CN100572980C - 结合储热材料的太阳能空气集热器 - Google Patents
结合储热材料的太阳能空气集热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100572980C CN100572980C CNB2005100400683A CN200510040068A CN100572980C CN 100572980 C CN100572980 C CN 100572980C CN B2005100400683 A CNB2005100400683 A CN B2005100400683A CN 200510040068 A CN200510040068 A CN 200510040068A CN 100572980 C CN100572980 C CN 100572980C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- collector
- plate
- solar energy
- accumulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
- F24S60/10—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using latent heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
- F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
- F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
- F24S80/56—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by means for preventing heat loss
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种结合储热材料的太阳能空气集热器,它是在传统的平板式空气集热器的吸热板与底板之间,填充储热材料,利用储热材料来吸收和储存多余的太阳能热量。储热材料封装在金属容器内,避免了储热材料吸热融化后的泄漏和变形。本发明减小了太阳能空气集热器的热量损失,提高了热效率,并使太阳能空气集热器自身具备了储热功能。可方便地置于屋顶上或院子里,获得太阳热能。还可在白天太阳能充足时,将多余热量储存起来,供夜间使用。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热利用装置,特指一种结合储热材料的太阳能空气集热器。可铺设在屋顶上或放置在院子里,白天从太阳辐射吸收热能,夜间利用储热材料继续放热,达到为房屋供暖或农产品干燥的目的。
背景技术
平板式太阳能集热器是利用太阳能的一种主要方式,广泛用于建筑物供暖、农产品干燥等领域。现有的太阳能平板式空气集热器主要由透明盖板、吸热板、保温壳体三部分组成。尽管平板式集热器接收太阳能面积大,但散热面积也大。当吸热板吸收太阳能升温后,热量将从上盖板和底板流入较低温度的环境空间,故存在热损失大、集热效率低的缺点。目前的改进措施,主要是在双层盖板之间增加透明蜂窝结构,从而减少热量从上盖板的损失。但是,由于平板式集热器难以利用真空隔热保温,热损失仍大于真空管式集热器,因而有待于进一步改进。另一方面,传统的太阳能空气集热器也没有蓄热功能,不能在夜晚工作。
现有的平板式太阳集热器的实例,如专利申请号85200928的实用新型,特征为具有空气回流通道,增加了空气在集热器中加热的路径。又如专利申请号88221059.9(公开号2042939U)和93248208.2(公开号2193978Y)的实用新型,特征均为在透明盖板和吸热板之间安置透明蜂窝结构,从而减少了上盖板的热损失。又如专利申请号03113079.8(公开号CN1467457A)的发明专利,也是采用透明蜂窝结构来减少上盖板的热损失,只是将普通的矩形箱体改成反射抛物面体,增加了热量的吸收。上述专利实施都对提高太阳能集热器的热效率有一定的效果,但它们都不具备温度控制和蓄热功能。
发明内容
本发明为一种结合储热材料的太阳能空气集热器,它是在传统的平板式空气集热器的吸热板与保温底板之间,填充储热材料,利用储热材料来吸收和储存多余的热量,从而使太阳能空气集热器获得了两项改进:一是由于集热板的最高温度受到储热材料相变温度的限制,不会升得过高,因而减少了热损失,提高了热效率;二是使太阳能集热器同时具有储热功能,延长了集热器的供热时间。
本发明其特征在于:集热器由双层透明盖板、蜂窝结构、镀有太阳能选择性涂层的吸热板、封装有储热材料的金属容器、装有保温材料的箱体五部分以及空气进口和出口组成。吸热板为V型结构,其与相邻壁面构成空气流道。吸热板上方为蜂窝结构,下方为储热材料,蜂窝置于双层透明盖板之间。将它们一起置于保温箱体内,保温箱体由金属板外壳和保温材料组成。
工作中阳光穿过透明盖板和蜂窝结构照射到吸热板上,吸热板将太阳辐射转化成热能,热能的一部分用于加热空气,另一部分被储热材料吸收,还有一部分通过上下盖板损失掉。
在太阳能空气集热器中加入储热材料后产生以下效应:
1.吸热板从太阳能转化的大量热量被储热材料吸收,从而减小了通过上下盖板的热量损失。
2.由于采用低温相变材料,集热板温度被限制在储热材料的相变点,板温不会升温过高,使得集热板与外界的温差减小,从而进一步减小了热量的损失。
3.储热材料可在太阳落山后继续向房屋提供热能,延长了集热器的使用。
4.可方便地放置在屋顶上或院子里,吸收太阳热能。结构简单,安装维护容易。
附图说明
图1为结合储热材料的太阳能空气集热器的结构示意图。包括1双层透明盖板、2蜂窝结构、3空气流道、4镀有太阳能选择性涂层的吸热板、5封装有储热材料的金属容器、6保温箱体、7冷空气进口、8热空气出口。
具体实施方式
下面结合图1,对本发明的实施方式作进一步说明。
如图1所示,集热器由双层透明盖板1、蜂窝结构2、镀有太阳能选择性涂层的吸热板4、封装有储热材料的金属容器5以及装有保温材料的箱体6五部分组成。透明盖板和蜂窝材料为聚碳酸酯或玻璃钢,吸热板为镀锌板或铝板,储热材料为十水硫酸钠或石蜡等低温相变材料,保温材料为聚氨酯或聚苯乙烯发泡材料。蜂窝结构2为矩形槽体,位于双层透明盖板1之间,起抑制热对流作用。吸热板4为V型结构,位于下层透明盖板与储热容器之间,其与相邻壁面构成空气流道3,同时起吸收太阳辐射及加热空气的作用。储热材料封装在若干个狭长的横截面为矩形或圆柱形的薄金属容器5内,以避免其吸热融化后泄漏和变形。金属容器5并排放置于吸热板4与保温底板6之间,保温箱体6由金属板外壳和保温材料组成。
