一種太陽能相變儲能暖箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能相變儲能暖箱，包括集熱器、熱水箱、第一水管和供暖箱，集熱器的上端通過管道與熱水箱連接，熱水箱上端與第一水管底端相連，第一水管上端與供暖箱底端相連；橡膠氣球連接在熱水箱的底部；第一水管上設(shè)有單向浮球閥門；儲能箱內(nèi)部設(shè)有傾斜布置的金屬板管，金屬板管將儲能箱內(nèi)部分隔成相互獨立且密閉的儲水層和儲相變材料層，且儲水層和儲相變材料層從下向上交替布設(shè)；儲相變材料層中還設(shè)有換熱管，換熱管通過連通管與相鄰的上層儲水層連通。該太陽能相變儲能暖箱利用空氣球的受熱膨脹使得熱水自動供應(yīng)到室內(nèi)并加熱相變材料存儲能量，減少了熱媒水的供應(yīng)量，有效提高太陽能利用率。
【專利說明】一種太陽能相變儲能暖箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能相變儲能暖箱，適用于太陽能充足、無電力或電力缺乏地區(qū)的冬季供暖。
【背景技術(shù)】
[0002]在中西部山區(qū)或高原地帶，空氣質(zhì)量非常好，冬季太陽能充足，太陽能熱水器得到了較為普遍的應(yīng)用。而對于同樣以太陽能作為熱源的太陽能供暖裝置，卻很少見，人們冬季采暖往往還是使用空調(diào)、電暖爐等耗電設(shè)備，而太陽能資源則未得到有效利用。空調(diào)耗電量大，增加了人們的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)也增加了二氧化碳的排放。而電暖爐不僅耗電量大，還存在著著輻射和安全性問題，使得其利用受到一定的限制。對于無空調(diào)和暖器的房間，人們在室內(nèi)辦公、學(xué)習(xí)往往需要定點供暖。例如未安裝空調(diào)的學(xué)生宿舍，天黑之后到晚上睡覺前還有較長一段學(xué)習(xí)或者放松時間，這段時間的供暖，特別是冬季是非常重要和需要的。而對于電力缺乏地區(qū)，如何有效利用太陽能采暖更是一個需要深入發(fā)掘的課題。
[0003]太陽能供暖系統(tǒng)通常以水作為循環(huán)介質(zhì)，以相變材料或者熱水作為儲能和供暖介質(zhì)。白天采集太陽能獲得熱水或加熱相變材料，晚上從熱水或相變材料中獲得熱量用以室內(nèi)供暖。水作為循環(huán)介質(zhì)，可分為滿液式和非滿液式供暖系統(tǒng)。滿液式循環(huán)供暖系統(tǒng)，其中水在供暖終端(室內(nèi))和太陽能集熱端(室外)以及中間連接管路連續(xù)分布，不間斷。非滿液式供暖系統(tǒng)中水在供暖終端(室內(nèi))和太陽能集熱端(室外)不連續(xù)，通過泵將水抽到供暖終端和太陽能集熱端交替使用，多用于供暖終端(室內(nèi))和太陽能集熱端(室外)距離較遠(yuǎn)的地方。
[0004]太陽能冬季采暖主要存在以下問題，使得系統(tǒng)使用存在著一定的限制。對于非滿液式太陽能供暖系統(tǒng)，太陽能集熱器和供暖終端中的水不連續(xù)，白天水從集熱系統(tǒng)中獲得采集太陽能存放在水箱(或相變材料)中，晚上水箱中的水(或相變材料)給室內(nèi)供暖，第二天白天，還需要用泵將水再打回集熱系統(tǒng)來再次獲得熱量，這需要耗費動力，系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且操作繁瑣。
