[實用新型]與建筑一體化的熱虹吸式太陽能供暖裝置

有效

• 申請號: 201320433924.1
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN203464385U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 左蘋;唐永強;蔡強;賈新龍;于國清
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F24J2/32
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

????本實用新型涉及一種太陽能熱建筑供暖裝置，具體涉及一種與建筑一體化的熱虹吸式太陽能供暖裝置。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，能源緊缺問題日益嚴峻。如何降低建筑能耗，減少對化石燃料的依賴成為當前備受關注的話題。太陽能是一種清潔的可再生能源，越來越多的地被人們接受。根據是否利用機械的方式獲取太陽能，太陽房分為主動式太陽房和被動式太陽房。主動式太陽房是以太陽能集熱器、管道、散熱器、風機或泵以及儲熱裝置等組成的強制循環太陽能采暖系統，或者是上述設備與吸收式制冷機組成的太陽能空調系統。這種系統控制、調節比較方便、靈活。但是主動式太陽房的一次性投資大，設備利用率低，技術復雜，需要專業技術人員進行維護管理，而且仍然要耗費一定量的常規能源。被動式太陽房是通過建筑朝向和周圍環境的合理布置，內部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結構、構造的恰當選擇，使其在冬季能采集、保持、貯存和分配太陽能，從而解決建筑物的采暖問題。同時，在夏季又能遮蔽太陽能輻射，散逸室內熱量，從而使建筑物降溫，達到冬暖夏涼的目的。被動式包括直接受益式、集熱蓄熱墻式、附加陽光間式等多種形式。平板集熱器在建筑一體化方面，有顯著的優勢，但平板集熱器的集熱效率不高，熱損失較大。熱虹吸管是人們所知的最有效的傳熱元件之一，它可將大量熱量通過其很小的截面積遠距離的傳輸而無需外加動力，并逐漸與太陽能結合應用。因此有必要開發新型的太陽能供暖裝置，充分利用平板集熱器與熱虹吸管的優點，提高太陽能的利用率。

發明內容

本實用新型是要提供一種與建筑一體化的熱虹吸式太陽能供暖裝置，用于簡化太陽能供暖裝置，方便太陽能與建筑的一體化，提高太陽能利用率。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種與建筑一體化的熱虹吸式太陽能供暖裝置，包括建筑墻，其特點是：建筑墻預留的洞口從外到內依次設置太陽能集熱段、保溫段和放熱段，太陽能集熱段與放熱段之間通過若干根環形熱虹吸管連接成回路；放熱段內設有肋片，太陽能集熱段與放熱段之間設有保溫段，并通過保溫段中的保溫段熱虹吸管連接成回路。

太陽能集熱段為平板集熱器，布置在室外，并沿墻體垂直放置。放熱段布置在室內，其下方設置放熱段進氣口，上方設置放熱段出氣口。保溫段外置有保溫套管，并位于建筑墻內部。太陽能集熱段與保溫段之間設有吸熱板。

本實用型新的有益效果是：

1．利用太陽能供暖，無需外加動力部件，系統十分簡單，結構緊湊，運行穩定可靠。

2．將該系統作為一個完整的建筑構件安裝在建筑圍護結構上，很好的實現了太陽能平板集熱器與建筑的一體化。

3．熱虹吸管的蒸發段和冷凝段可分隔開，互不影響，且位置和尺寸有充分的自由度。

4．可以根據房間的供熱量大小確定所需熱虹吸管的根數。各熱虹吸管獨立工作，互不影響，更換、維修方便。

5．充分利用平板集熱器與熱虹吸管的優點，實現了系統高效運行，更加經濟、節能、環保。

附圖說明

圖1?是本實用新型的結構側視圖；

圖2?是本實用新型的放熱段結構示意圖；

圖3?是本實用新型的安裝位置示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖1～3和實施例對本發明加以詳細說明。

如圖1至圖3所示，本實用新型的與建筑一體化的熱虹吸式太陽能供暖裝置，建筑墻12結構層次從外到內依次為太陽能集熱段（蒸發段）1、保溫段4和放熱段7，由若干根環形熱虹吸管2將太陽能集熱段1和放熱段7連接成回路；太陽能集熱段1，布置在室外，采用平板集熱器，沿墻體垂直放置；放熱段7，布置在室內，設有直通型矩形放熱肋片6，其下方設置放熱段進氣口10，上方設置放熱段出氣口5；保溫段4，是太陽能集熱段1和放熱段7之間的管段，外置保溫套管，位于建筑的圍護結構內部，保溫段4中的保溫段熱虹吸管9將集熱段1和放熱段7連接成回路。太陽能集熱段1與保溫段4之間設有吸熱板3。

熱虹吸式太陽能供暖裝置工作時，由太陽能平板集熱器1吸收太陽能，把太陽能轉化為熱能，將熱量傳遞給熱虹吸管內的工質，工質蒸發，其內部蒸汽壓力升高，產生的蒸汽通過保溫段4到達放熱段7釋放出潛熱而凝結成液體，在重力的作用下，經保溫段4回到太陽能集熱段1，如此循環往復運行，放出的熱量傳遞給肋片6，肋片6再將熱量傳遞到空氣中，用來提高室內溫度。

放熱段7中的每根放熱段熱虹吸管8必須高于太陽能集熱段對應管段，冷凝管段與蒸發管段會形成一定的密度差，這一密度差所能提供的壓頭與放熱段和蒸發段的高度密切相關，它用以平衡介質流動的壓力損失，維系著系統正常的運行，而不再需要外加動力。