[發明專利]被動式太陽能輻射供暖系統

無效

• 申請號: 201310383446.2
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103453576A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 牛寶聯;牛芩濤;吳薇
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F24D19/02;F24J2/34;F28D15/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本發明涉及的是一種太陽能技術領域的裝置，具體涉及的是太陽能熱管建筑集成供熱采暖系統。

背景技術

利用可再生能源，走可持續發展道路是降低建筑能耗的有效途徑之一。太陽能是世界上最清潔的能源，取之不盡、用之不竭。充分利用太陽能資源，實現建筑采暖，將會緩解能源危機，大大降低該領域能源消耗，為我國節能減排做出重要貢獻。

太陽能建筑集成供熱采暖系統即將太陽能轉化為熱能，蓄存在建筑結構中，供給建筑物冬季供熱采暖使用。目前的太陽能建筑供熱采暖系統大多采用水或空氣作為傳熱介質，加熱建筑內空氣從而實現建筑供熱采暖的。這些系統中雖然使用了太陽能作為熱源，節省了大量燃氣或者電能，但是驅動水或空氣流動仍然需要消耗水泵或者風機的能耗。系統仍然要消耗能量。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種太陽能熱管建筑集成采暖供熱系統。該系統沒有任何能源消耗，能夠降低現有建筑采暖供熱能耗。

本發明是通過以下技術方案實現的：

被動式太陽能輻射供暖系統，包括太陽能集熱系統、熱管和蓄熱墻體，太陽能集熱系統包括透明蓋板、第一保溫材料、第一蓄熱材料和吸熱涂層，保溫材料設在第一蓄熱材料的四周，透明蓋板設在第一蓄熱材料的前部，所述透明蓋板與第一蓄熱材料之間涂有吸熱涂層；蓄熱墻體包括第二保溫材料、第二蓄熱材料和建筑墻體，第二保溫材料設置在第二蓄熱材料的表面，第二蓄熱材料緊貼著建筑墻體的外側設置；熱管連接太陽能集熱系統和蓄熱墻體，熱管的蒸發段和冷凝段分別插入第一蓄熱材料和第二蓄熱材料中，將太陽能的熱量傳輸到蓄熱墻體中，蓄熱墻體再向房間散熱。

所述熱管采用重力熱二極管。

本發明的系統能實現以下三種工況：

(一)直接向建筑物供暖工況

在建筑物剛開始供暖時，蓄熱材料還未達到相變溫度時，熱管蒸發段在太陽能集熱系統中吸熱，將熱量傳導到建筑墻體中散熱。

(二)蓄熱工況

當建筑墻體的溫度達到蓄熱材料的相變溫度時，開始向蓄熱材料中蓄存熱量。

(三)經蓄熱墻體向建筑物供熱

當夜晚或陰雨天氣時，可以由蓄熱墻體向建筑室內散熱，保持室內一定溫度。

本發明能夠充分利用太陽能，降低系統能源消耗，利用熱管的高導熱性能實現無能耗建筑采暖，無需任何能源消耗。蓄熱墻體的采用，保證了夜晚或陰雨天氣的室內溫度，使得該系統具有廣泛的環境適應性。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例做詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例

如圖1所示，本實施例為東面或西面墻體中的系統，設備包括：太陽能集熱系統由透明蓋板4、保溫材料5、蓄熱材料6、吸熱涂層8組成。蓄熱墻體包括：保溫材料7，蓄熱材料2，和建筑墻體3組成。連接部件為熱管1。

運行工況：太陽光透過透明蓋板4，照射在涂層8上，將太陽能儲存在蓄熱材料6中，熱管1吸收蓄熱材料6中的熱量，將熱量釋放在蓄熱墻體2和3中，蓄熱墻體再向房間內散熱，實現建筑物的供熱采暖。建筑墻體3通過敷設在墻體中的熱管蓄熱、散熱，向室內傳遞熱量。

熱管1采用串、并聯方式敷設在建筑墻體中，使得墻體的溫度場均勻。熱管1的串聯布置，使得熱量在墻體的縱向傳遞，使得北面房間也可以采用太陽能采暖供熱。

保溫材料7用來對建筑墻體3保溫，防止夜晚或陰雨天建筑向環境散熱。夜晚或陰雨天，蓄熱墻體中的熱量傳導到房間內，向房間散熱。蓄熱墻體中的蓄熱材料2為十八烷蠟。

本發明的系統在屋頂和地板中的敷設方式與上述方式相同。