[0005]對于滿液式水供暖系統(tǒng)，其用水量較大，而用水量增大的時候，水的溫升較小，使得供暖終端的熱利用效果變差。再者，雖然太陽能集熱器采用發(fā)射率很低的表面，但是由于冬季溫度很低，而集熱器散失的熱量與溫度四次方成正比，所以在冬季低溫的時候，對于滿液式采暖系統(tǒng)的熱量會從集熱管中損失很大一部分。這也是冬季為何太陽能熱水器往往無法獲得較高溫度的熱水的原因。而用閥門使得太陽能集熱器和供暖終端在白天連通，晚上隔開的方法，會使得太陽能供暖系統(tǒng)操作復(fù)雜，使用起來不方便。
[0006]另外，由于太陽能能量密度較低，往往難以維持房間內(nèi)的整夜的供暖需要，所以小型太陽能采暖系統(tǒng)往往只適用于室內(nèi)局部定點供暖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種太陽能相變儲能暖箱，利用空氣球的受熱膨脹使得熱水自動供應(yīng)到室內(nèi)并加熱相變材料存儲能量，減少了熱媒水的供應(yīng)量，并利用浮球閥門裝置使得集熱端和供熱終端能自動實現(xiàn)連通與脫離，使得夜晚處于室外的集熱端的熱量損失不會影響到室內(nèi)供熱終端，進而有效提高太陽能利用率，并且無需任何動力設(shè)備，具備較好的智能化和人性化。
[0008]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種太陽能相變儲能暖箱，該暖箱包括集熱器、熱水箱、第一水管和供暖箱，集熱器位于室外，供暖箱位于室內(nèi)，集熱器的上端通過管道與熱水箱連接，熱水箱上端與第一水管底端相連，第一水管上端與供暖箱底端相連；熱水箱內(nèi)設(shè)有橡膠氣球，橡膠氣球通過繩子連接在熱水箱的底部；第一水管上設(shè)有單向浮球閥門；所述的供暖箱包括箱殼、箱門和儲能箱；箱殼和箱門連接，組成供暖箱外殼，供暖箱外殼內(nèi)壁上設(shè)有保溫層，儲能箱位于供暖箱內(nèi)偵牝儲能箱由金屬板制成，儲能箱緊貼保溫層，儲能箱內(nèi)部設(shè)有傾斜布置的金屬板管，金屬板管連接在儲能箱的內(nèi)壁上，金屬板管將儲能箱內(nèi)部分隔成相互獨立且密閉的儲水層和儲相變材料層，且儲水層和儲相變材料層從下向上交替布設(shè)；儲水層中盛裝有水，儲相變材料層中盛裝有相變材料，且儲相變材料層中還設(shè)有換熱管，換熱管通過連通管與相鄰的上層儲水層連通；位于頂層的儲水層或儲相變材料層與儲能箱頂部之間有空隙，該空隙為緩沖層；儲能箱的側(cè)壁中設(shè)有干路水管和旁通水管，干路水管的進水口與第一水管的頂端連接，金屬板管的進入口與干路水管連接，金屬板管的出入口與旁通水管連接，干路水管的頂端和旁通水管的頂端分別與緩沖層連通。
[0009]進一步，所述的儲能箱中與供暖箱箱門相對的一側(cè)的外表面設(shè)有全紅外波段光譜發(fā)射率大于0.9的涂層。
[0010]進一步，所述的儲水層和儲相變材料層分別為3 —10層。
[0011]進一步，所述的金屬板管包括金屬隔板和六邊形水管，六邊形水管嵌至在金屬隔板中，形成六邊形水管網(wǎng)。
[0012]進一步,所述的第一水管為塑料制成,所述的干路水管、旁通水管、換熱管、連通管和金屬板管均由金屬制成。
[0013]進一步，所述的單向浮球閥門包括設(shè)有定位孔的閥座、周向定位凸臺、軸向定位凸臺、橡膠密封墊片、由葉片連接組成的閥片、浮球和連接桿；閥座固定連接在第一水管的內(nèi)腔壁面上，閥座的定位孔數(shù)量等于閥片的葉片數(shù)量，且閥座的定位孔與閥片的葉片相適配；橡膠密封墊片固定連接在閥座的軸向定位凸臺上；軸向定位凸臺和周向定位凸臺分別固定連接在閥座的內(nèi)腔壁面上，且周向定位凸臺位于軸向定位凸臺上方，周向定位凸臺沿著閥座的內(nèi)腔壁面向上延伸；周向定位凸臺上設(shè)有直徑為l_2mm的縱向通孔；浮球位于閥片下方，且浮球通過連接桿固定連接在閥片上；閥片上設(shè)有定位凹槽，閥片的定位凹槽與周向定位凸臺相適配。
