CN102913988A - 太阳能低温辐射装置 - Google Patents

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李金平
刁荣丹
马思聪
冷小超
王春龙
张殿平
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Abstract

太阳能低温辐射装置，由太阳能集热器（1）、循环泵（2）、智能控制器（3）、床架（4）、温度传感器（5）、床板（6）、换热管道（7）和换热介质（8）组成，其特征在于循环泵（2）驱动太阳能集热器（1）中的换热介质（8）流过安装在床板（6）上的换热管道（7），然后再流回太阳能集热器（1），智能控制器（3）通过温度传感器（5）测得的床板（6）的温度，控制循环泵（2）的启动或关闭，从而控制床板（6）的温度。

Description

太阳能低温辐射装置
技术领域
本发明涉及可再生能源与建筑一体化领域，是一种太阳能低温辐射供暖装置。 
背景技术
[0002] 冬季采暖是人类的一种基本能源需要。随着人们环保意识和社会可持续发展观念的不断增强，太阳能逐渐被用于建筑采暖中。然而，一方面由于真空玻璃管太阳能集热器、平板式集热器等经济型太阳能集热装置冬季的集热温度通常低于对流式换热器的供热温度，另一方面，尽管经济型太阳能集热器集热温度符合低温地板辐射采暖***的供热温度要求，但由于低温地板辐射采暖***初投资高，在已有建筑中难于使用等问题，因此太阳能在建筑采暖中的应用受到巨大束缚。 
为了克服现有技术和装置的不足，本发明设计了一种太阳能集热器与床的集成装置，即基于低温辐射原理的太阳能低温辐射供暖装置，实现了太阳能在建筑采暖中的高效低成本利用。 
至今为止，国内外还没有关于太阳能集热器与床集成的专利，相关专利主要涉及其它的太阳能在建筑采暖中的应用技术和装置。 
中国实用新型专利“一种低温辐射供暖装置”（申请号200920240951.0；公开号CN 201555298 U）设计了一种低温辐射供暖装置，其结构包括碳晶电热板和温控器，至少一块碳晶电热板固定在安装边框内，碳晶电热板通过电源线与温控器连接，和现有技术相比，具有发热面积大、热场均匀、温度效应好、节约能源、不消耗室内氧气、无燥热感、远红外线充沛、不向大气排放污染物等特点。 
中国实用新型专利“低温辐射供热装置”（申请号992422249.3；公开号CN 2401814Y）设计了一种低温辐射供热装置，它在壳体内置换热器，换热器的输人端与热电厂等高温管网的进、回水管路连通，在输人端的进或回水管路上串接计量仪表，换热器的输出端管路、管路上的循环泵与集水器连通，集水器与低温采暖装置的回水、注冷水管连通，换热器输出端的另一管路与分水器连通，分水器与低温采暖装置的进水、生活热水管连通。它具有热源用热量可以计量，单户成独立***，自行循环，室温可调，可实现采暖和使用生活热水等优点。 
中国实用新型专利“组合式低温辐射供暖装置”（申请号200420039072.9；公开号CN 2703211Y）设计了一种组合式低温辐射供暖装置，该供暖装置包括紧贴地面的隔热保温层，该隔热保温层内置有龙骨。加热层包括加热盘管，该加热盘管设置用于固定加热盘管并连接装饰面板的固定梁。为了更好的固定加热盘管和连接装饰面板，固定梁通常采用平行摆放等间隔设置。各固定梁间隔成的多个空间之间能够通过预先设置的流通口或者自然形成的缝隙互相流通，不会造成局部温度过高散发不出去的情况。 
中国发明专利“低温热水盘管炕辐射采暖***”（申请号 200610025526.0；公开号CN 101050876A）设计了一种低温热水盘管炕辐射采暖***，包括与建筑为一体的炕、室内循环小水泵、分水器、集水器、膨胀水箱、排气阀、连有温度传感器的温控阀和家用燃气锅炉，其特征在于：还包括固定在炕上的辐射供暖热水盘管，其中炕的结构层上铺有复合铝箔，再上面是固定的辐射供暖热水盘管，炕的表面浇筑细石混凝土保护层。本发明结合了热水采暖***洁净室内环境的优势以及传统的炕低温辐射采暖的节能优势，无论采用集中供热***还是分散供热***，皆可达到热源选择的多元化，同时与厨房排烟余热采暖***相结合，既保证了冬季采暖舒适要求，又保持了东北小城镇居民的传统生活习惯，同时达到了节能和环保的效果，适应了可持续发展的要求。 
中国发明专利“太阳能联合供能***”（申请号 201010263093.9；公开号 CN 101964606 A）设计了一种太阳能联合供能***，该太阳能联合供能***包括利用导热介质热耦合的光伏电热联用装置、热量提升装置和建筑供能装置，其中光伏电热联用装置产生热量并将热量传输给热量提升装置，热量提升装置提高导热介质的温度后将热量传输给建筑供能装置，并且建筑供能装置产生冷和热输出中的至少一种。 
中国实用新型专利“储热式太阳能建筑采暖保温热水***”（申请号 201120221062.7；公开号 CN 202194315U）设计了一种储热式太阳能建筑采暖保温热水***，该***将太阳能接收、太阳能供暖保温、太阳能热水和建筑材料良好结合为一体，该***可以接收太阳能并把太阳能转换为热能为建筑物自动采暖保温和提供热水，同时真空保温太阳能墙壁转也是一种良好的保温建筑材料，该***不需要其他能源大幅降低了建筑物的能源消耗，可实现利用太阳能对建筑物室内温度的自动调节。 
上述专利或提供了一种辐射供热装置，或提供了一种太阳能用于建筑供暖的技术或装置。然而，这些专利都没有解决低温辐射采暖***初投资高，在已有建筑中难于使用，太阳能集热装置冬季的集热温度与对流式换热器的供热温度不匹配等问题，因此太阳能在建筑采暖中的应用受到巨大束缚。至今为止，国内外还没有关于太阳能集热器与床集成的技术与装置。 
发明内容
本发明的目的是提供太阳能低温辐射供暖装置。 
本发明所是太阳能低温辐射装置，主要由太阳能集热器1、循环泵2、智能控制器3、床架4、温度传感器5、床板6、换热管道7和换热介质8组成，循环泵2驱动太阳能集热器1中的换热介质8流过安装在床板上的换热管道7，然后再流回太阳能集热器1，智能控制器3通过温度传感器5测得的床板6的温度控制循环泵2的启动或关闭，从而控制床板6的温度。被换热介质8加热后的床板6和床架4组成床，一方面用于休息，另一方面作为辐射式散热器向房屋散热，起到房屋采暖的作用。 
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：基于低温辐射原理，将太阳能集热器与床集成，一方面实现了太阳能通过换热介质向室内的低温辐射散热，另一方面实现了床温度在人们热舒适度需求范围之内，因此，本发明不仅突破了建筑年代和形式对低温辐射采暖的束缚，实现了低温辐射采暖***与建筑的一体化，而且保持了低温辐射采暖的高效性，实现了太阳能集热器与低温辐射采暖***的低成本集成，具有明显的节能减排效果。 
附图说明
图1为本发明主视图。 
如图1所示：1为太阳能集热器、2为循环泵、3为智能控制器、4为床架、5为温度传感器、6为床板、7为换热管道；图2为本发明左视图，图中8为换热介质。 
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明由太阳能集热器1、循环泵2、智能控制器3、床架4、温度传感器5、床板6、换热管道7和换热介质8组成。循环泵2驱动太阳能集热器1中的换热介质8流过安装在床板上的换热管道7，然后再流回太阳能集热器1，智能控制器3通过温度传感器5测得的床板6的温度控制循环泵2的启动或关闭，从而控制床板6的温度。被换热介质8加热后的床板6和床架4组成床，一方面用于休息，另一方面作为辐射式散热器向房屋散热，起到房屋采暖的作用。当床板6的温度超过30℃时，通过智能控制器3关闭循环泵2，换热介质8停止流动，床向室内散热，床板6的温度降低。当床板6的温度低于25℃时，通过智能控制器3启动循环泵2，换热介质8开始在换热管道内流动，床板6的温度升高，床继续向室内散热。 
根据以上所述的太阳能低温辐射装置，被换热介质8加热后的床板6和床架4组成的床，一方面能用于休息，另一方面能够作为辐射式散热器向房屋散热，起到房屋采暖的作用。 
太阳能集热器1是非聚焦型太阳能集热器，或是聚焦型太阳能集热器，安装在房屋顶部或房屋阳台或地上。 
换热管道7为铜管，或不锈钢管，或铝塑复合管，或不锈钢复合管，或PPR管，或PVC管，或CPVC管，或PE管，或PP管，或PB管，或HDPE管。 
换热管道7为带肋片的换热管道，或光管，在床板6上并联安装，或串联安装，或串并联安装。 
辐射床中换热介质8为水，或油，或制冷剂，或气体。 
床板（6）为单层床板，或双层床板，或多层床板，材料为木质，或塑料，或金属。 

