普通的平板集熱板具有更大的接觸面積，換熱效果更佳。在固定集熱板的后側(cè)焊接有鋁制肋片3，相鄰兩排的鋁制肋片3交叉分布，通過肋片對空氣繼續(xù)加熱，插排布置可以提高氣體的滯留時(shí)間、破壞層流邊界層的穩(wěn)定性，使傳熱效果顯著提高；內(nèi)層玻璃蓋板6和外層玻璃蓋板7與保溫外殼4相配合形成有腔體10，實(shí)質(zhì)上形成一個(gè)空氣夾層，由于該層內(nèi)為新進(jìn)入的環(huán)境空氣，溫度相對較低，與外界環(huán)境溫差小，熱損失小。即便夾層內(nèi)的空氣通過內(nèi)層玻璃蓋板與集熱器內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，但最終這部分熱量仍然隨氣流回到了集熱器內(nèi)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高太陽能空氣集熱器的性能，生產(chǎn)成本低，換熱效果好，減小熱損耗。

上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)集熱板式太陽能空氣集熱器，包括出風(fēng)口、后端敞開的保溫外殼、進(jìn)風(fēng)口、內(nèi)層玻璃蓋板、外層玻璃蓋板和若干旋轉(zhuǎn)集熱板，所述保溫外殼的后端內(nèi)設(shè)有內(nèi)層玻璃蓋板和外層玻璃蓋板，所述內(nèi)層玻璃蓋板和外層玻璃蓋板與保溫外殼相配合形成有腔體，所述內(nèi)層玻璃蓋板上設(shè)有若干排的孔洞，所述旋轉(zhuǎn)集熱板在內(nèi)層玻璃蓋板前方的保溫外殼內(nèi)排成一排，所述孔洞吹出的氣流直接吹在所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)集熱板上帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)集熱板轉(zhuǎn)動(dòng)，所述保溫外殼的前端設(shè)有出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口的輸出端與腔體的下端前部連通，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高太陽能空氣集熱器的性能，生產(chǎn)成本低，換熱效果好，減小熱損耗。

技術(shù)研發(fā)人員：姜坪;冷興陽;蔡佳敏;王國臣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.12
技術(shù)公布日：2017.08.11