[0014]進一步，所述的單向浮球閥門位于第一水管中的豎直管道中。
[0015]進一步，所述的熱水箱、第一水管的外部均設(shè)有保溫材料層。
[0016]進一步，所述的干路水管、旁通水管和金屬板管中水管的總體積Vg和橡膠氣球的體積滿足式(I):
Vg=Vd-Vn式(I)
其中:Vd為橡膠氣球在白天集熱工況水箱溫度下的體積；Vn為橡膠氣球在夜間冷卻工況水箱溫度下的體積。
[0017]進一步，所述的緩沖層的體積大于所有水管內(nèi)腔體積的10倍，并且緩沖層及水管的初始壓力滿足式(2):
PO=Pt-Ph 式(2)
其中=PO為緩沖罐及水管的初始壓力，Pt為以白天集熱工況下，以水箱溫度作為沸點所對應(yīng)的水的壓力，Ph為熱水箱與緩沖層底部的高度差形成的壓差。
[0018]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明的太陽能相變儲能暖箱給室內(nèi)定點供暖，利用橡膠氣球的受熱膨脹使得熱水自動供應(yīng)到室內(nèi)，并加熱室內(nèi)供暖箱中的儲水層和儲相變材料層存儲能量，減少了熱媒水的供應(yīng)量，使得熱水溫升更大，可利用性增強。同時，利用單向浮球閥門使得集熱端和供熱終端能自動實現(xiàn)連通與脫離，使得夜晚處于室外的集熱端的熱量損失不會影響到室內(nèi)供熱終端。利用儲水層和儲相變材料層的分層布局，以及層間熱交換使得儲存于相變材料的熱量能得到很好利用。另外，本發(fā)明的太陽能相變儲能暖箱的使用無需消耗電力，無輻射，并且自動儲能與保溫，具備較高的自動化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中的供暖箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明中供暖箱中的金屬板管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明中儲水層、相變材料層、干路水管和旁通水管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明中單向浮球閥門中的閥座的主視剖面圖。
[0024]圖6為本發(fā)明中單向浮球閥門中的閥座的俯視剖面圖。
[0025]圖7為本發(fā)明中單向浮球閥門中的閥片的主視剖面圖。
[0026]圖8為本發(fā)明中單向浮球閥門中的閥片的俯視剖面圖。
[0027]圖9為本發(fā)明中單向浮球閥門的主視剖面圖。
[0028]圖10為本發(fā)明中單向浮球閥門的俯視剖面圖。
[0029]圖中有:金屬板1、儲水層2、箱門3、緩沖層4、金屬板管5、連通管6、換熱管7、儲相變材料層8、保溫層9、箱殼IO、集熱器11、橡膠氣球12、熱水箱13、單向浮球閥門14、第一水管15、供暖箱16、房間17、金屬隔板501、六邊形水管502、閥座141、周向定位凸臺142、縱向通孔143、軸向定位凸臺144、橡膠密封墊片145、閥片146、浮球147、連接桿148、定位凹槽149、干路水管151、旁通水管152。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細(xì)的介紹。
