[發明專利]折形擾流板新回風道分區式太陽能空氣集熱器及供暖系統

有效

• 申請號: 201811291491.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109386973B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 滿意;王亮;姜國心
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: F24S10/50
• 分類號: F24S10/50;F24S80/00;F24D15/02
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產權代理有限公司
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種折形擾流板新回風道分區式太陽能空氣集熱器，包括殼體、透明蓋板、吸熱板和隔熱層，所述透明蓋板設置于殼體的頂部，所述隔熱層設置于殼體的底部，所述吸熱板設置于殼體內并將殼體分為上下兩層獨立的風道，所述上層風道和下層風道內均設有折形擾流板，所述上層風道內還設有擋板，所述擋板將上層風道劃分為新風流道區和回風流道區，所述下層風道為回風流道。本公開通過將集熱器劃分為新風區流道和回風區流道，實現了供暖房間所需要的新風和回風分別處理，從而大幅提高了太陽能空氣集熱器的和整個太陽能供暖系統的能效。

技術領域

本公開屬于太陽能光熱轉換領域，具體涉及一種帶有折形擾流板式的將新風道和回風道分區的太陽能平板空氣集熱器及太陽能供暖系統。

背景技術

平板式太陽能空氣集熱器由透明蓋板、帶有選擇性吸收涂層的吸熱板、保溫層以及外殼四個部分組成。光熱轉換過程為：太陽輻射透過透明蓋板后被吸熱板吸收，通過空氣與吸熱板之間的對流換熱作用，實現太陽能的光熱轉換過程。

在現有的技術中，實現提高太陽能空氣集熱器效率的方法主要有：(1)對太陽能空氣集熱器的透明蓋板進行改進，在提升透明蓋板的透過率的同時，降低其導熱系數，主要目的是降低集熱器整體的熱損失系數；(2)對集熱器吸熱板的吸收涂層進行改進，改變吸熱材料的性質，使其具有更高的太陽輻射吸收率。(3)對集熱器的吸熱板進行改進，強化介質空氣與吸熱板之間的對流換熱強度，如改變傳統型的平板為波紋板、加裝擾流板、改平板為沖縫型板等。

在現有的加裝擾流板式太陽能空氣集熱器中，擾流板多為平板，空氣在流道中作蛇形流動，雖然提升了空氣與吸熱板的對流換熱效果，提高了集熱器的集熱效率，但是仍然具有一定的上升空間；而且在現存的太陽能空氣集熱器中，沒有實現新風和回風的分開同時處理。經由發明申請人模擬及實驗對比發現，在太陽能空氣集熱器中實現新風和回風的分別處理可以有效提高太陽能空氣供暖系統的熱效率，同時能夠明顯改善室內空氣質量。

發明內容

為了進一步提升擾流板式太陽能空氣集熱器的集熱效率，提高太陽能空氣供暖系統的熱效率，改善供暖房間內空氣質量，本公開提供了一種折形擾流板新回風道分區式太陽能空氣集熱器及供暖系統，其在提升空氣與吸熱板以及擾流板對流換熱能力的同時，充分利用集熱器的下層風道，并將集熱器的上層風道劃分為新風區流道和回風區流道，將供暖房間所需要的新風和回風分別處理，從而大幅提高太陽能空氣集熱器和整個太陽能供暖系統的能效。

為了實現上述目的，本公開的技術方案如下：

一種折形擾流板新回風道分區式太陽能空氣集熱器，包括殼體、透明蓋板、吸熱板和隔熱層，所述透明蓋板設置于殼體的頂部，所述隔熱層設置于殼體的底部，所述吸熱板設置于殼體內并將殼體分為上下兩層獨立的風道，所述上層風道和下層風道內均設有折形擾流板，所述上層風道內還設有擋板，所述擋板將上層風道劃分為新風流道區和回風流道區，所述下層風道為回風流道。

進一步的，所述新風流道區、回風流道區以及下層風道均設有獨立的進風口和出風口。

進一步的，所述新風流道區和回風流道區對稱設置。

進一步的，所述折形擾流板均勻分布于新風流道區、回風流道區和下層風道內，所述折形擾流板用于將新風流道區、回風流道區和下層風道內的氣體流道劃分為蛇形流道。

進一步的，每個所述折形擾流板包括若干擋板，所述擋板串聯折形布置。

進一步的，所述擋板串聯折形布置的角度為50o-70o。

進一步的，所述新風流道區的進風口與室外新風相連，出風口與室內空氣相連，所述新風流道區用于將室外新風加熱至室溫后送入室內，以改善室內環境的空氣質量。

進一步的，所述回風流道的進風口與出風口均與室內空氣相連通，所述回風流道用于將室內空氣重新加熱后送入室內進行供暖。