工作中吸热板4所吸收的太阳热能,一部分将直接加热从进口7进入、在V形空气流道3中缓慢流动的空气,由空气通过出口8将热量带到使用区域。其余部分的热能主要向上盖板1和下底板6两个方向传递并损失到环境中。由于装有储热材料的金属容器5的存在,热量流经下底板的路径被相变储热材料阻隔。当温度较低时,由于吸热板与外界环境温差不大,因此集热器的热量损失不大。当温度继续升高,达到相变点时,储热材料开始融化,同时吸收大量热量储存起来。此时无论通过上方透明盖板还是下方底板的热量损失都大为减小,直到储热材料完全转变为液态后,集热器温度才可能继续升高。因此,集热器的最高温度将主要取决于储热材料的相变温度。由于热传递主要受集热器与外界环境的温差影响,通过采用低温相变材料,可以减小集热器与外界环境的温差,从而大大减小了集热器的热损失。夜间随着温度的降低,储热材料开始凝固,同时释放出白天储存的热量。从而这种集热器又具有了储放热的功能。
Claims (3)
1.一种平板式太阳能空气集热器,其特征在于该集热器由双层透明盖板(1)、蜂窝结构(2)、空气流道(3)、镀有太阳能选择性涂层的V型吸热板(4)、封装有相变储热材料的金属容器(5)、保温材料箱体(6)、以及空气进口(7)和出口(8)组成,V型吸热板(4)上方为双层透明盖板(1),盖板之间放置蜂窝结构(2),V型吸热板(4)下方为装有储热材料的金属容器(5),最外层为保温箱体(6),V型吸热板(4)与相邻壁面构成空气流道(3)。
2.根据权力要求1所述的太阳能空气集热器,其特征在于将封装有相变储热材料的若干个金属容器(5)并排放置于V型吸热板(4)和保温底板(6)之间。
3.根据权力要求1所述的太阳能空气集热器,其特征在于将储热材料用若干个狭长的横截面为矩形或圆柱形的薄金属容器(5)封装。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100400683A CN100572980C (zh) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | 结合储热材料的太阳能空气集热器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100400683A CN100572980C (zh) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | 结合储热材料的太阳能空气集热器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1712861A CN1712861A (zh) | 2005-12-28 |
CN100572980C true CN100572980C (zh) | 2009-12-23 |
Family
ID=35718585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100400683A Expired - Fee Related CN100572980C (zh) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | 结合储热材料的太阳能空气集热器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100572980C (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2390596A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-11-30 | Y&M Finance Partners Europe LLP. | Solar collector |
CN102410638A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-04-11 | 江苏同盛环保技术有限公司 | 一种新型渗透式波浪式结构的太阳能空气集热器装置 |
CN102628615A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-08 | 宁夏银晨太阳能科技有限公司 | 平板式空气太阳能集热器及其吸热板的生产方法 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100434829C (zh) * | 2006-03-20 | 2008-11-19 | 北京理工大学 | 光导聚能高温相变蓄热太阳能发生器 |
CN101280968B (zh) * | 2007-04-06 | 2011-08-24 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 自然空调装置 |
CN100460778C (zh) * | 2007-05-15 | 2009-02-11 | 江苏太阳雨太阳能有限公司 | 承压式多介质平板太阳能集热器 |
CN101424432B (zh) * | 2007-11-02 | 2010-06-02 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 自然空调装置 |
UA91791C2 (en) * | 2009-06-04 | 2010-08-25 | Пётр Владиславович Щокин | Continuous flow solar-heat collector |
CN102287926A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-12-21 | 濮阳市天祥太阳能采暖工程有限公司 | 太阳能空气集热器 |
CN103104987A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 洛阳维琦太阳能技术有限公司 | 平板式太阳能热水器 |