[0031]如圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種太陽能相變儲能暖箱，包括集熱器11、熱水箱13、水管15和供暖箱16。集熱器11位于房間17夕卜側(cè)，供暖箱16位于房間17內(nèi)側(cè)。集熱器11的上端通過管道與熱水箱13連接，熱水箱13上端與水管15底端相連，水管15上端與供暖箱16底端相連。熱水箱13內(nèi)設(shè)有橡膠氣球12。橡膠氣球12通過繩子連接在熱水箱13的底部；水管15上設(shè)有單向浮球閥門14。供暖箱16包括箱殼10、箱門3和儲能箱。箱殼10和箱門3連接，組成供暖箱16外殼。供暖箱16外殼內(nèi)壁上設(shè)有保溫層9。儲能箱位于供暖箱16內(nèi)側(cè)。儲能箱由金屬板I制成，儲能箱緊貼保溫層9。儲能箱內(nèi)部設(shè)有傾斜布置的金屬板管5。金屬板管5連接在儲能箱的內(nèi)壁上。金屬板管5將儲能箱內(nèi)部分隔成相互獨立且密閉的儲水層2和儲相變材料層8，且儲水層2和儲相變材料層8從下向上交替布設(shè)。儲水層2中盛裝有水，儲相變材料層8中盛裝有相變材料，且儲相變材料層8中還設(shè)有換熱管7。換熱管7通過連通管6與相鄰的上層儲水層2連通。位于頂層的儲水層2或儲相變材料層8與儲能箱頂部之間有空隙。該空隙為緩沖層4。儲能箱的側(cè)壁中設(shè)有干路水管151和旁通水管152。干路水管151的進水口與第一水管15的頂端連接,金屬板管5的進入口與干路水管151連接，金屬板管5的出入口與旁通水管152連接，干路水管151的頂端和旁通水管152的頂端分別與緩沖層4連通。
[0032]在上述結(jié)構(gòu)的太陽能相變儲能暖箱中，交替布置的儲水層2和儲相變材料層8，使得吸收太陽能后的熱水管能加熱儲水層儲存能量，多余的能量存儲于相變材料中，提高了供暖箱的儲能能力。同時，金屬板管5傾斜布置在儲能箱內(nèi)部，將儲能箱內(nèi)部空間分隔為傾斜的儲水層2和儲相變材料層8。儲水層2和儲相變材料層8都為傾斜設(shè)置，可有效利用水的因為溫度場造成密度差形成的對流現(xiàn)象，使得處于箱門的金屬板(散熱面)在提供供暖使得溫度下降后，能自動和內(nèi)部的熱流體進行對流循環(huán)，使水層的熱量得到有效利用。儲相變材料層8裝有換熱管7，換熱管7中的管路內(nèi)部與儲相變材料層8隔斷，并通過連通管6與位于相鄰上一層的儲水層2連通。當(dāng)儲水層2熱量由于供暖消耗掉溫度降低，而儲相變材料層8中的相變材料由于散熱面?zhèn)鳠嵝Ч患八畬?，其?nèi)部含儲存有較多的潛熱和顯熱。通過在儲相變材料層8設(shè)置與儲相變材料層8隔斷，而與相鄰上一層的儲水層2連通的換熱管7，可以有效利用水的因為溫度場造成密度差形成的對流現(xiàn)象，使得相變材料內(nèi)部熱能能更好傳遞到水層空間，進而通過水層空間將相變材料的熱量進行進一步的利用。本發(fā)明中的緩沖箱可增大內(nèi)部空間，使得熱橡膠氣球膨脹能順利將水壓入水管及儲能管中。本發(fā)明中，水管分為兩種材質(zhì)，位于供暖箱內(nèi)部的水管為高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材質(zhì)，其余部分水管為低導(dǎo)熱系數(shù)的塑料水管。由于夜晚室外的集熱端與室內(nèi)供熱終端已經(jīng)被浮球閥門阻隔，其傳熱主要通過管壁導(dǎo)熱，通過設(shè)置其余部分水管(未處于供暖箱內(nèi)部的水管)為低導(dǎo)熱系數(shù)的塑料水管，可進一步減少相變材料傳遞到室外側(cè)的熱損失。
[0033]進一步，所述的儲能箱中與供暖箱16箱門3相對的一側(cè)的外表面設(shè)有全紅外波段光譜發(fā)射率大于0.9的涂層。該涂層可加強供暖箱向采暖空間的熱輻射能力，增強供暖強度。
[0034]進一步，所述的儲水層2和儲相變材料層8分別為3 —10層。
