[發明專利]一種組合式分時分區差異化嵌入式熱管太陽能供暖系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202111370192.1
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113915671A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 周勇;張平;王凌鈺;李奕卓;劉艷峰;王登甲
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: F24D15/02
• 分類號: F24D15/02;F24D11/00;F24D19/10;F24S10/95;F28F21/08;B01D46/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明公開了一種組合式分時分區差異化嵌入式熱管太陽能供暖系統，包括太陽能集熱系統、地板采暖末端、風機盤管末端；所述太陽能集熱系統包括熱管式太陽能集熱器，太陽能集熱器晝間接收太陽輻射，對熱管內部介質進行加熱。所述地板采暖末端包括熱管和相變材料層，相變材料層置于熱管上方，用以儲存與釋放熱管的熱量。所述風機盤管末端包括熱管和風機盤管，熱管與風機盤管的加熱盤管連接，通過風機給予客廳風力供暖，風機盤管可根據使用者需求自行開啟或關閉；本發明解決現有太陽能供暖系統耗采暖效率低下、規模大、投資成本高、系統運行穩定性差的問題。

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，涉及太陽能熱利用及分時分區采暖，特別涉及一種組合式分時分區差異化嵌入式熱管太陽能供暖系統及其控制方法。

背景技術

太陽能供暖系統具有節能環保、運行費用低等優勢，近年來得到了長足發展。但是，傳統太陽能供暖系統具有夏季過熱、冬季凍裂損害等問題，導致系統運行穩定性差、居民接受意愿低等系列問題。尤其是對于農村地區，售后保障條件落后、維修費用高，且由于農村建筑分散、集中式供暖系統不適用等，分散式太陽能供暖系統應用于農村地區時故障頻發、穩定性不足。因此，亟待提出一種運行穩定可靠的太陽能供暖系統，為農村地區供暖提出方法與建議。

雖然近年來太陽能熱風供暖系統由于耐凍耐高溫，在村鎮地區得到了廣泛引用。但是，由于空氣比熱容小、導熱系數低等問題，太陽能熱風集熱器系統效率偏低、系統規模較傳統熱水集熱系統高，限制了太陽能熱風系統的應用。

發明內容

為了解決現有太陽能供暖系統耗采暖效率低下、規模大、投資成本高、系統運行穩定性差的問題，本發明的目的在于提供一種組合式分時分區差異化嵌入式熱管太陽能供暖系統及其控制方法，即，白天將熱量續存在樓板內，夜間放熱，可有效將晝間熱量轉移至夜間；客廳利用風機盤管與熱管相連接，可達到客廳快速升溫與有效利用熱管熱量的目的。同時，先經過樓板，可有效平擬熱管的出口溫度波動，使得客廳出風溫度穩定，從而提高舒適度。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種組合式分時分區差異化嵌入式熱管太陽能供暖系統，包括太陽能集熱系統、地板采暖末端以及風機盤管末端；

所述地板采暖末端布置于臥室，包括熱管和相變材料層，所述相變材料層至少置于熱管的冷凝端上方，用以儲存與釋放熱管的熱量；

所述風機盤管末端布置于客廳，包括風機盤管，所述風機盤管包括入風口、風機、出風口以及加熱盤管，所述加熱盤管布置于入風口和出風口之間的風路上，所述加熱盤管與熱管連接；

所述太陽能集熱系統包括太陽能集熱器，太陽能集熱器晝間接收太陽輻射，對熱管內部介質進行加熱。

優選地，所述熱管內部按功能劃分包括依次連接的蒸發端、絕熱端和冷凝端，所述蒸發端與絕熱端置于臥室墻體內部，冷凝端置于臥室地面的墊層內，并在客廳墻體內延伸出并連接至加熱盤管。

優選地，所述墊層內鋪設若干并聯的支管，各支管均作為冷凝端或冷凝端的一部分。

優選地，所述熱管采用銅制管材，工質采用甲醇，主管管徑為30mm，支管管徑為25mm，相鄰支管的間距為25～30cm，單根支管投影長度為2m，總管數為10根。

優選地，所述相變材料層采用高密度聚乙烯和石蠟有機酸組成的定性相變材料，厚度為10mm。

優選地，所述臥室的地板結構自上而下包括裝飾面層、找平層、相變材料層、墊層、鋁箔反射層、絕熱層和樓板。

優選地，所述出風口的出風方向為傾斜向上。

優選地，所述入風口布置有濾網。

優選地，所述風機盤管采用立式明裝風機盤管。