Claims (7)

1.太阳能低温辐射装置，由太阳能集热器（1）、循环泵（2）、智能控制器（3）、床架（4）、温度传感器（5）、床板（6）、换热管道（7）和换热介质（8）组成，其特征在于循环泵（2）驱动太阳能集热器（1）中的换热介质（8）流过安装在床板（6）上的换热管道（7），然后再流回太阳能集热器（1），智能控制器（3）通过温度传感器（5）测得的床板（6）的温度，控制循环泵（2）的启动或关闭，从而控制床板（6）的温度。
2.根据权利要求1所述的太阳能低温辐射装置，其特征在于被换热介质（8）加热后的床板（6）和床架（4）组成的床，一方面能用于休息，另一方面能够作为辐射式散热器向房屋散热，起到房屋采暖的作用。
3.根据权利要求1所述的太阳能低温辐射装置，其特征在于太阳能集热器（1）是非聚焦型太阳能集热器，或是聚焦型太阳能集热器，安装在房屋顶部或房屋阳台或地上。
4.根据权利要求1所述的太阳能低温辐射装置，其特征在于换热管道（7）为铜管，或不锈钢管，或铝塑复合管，或不锈钢复合管，或PPR管，或PVC管，或CPVC管，或PE管，或PP管，或PB管，或HDPE管。
5.根据权利要求1所述的太阳能低温辐射装置，其特征在于换热管道（7）为带肋片的换热管道，或光管，在床板（6）上并联安装，或串联安装，或串并联安装。
6.根据权利要求1所述的太阳能低温辐射装置，其特征在于辐射床中换热介质（8）为水，或油，或制冷剂，或气体。
7.根据权利要求1所述的太阳能低温辐射装置，其特征在于床板（6）为单层床板，或双层床板，或多层床板，材料为木质，或塑料，或金属。
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