[0035]進一步,所述的金屬板管5包括金屬隔板501和六邊形水管502,六邊形水管502嵌至在金屬隔板501中，形成六邊形水管網(wǎng)。將金屬板管5設(shè)置成六邊形水管網(wǎng)，可以使得水路在整個水管系統(tǒng)中均為傾斜上升，無水平或下降管路。當(dāng)集熱溫度下降時，管路中無殘留水，利用氣體的大熱阻作用使得供暖箱管路能得到很好的保溫。
[0036]進一步，所述的第一水管15為塑料制成，所述的干路水管151、旁通水管152、換熱管7、連通管6和金屬板管5均由金屬制成。
[0037]進一步，如圖5至圖10所示，所述的單向浮球閥門14包括設(shè)有定位孔的閥座141、周向定位凸臺142、軸向定位凸臺144、橡膠密封墊片145、由葉片連接組成的閥片146、浮球147和連接桿148。閥座141固定連接在第一水管15的內(nèi)腔壁面上，閥座141的定位孔數(shù)量等于閥片146的葉片數(shù)量，且閥座141的定位孔與閥片146的葉片相適配。橡膠密封墊片145固定連接在閥座141的軸向定位凸臺144上。軸向定位凸臺144和周向定位凸臺142分別固定連接在閥座141的內(nèi)腔壁面上，且周向定位凸臺142位于軸向定位凸臺144上方，周向定位凸臺142沿著閥座141的內(nèi)腔壁面向上延伸。周向定位凸臺142上設(shè)有直徑為l-2mm的縱向通孔143。浮球147位于閥片146下方，且浮球147通過連接桿148固定連接在閥片146上。閥片146上設(shè)有定位凹槽149,閥片146的定位凹槽149與周向定位凸臺142相適配。
[0038]上述結(jié)構(gòu)的單向浮球閥門14為自動閥門。當(dāng)?shù)谝凰?5中的水位漫過浮球147時，由于浮球147的浮力作用使得單向浮球閥門14打開，當(dāng)水位下降時，啟閉件由于重力作用下降，與閥座141閉合達(dá)到密封效果。這樣可實現(xiàn)根據(jù)水位來實現(xiàn)浮球閥門的連通與閉合。由于水位與熱水箱13的溫度相關(guān)。白天集熱工況下，水溫升高，橡膠氣球12膨脹使得水位上升，當(dāng)?shù)谝凰?5中的水位漫過浮球147，由于浮球147的浮力作用使得單向浮球閥門14打開，使得熱水能進入室內(nèi)供暖箱16中加熱儲水層2和儲相變材料層8。夜晚溫度降低，橡膠氣球12收縮使得水位下降，此時閥門在重力作用下自動閉合，使得儲相變材料層中相變材料的熱量不會散失到室外側(cè)的熱水箱中。周向定位凸臺142上設(shè)置的縱向通孔143可使得單向浮球閥門14的前后管路壓力平衡，使得水能順利上升或下降。由于縱向通孔143直徑很小，而長度較長，熱阻極大，可有效減小通過縱向通孔143的導(dǎo)熱和對流傳熱。穩(wěn)態(tài)時，通過縱向通孔143的導(dǎo)熱和自然對流可忽略不計。
[0039]進一步，所述的單向浮球閥門14位于第一水管15中的豎直管道中。
[0040]進一步，所述的熱水箱13、第一水管15的外部均設(shè)有保溫材料層。
[0041]進一步，所述的干路水管151、旁通水管152和金屬板管5中水管的總體積Vg和橡膠氣球的體積滿足式(I):
Vg=Vd-Vn式(I)
其中:Vd為橡膠氣球在白天集熱工況水箱溫度下的體積；Vn為橡膠氣球在夜間冷卻工況水箱溫度下的體積。
[0042]進一步，所述的緩沖層(4)的體積大于所有水管內(nèi)腔體積的10倍，并且緩沖層4及水管的初始壓力滿足式(2):
PO=Pt-Ph 式(2)
其中=PO為緩沖罐及水管的初始壓力，Pt為以白天集熱工況下，以水箱溫度作為沸點所對應(yīng)的水的壓力，Ph為熱水箱13與緩沖層4底部的高度差形成的壓差。本發(fā)明通過設(shè)定緩沖層4及水管的初始壓力，使得熱水加熱時能出現(xiàn)沸騰換熱，使得液體擾動增加，增加了冷熱水的對流及能量傳遞。本裝置能有效提高太陽能利用率，并且無需任何動力設(shè)備，具備較好的智能化和人性化。