CN102778063A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-11-14 | 陈银轩 | 一种用于集热盘的太阳能集热翅片 |
CN102878702A (zh) * | 2012-09-16 | 2013-01-16 | 黄锦熙 | 建筑一体化相变蓄热型太阳能热水器及其建造方法 |
CN103557608A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-02-05 | 郭文涛 | 一种储热式太阳能空气集热器 |
CN105066470A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-18 | 无锡环特太阳能科技有限公司 | 简易低成本蜂窝及其制作方法 |
CN105222369A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-06 | 农业部规划设计研究院 | 太阳能集热储热放热器 |
CN108286832A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-17 | 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 | 一种太阳能换热装置及其制备方法 |
CN110906430A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-03-24 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | 一种用于智慧社区的太阳能集热器及其供暖*** |
CN115371270A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-22 | 中国人民解放军陆军勤务学院 | 相变储能箱及采用该储能箱的太阳能相变储能供热装置 |
-
2005
- 2005-05-18 CN CNB2005100400683A patent/CN100572980C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2390596A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-11-30 | Y&M Finance Partners Europe LLP. | Solar collector |
CN102410638A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-04-11 | 江苏同盛环保技术有限公司 | 一种新型渗透式波浪式结构的太阳能空气集热器装置 |
CN102410638B (zh) * | 2011-11-15 | 2013-03-27 | 江苏同盛环保技术有限公司 | 一种新型渗透式波浪式结构的太阳能空气集热器装置 |
CN102628615A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-08 | 宁夏银晨太阳能科技有限公司 | 平板式空气太阳能集热器及其吸热板的生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1712861A (zh) | 2005-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100572980C (zh) | 结合储热材料的太阳能空气集热器 | |
CN206803325U (zh) | 一种太阳能热风蓄热采暖*** | |
CN102444222B (zh) | 双流道-中间隔热型太阳能相变蓄热墙体*** | |
CN105735516A (zh) | 一种蓄热型可控双通道通风保温墙***及其运行方法 | |
CN201401971Y (zh) | 高效梯形折流式太阳能空气集储热装置 | |
CN102907280A (zh) | 一种蓄热式太阳能温室 | |
CN201327216Y (zh) | 复合能源太阳能相变蓄热供热装置 | |
CN101761150A (zh) | 一种高效太阳能相变蓄热集热墙*** | |
CN201149453Y (zh) | 太阳房潜热储热*** | |
CN103697603B (zh) | 太阳能高效双温相变集热器和用于该集热器的相变材料 | |
CN205373157U (zh) | 一种带太阳能蓄热的空气源热泵蒸发器 | |
CN110344517A (zh) | 内置相变填充材料的带空腔的多层墙体 | |
CN107543265B (zh) | 一种结合机械通风的阶梯相变蓄能堆积床*** | |
Pasupathy et al. | Phase Change Material Based ThermalStorage for Energy Conservation inBuilding Architecture | |
CN201119328Y (zh) | 具有v型板的太阳能大棚集储热*** | |
CN205402901U (zh) | 一种利用太阳能的墙内壁蓄热采暖*** | |
CN105570973A (zh) | 一种利用太阳能的墙内壁蓄热采暖*** | |
CN117588858A (zh) | 基于预制复合墙体的光电光热建筑一体化相变温控*** | |
CN113587200B (zh) | 太阳能相变蓄能供热通风间壁墙的模块化供热*** | |
CN202483028U (zh) | 高效太阳能相变蓄热集热墙 | |
CN213687334U (zh) | 一种太阳能光热转换装置 | |
CN101846404A (zh) | 多孔材料太阳能空气集热装置 | |
CN211290271U (zh) | 被动式太阳能双级相变储热供暖装置 | |
CN201221849Y (zh) | 一种多功能太阳能热水取暖降温装置 | |
CN202254393U (zh) | 一种带蓄热功能的热管式太阳能真空集热管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091223 Termination date: 20100518 |