[發(fā)明專利]太陽能熱虹吸通風(fēng)與儲熱供暖系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410007181.0
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103726577A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王克振
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: E04B1/74
• 分類號: E04B1/74;E04B1/76;E04F17/04;E04D13/18;E04D13/16;F24F7/08;F24J2/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能供暖與通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用太陽能加熱的熱虹吸通風(fēng)與儲熱供暖系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以電介質(zhì)為主的太陽能供暖與通風(fēng)技術(shù)，存在太陽能發(fā)電成本高且電能不易大量存儲兩方面的原因，該類技術(shù)的推廣應(yīng)用受到較大限制。

以水介質(zhì)為主的太陽能供暖與通風(fēng)技術(shù)是目前主要的應(yīng)用方式，該類技術(shù)存在的主要問題是水在冬季的凍結(jié)問題，在獨(dú)棟或單體建筑的獨(dú)立式太陽能供暖與通風(fēng)系統(tǒng)中，常存在供電不穩(wěn)定、房屋有時無人居住或照看等情況，如果系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障而無法正常運(yùn)行時，水結(jié)冰將使太陽能集熱系統(tǒng)、傳熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)中管路凍裂，造成整個太陽能供暖系統(tǒng)甚至建筑的損壞，因此其維護(hù)及防凍成本很高，如果采用防凍液或?qū)嵊蛯⑹瓜到y(tǒng)運(yùn)行成本上升，且存在多次換熱問題，因此該類技術(shù)存在明顯的問題。

以空氣介質(zhì)為主的太陽能供暖與通風(fēng)技術(shù)是一種新型技術(shù)。檢索已公開的文獻(xiàn)資料，有代表性的文章有2011年江蘇大學(xué)碩士研究生論文“太陽能供暖系統(tǒng)的研制”，研究了一種主被動結(jié)合的無儲熱的南墻外立面太陽能空氣集熱供暖系統(tǒng)，采用直接向房間供熱風(fēng)的模式實(shí)現(xiàn)供暖，該文主要研究的是集熱器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及太陽能供暖系統(tǒng)的性能，該系統(tǒng)以空氣為傳熱介質(zhì)，無儲熱系統(tǒng)，也無通風(fēng)系統(tǒng)。

檢索專利文獻(xiàn)，有3項技術(shù)與本專利技術(shù)較為類似。

第一項是已授權(quán)的“太陽能供暖廠房”的實(shí)用新型專利技術(shù)，其專利申請?zhí)枮?008201797020。該技術(shù)提出以空氣作為傳熱介質(zhì)，以卵石作為儲熱介質(zhì)，通光屋頂采光孔實(shí)現(xiàn)被動式采光直接加熱室內(nèi)空間，朝陽的集熱墻吸收熱量通過被動方式加熱室內(nèi)地下儲熱卵石，再通過排熱管將卵石中的熱量釋放到室內(nèi)，該技術(shù)完全依靠被動方式收集太陽能，由于卵石層阻礙空氣在其中的流動，因此其被動式循環(huán)回路在較小的空氣溫差所形成的微小壓力差下不能有效循環(huán)，因此其集熱效率不高，而屋頂?shù)牟晒饪字苯蛹訜崾覂?nèi)空氣，沒有儲熱介質(zhì)，易形成室內(nèi)空氣溫度的較大波動，該技術(shù)也沒有通風(fēng)系統(tǒng)，夏季易使室內(nèi)悶熱，因此存在著明顯的不足。

第二項是已授權(quán)的“農(nóng)村住房太陽能供暖裝置”的實(shí)用新型專利技術(shù)，其專利申請?zhí)枮?009201010823。該技術(shù)也是以空氣作為傳熱介質(zhì)，以設(shè)置在地下的卵石作為儲熱介質(zhì)，兼有主動式和被動式集熱模式，其方法是在建筑物朝陽屋頂上再設(shè)置太陽能空氣集熱器，與設(shè)置在地下的兩個卵石儲熱池之間聯(lián)通，通過主動方式進(jìn)行儲熱和供熱，并在南墻外立面設(shè)置熱虹吸式空氣集熱器作為被動式采暖模式，通過太陽能主被動結(jié)合加電輔助加熱的模式實(shí)現(xiàn)建筑物的供暖。在該項技術(shù)中明顯存在著以下問題：1.?太陽能空氣集熱器與建筑物屋頂相互獨(dú)立，建筑屋屋頂和太陽能集熱器重復(fù)建造，使太陽能建筑的總成本明顯增加；2.?設(shè)立在地下的兩個儲熱池僅通過低溫輻射和導(dǎo)熱向房間供暖，供暖功率較小，在需要增加供暖功率時必須啟用抽風(fēng)機(jī)才能保證房間溫度，使太陽能房在供暖過程中消耗額外的電能；?3.?設(shè)立在南墻外立面的熱虹吸式空氣集熱器沒有控制裝置，該裝置無論冬夏、白天或黑夜始終在工作，將使夏季白天的太陽輻射能轉(zhuǎn)化成熱能進(jìn)入房間，使夏季白天的房間變熱，而在冬季的夜間，熱虹吸式空氣集熱器將會反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，將室內(nèi)的熱量傳送到室外；4.?設(shè)立在南墻外立面的熱虹吸式空氣集熱器所集熱量不經(jīng)過儲熱而直接向房間供熱，存在房間溫度隨太陽輻射強(qiáng)弱而大幅變動的情況，降低了房間的舒適性；5.?該技術(shù)不能在夏季實(shí)現(xiàn)房間的太陽能熱虹吸通風(fēng)。

第三項是已公開的“一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)”的發(fā)明專利技術(shù)，其專利申請?zhí)枮?012104710621。該技術(shù)提出以空氣作為傳熱介質(zhì)，以相變儲熱材料作為儲熱介質(zhì)，通過主被動相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)太陽能的供暖與通風(fēng)，其方法通過蓄熱空間內(nèi)的玻璃頂采光，太陽能光直接照射到相變儲熱材料上將其加熱，相變儲熱材料再將周圍的空氣加熱，需要時通過風(fēng)機(jī)將蓄熱空間內(nèi)的熱空氣吹入室內(nèi)實(shí)現(xiàn)供暖的目標(biāo)，在需要通風(fēng)時打開蓄熱空間兩側(cè)的通風(fēng)口實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)或風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)，該項技術(shù)利用相變儲熱材料進(jìn)行儲熱供暖，因建筑耗能量大，因此需要大體量的儲熱材料，其相變材料儲熱成本較高，該技術(shù)采用自然通風(fēng)或風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫方式通風(fēng)，在無風(fēng)無電時不能實(shí)現(xiàn)有效通風(fēng)，并且依靠風(fēng)機(jī)通風(fēng)需要消耗額外的電能。