[0043]上述結(jié)構(gòu)的太陽能相變儲能暖箱的工作原理為:在白天集熱工況下，熱水吸收太陽能使得水溫升高，熱水箱13中橡膠氣球12膨脹使得水位上升。當(dāng)?shù)谝凰?5中的水位漫過浮球147，由于浮球147的浮力作用使得單向浮球閥門14打開，使得熱水能進入供暖箱16中加熱儲水層2和儲相變材料層8。在夜晚供暖工況下，房間17外環(huán)境溫度降低，熱水箱13內(nèi)氣體收縮，使得水位下降。當(dāng)水位下降至浮球147以下時，單向浮球閥門14在重力作用下自動閉合，使得儲水層2和儲相變材料層8的熱量不會散失到室外側(cè)的熱水箱13中。夜晚使用暖箱供暖時，只需打開箱門3，利用暖箱箱門3處金屬板的高發(fā)射率涂層進行供暖利用。在供暖利用中，處于箱門的金屬板(散熱面)在提供供暖使得溫度下降后，能自動和內(nèi)部的熱流體進行對流循環(huán)，使水層的熱量得到有效利用。另外，當(dāng)水層熱量由于供暖消耗掉溫度降低，而相變材料由于散熱面?zhèn)鳠嵝Ч患八畬?，其?nèi)部含儲存有較多的潛熱和顯熱，通過在儲相變材料層8中設(shè)置的與相變材料層隔斷，而與相鄰上一層的儲水層2連通的換熱管7，可以有效利用水因為溫度場造成密度差形成的對流現(xiàn)象，使得相變材料內(nèi)部熱能能更好傳遞到水層空間，進而通過水層空間將相變材料的熱量進行進一步的利用。
[0044]本發(fā)明無需消耗電力，無輻射，并且自動儲能與保溫，具備較高的自動化和人性化，特別適用于太陽能充足而電力、水力資源缺乏地區(qū)(如西部高原及山區(qū))的冬季供暖。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，該暖箱包括集熱器(11)、熱水箱(13)、第一水管(15 )和供暖箱(16 )，集熱器(11)位于室外，供暖箱(16 )位于室內(nèi)，集熱器(11)的上端通過管道與熱水箱(13)連接，熱水箱(13)上端與第一水管(15)底端相連，第一水管(15)上端與供暖箱(16)底端相連；熱水箱(13)內(nèi)設(shè)有橡膠氣球(12)，橡膠氣球(12)通過繩子連接在熱水箱(13)的底部；第一水管(15)上設(shè)有單向浮球閥門(14)； 所述的供暖箱(16 )包括箱殼(10 )、箱門(3 )和儲能箱；箱殼(10 )和箱門(3 )連接，組成供暖箱(16 )外殼，供暖箱(16 )外殼內(nèi)壁上設(shè)有保溫層(9 )，儲能箱位于供暖箱(16 )內(nèi)側(cè)，儲能箱由金屬板(I)制成，儲能箱緊貼保溫層(9)，儲能箱內(nèi)部設(shè)有傾斜布置的金屬板管(5)，金屬板管(5)連接在儲能箱的內(nèi)壁上，金屬板管(5)將儲能箱內(nèi)部分隔成相互獨立且密閉的儲水層(2)和儲相變材料層(8)，且儲水層(2)和儲相變材料層(8)從下向上交替布設(shè)；儲水層(2)中盛裝有水，儲相變材料層(8)中盛裝有相變材料，且儲相變材料層(8)中還設(shè)有換熱管(7)，換熱管(7)通過連通管(6)與相鄰的上層儲水層(2)連通；位于頂層的儲水層(2)或儲相變材料層(8)與儲能箱頂部之間有空隙，該空隙為緩沖層(4);儲能箱的側(cè)壁中設(shè)有干路水管(151)和旁通水管(152)，干路水管(151)的進水口與第一水管(15)的頂端連接，金屬板管(5)的進入口與干路水管(151)連接，金屬板管(5)的出入口與旁通水管(152)連接，干路水管(151)的頂端和旁通水管(152)的頂端分別與緩沖層(4)連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的儲能箱中與供暖箱(16)箱門(3)相對的一側(cè)的外表面設(shè)有全紅外波段光譜發(fā)射率大于0.9的涂層。
