[實用新型]一種可調節式太陽能空氣集熱器

有效

• 申請號: 201520002232.0
• 申請日: 2015-01-05
• 公開（公告）號: CN204388388U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 王純;姜曙光;程博;馬云鶴;段琪;黃玉薇
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: F24J2/20
• 分類號: F24J2/20;F24J2/46;F24J2/48
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型屬于自然資源——太陽能熱利用技術領域，具體的說，涉及一種可靈活調節的太陽能空氣集熱器。

背景技術

太陽能空氣集熱器是一種以空氣為導熱介質的太陽能加熱裝置，廣泛應用于太陽能采暖、通風、除濕等領域。它相對于以液體為導熱介質的太陽能集熱器而言，具有結構簡單、密封要求低、不需要防凍等優點，但是還是存在集熱效率低，熱損失較大等問題，這些問題成為推廣太陽能熱利用技術的瓶頸。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有的太陽能空氣集熱器的不足之處，加以改進，從而提供了一種結構簡單、集熱效率高、可調節的太陽能空氣集熱器。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：集熱器的主體為一個箱體，它主要包括若干個核心芯體、支撐桿、保溫殼體和透明蓋板，上述箱體的前面為雙層透明玻璃蓋板，若干個核心吸熱芯體并排位于箱體中間，將整個箱體分為前后兩個腔，箱體的后面為保溫殼體，并且在上、下分別設有進氣口和出氣口，中間的核心芯體是由吸熱薄板制成的三棱柱模塊，芯體包括吸熱面和反射面，若干個核心芯體串聯通過支撐桿固定在箱體內。

所述的三棱柱核心芯體的最長邊所對應的面為反射面，涂有聚對苯二甲酸乙二酯（PET）涂層等選擇性輻射涂層，另外兩個面為吸熱面，涂有黑鉻鍍層等選擇性吸收涂層，同時在吸熱板和反射板上設有若干個通風孔。

所述核心芯體通過旋轉控制桿調節螺旋齒輪，促使空間內的兩個相錯軸的運動以控制核心芯體的角度和朝向。

本實用新型在冬、夏季采用不同的運行策略，冬季通過增大集熱面積，對房間起到白天采暖和夜間保溫的作用，夏季通過選擇性輻射表面降低熱負荷以及夜間對房間的制冷，這有利于提高室內熱舒適性和降低建筑的采暖空調能耗等。因此，本實用新型通過靈活的調節有效地解決了目前市場上太陽能空氣集熱器冬季集熱效率低、夏季過熱等現象。

附圖說明

?圖1為本實用新型一種可調節太陽能空氣集熱器的結構示意圖。

圖2?為冬季工況原理圖。

圖3為夏季工況原理圖

圖中：1核心芯體，1?-1吸光面a，1-2吸光面b，1-3反射面，1-4通氣孔，2螺旋齒輪，3橫向支撐桿，4縱向固定槽，5縱向支撐桿，6橫向固定槽，7控制桿，8進氣口，9出氣口，10保溫殼體，11雙層玻璃蓋板，12排風扇。

具體實施方案

如圖1～3所示，本實施例中的可調節式太陽能空氣集熱器，其主體為一箱體，箱體內若干個核心芯體1串聯設置，通過橫向支撐桿3將核心芯體1固定在縱向固定槽4，該核心芯體是由吸光面a1-1、吸光面b1-2和反射面1-3組成的三棱柱，吸光面a1-1的面積大于吸光面1-2的面積，同時吸光面a1-1與反射面1-3之間的夾角α根據光照角度等因素確定范圍為20～40°，以獲得最佳的熱效率，吸光面a1-1、吸光面b1-2和反射面1-3上設有若干個通風孔1-4，所述箱體的前面為雙層玻璃蓋板11，并且上部設有排風扇12，箱體后部的保溫殼體10上設有進氣口8和出氣口9。為了提高核心芯體的吸熱效率，本實用新型在三棱柱的核心芯體的吸光板2-1和吸光板2-2表面涂有選擇性吸收涂層，反射板2-3表面涂有選擇性輻射涂層。本實用新型后部為保溫殼體，采用耐高溫的保溫材料如橡塑材料等，有利于加熱后的空氣保溫。

冬季工況，如圖1所示，通過旋轉控制桿調節螺旋齒輪2，將核心芯體1的吸光面a2-1和吸光面b2-2翻轉朝外以吸收太陽輻射，同時開啟進氣口8和出氣口9，關閉排風扇12，室內的冷空氣從進氣口8流入空氣流道內，通過熱虹吸作用不斷往上升且被加熱成熱空氣，然后通過進氣口9流入室內進行循環換氣且提高室內的空氣溫度，從而達到節約建筑能耗的目的。

夏季工況，如圖3所示，通過旋轉控制桿調節螺旋齒輪2，將核心芯體1的反射面2-3翻轉朝外，使白天投射到該表面的太陽輻射能絕大部分被反射回去，減少輻射換熱和導熱換熱；另一方面，開啟進氣口8和排風扇12，關閉出氣口9，在室外風壓和熱壓的作用下利用煙囪效應將空氣通道的空氣排到室外，以降低室內的冷負荷。