3.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的儲水層(2)和儲相變材料層(8 )分別為 3—10層。
4.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的金屬板管(5)包括金屬隔板(501)和六邊形水管(502 ),六邊形水管(502 )嵌至在金屬隔板(501)中，形成六邊形水管網(wǎng)。
5.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的第一水管(15)為塑料制成，所述的干路水管(151)、旁通水管(152)、換熱管(7)、連通管(6)和金屬板管(5)均由金屬制成。
6.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的單向浮球閥門(14)包括設(shè)有定位孔的閥座(141)、周向定位凸臺(142)、軸向定位凸臺(144)、橡膠密封墊片(145)、由葉片連接組成的閥片(146)、浮球(147)和連接桿(148)； 閥座(141)固定連接在第一水管(15)的內(nèi)腔壁面上，閥座(141)的定位孔數(shù)量等于閥片(146)的葉片數(shù)量，且閥座(141)的定位孔與閥片(146)的葉片相適配；橡膠密封墊片(145)固定連接在閥座(141)的軸向定位凸臺(144)上； 軸向定位凸臺(144)和周向定位凸臺(142)分別固定連接在閥座(141)的內(nèi)腔壁面上，且周向定位凸臺(142)位于軸向定位凸臺(144)上方，周向定位凸臺(142)沿著閥座(141)的內(nèi)腔壁面向上延伸；周向定位凸臺(142)上設(shè)有直徑為l_2mm的縱向通孔(143); 浮球(147)位于閥片(146)下方，且浮球(147)通過連接桿(148)固定連接在閥片(146)上；閥片(146)上設(shè)有定位凹槽(149)，閥片(146)的定位凹槽(149)與周向定位凸臺(142)相適配。
7.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的單向浮球閥門(14)位于第一水管(15)中的豎直管道中。
8.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的熱水箱(13)、第一水管(15)的外部均設(shè)有保溫材料層。
9.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的干路水管(151)、旁通水管(152)和金屬板管(5)中水管的總體積Vg和橡膠氣球的體積滿足式(I): Vg=Vd-Vn式(I) 其中:Vd為橡膠氣球在白天集熱工況水箱溫度下的體積；Vn為橡膠氣球在夜間冷卻工況水箱溫度下的體積。
10.按照權(quán)利要求1所述的太陽能相變儲能暖箱，其特征在于，所述的緩沖層(4)的體積大于所有水管內(nèi)腔體積的10倍，并且緩沖層(4)及水管的初始壓力滿足式(2): PO=Pt-Ph 式(2) 其中=PO為緩沖罐及水管的初始壓力，Pt為以白天集熱工況下，以水箱溫度作為沸點所對應(yīng)的水的壓力 ，Ph為熱水箱(13)與緩沖層(4)底部的高度差形成的壓差。
【文檔編號】F16K31/20GK103994494SQ201410212275
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】楊柳, 金星, 杜塏, 殷勇高, 張小松 申請人:東南大學(xué)