CN111121179A - 一种集热式空调室外机位百叶窗及其设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集热式空调室外机位百叶窗及其设计方法，包括普通热管、太阳能真空集热管、换热器、恒温水箱，其特征在于：普通热管并行排列在空调室外机前方吸收热风，太阳能真空集热管并行排列在普通热管前方吸收太阳辐射，在两者上方分别连接有换热器，能够同时加热恒温水箱中的水，并向住户提供热水，实现了百叶窗的多重功能。该作品将太阳能和余热再利用相结合，解决了空调室外机的散热问题，提高了高层建筑的建筑立面使用效率。

Description

一种集热式空调室外机位百叶窗及其设计方法
技术领域
本发明涉及一种百叶窗，尤其涉及一种空调室外机位百叶窗及其设计方法。
背景技术
空调建筑行业还在不断发展进步。在已有的规模化设计中，为保证建筑有良好的外观，一般会采用木质、胶质等材质的百叶窗来隐藏空调室外机。但这同时也影响了室外机的正常散热，不够经济节能。因此优化室外机的工作环境不仅能保证空调的良好制冷性能，还能适当合理地降低空调能耗。
我国在太阳能技术与建筑结合领域中,太阳能热水应用广泛,其中热管式真空管是我国自己开发成功的一种金属吸热体真空管，不仅使太阳能集热器能够全年运行，而且提高了工作温度、承压能力和***可靠性，使太阳能热利用进入中高温领域。但我国对于太阳能采暖和制冷空调的应用还处在研究示范阶段，并且关于太阳能建筑仍然没有达成相对一致的共识,没有形成全面利用能源的理念,建筑的美学和太阳能功能之间仍然存在冲突，随着城市化进程的推进，高层建筑越来越多，太阳能热水器屋顶安装的传统方式有着诸多不足。
对于高层住宅而言，依靠传统太阳能集热器安装方式于屋面放置并不现实，由于管线和住户密度的原因，高层建筑中的太阳能集热器常常安装在墙面和阳台。宜采用立面布置的方式，这样可以使整个建筑在垂直方向上形成强烈的韵律感，有利创造高层住宅近人的尺度感。如公开号为CN 207365444 U提供的一种多功能的热管式太阳能集热器，已经实现了在将太阳能转化为高品位的电能的同时制取热水、对房间供暖的多种功能，能够安装于房屋外墙壁边框。又如公开号为CN 207797434 U提供的一种阳台壁挂式热管型真空管太阳能热水***，利用了因白天无人使用而浪费的太阳能。又如公开号为CN 204757372 U提供的一种安全式相变蓄热水箱，为我们在恒温水箱超温导致安全事故风险方面提供了新的思考。
而从整体利用度方面考虑，如何合理利用建筑立面和空调室外机热风，提高太阳能利用效率并使之在制取热水、发电的同时又能有效给建筑物供暖，已经成为一项重大的科研课题。
发明内容
本发明针对上述问题，用太阳能真空集热管和热管替换传统空调室外机百叶窗的叶片，并在设备旁安装换热器及恒温水箱，既优化了空调室外机的工作环境，同时也了利用空调室外机产生的热风预热冷水，再利用太阳能升温加热，为住户提供热水，实现了百叶窗的多重功能。
其中，热管和太阳能真空集热管上方连接的换热器互不干扰，在空调室外机不工作的情况下，仍能保证太阳能真空集热管传递给换热器的热量可以加热恒温水箱中的水。
其中，热管和换热器、预热恒温水箱组成热风回收***，其中预热恒温水箱储存预热水。
其中，太阳能真空集热管及其换热器、恒温水箱组成太阳能集热装置，其中热水恒温水箱储存热水，配备有电辅助加热装置，在太阳光不够充足的情况下也能够持续地为用户提供热水。
其中，热管与空调室外机的距离、热管与太阳能真空集热管间的距离、多个热管并行排列的间距、太阳能真空集热管并行排列的距离可根据采光区域、采光面积和不同室外机风速的差异进行调整。
其中，所述热管和太阳能真空集热管可被等效甚至更高效的、能够利用热风和吸收太阳辐射的管路装置所替换。
所述的太阳能真空集热管4在已知管径r、管长l的情况下，利用以下几个关系式来确定太阳能真空集热管4集热总面积Ac、管间距d:
Figure 158544DEST_PATH_IMAGE001
其中：
Qw——日均用水量，L
cw——水的电压比热容，4.187kJ/(㎏·℃)
tend——储水箱内水的设计，一般为60℃
ti——水的初始温度，℃
ρ——水的密度，1㎏/L
JT——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐射量，kJ/m2
ƒ——太阳能保证率
ηcd——年平均集热器效率
η——储水箱和管路的热损失率
Figure 553753DEST_PATH_IMAGE002
其中：
r——太阳能真空集热管管径，m
l——太阳能真空集热管管长，m
a——太阳能真空集热管个数
本发明将太阳能和余热再利用相结合，解决了空调室外机的散热问题，并为高层建筑提高了建筑的立面使用效率，达到一定的节能减排的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的百叶窗结构示意图。
图中：1-预热恒温水箱；2-热水恒温水箱；3-热管；4-太阳能真空集热管；5-热水换热器；6-预热水换热器；7-进水口；8-出水口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步非限制性说明。
如图1，热管3吸收空调室外机热风传出的热量，并将这部分热量传递给其上方的预热水换热器6，加热预热恒温水箱1中的水。同时太阳能真空集热管4吸收建筑立面的太阳辐射，将热量传递给其上方的热水换热器5，加热热水恒温水箱2中的水并储存 下来。
其中，冷水从进水口7进入，在被加热后从出水口8流出，为用户提供热水。
其中，热管3和太阳能真空集热管4并列排在空调室外机前面，分别利用空调室外机的热风、吸收太阳辐射，并且互不干扰。预热水换热器6、热水换热器5能够迅速将热量传递到预热恒温水箱1和热水恒温水箱2中。
在太阳光不够充足的情况下，由热水恒温水箱2、太阳能真空集热管4和热水换热器5组成的太阳能集热装置配备有电辅助加热装置，能够补充热量用于加热热水恒温水箱2中的水，帮助太阳能集热装置持续地为用户提供热水。
在空调室外机不工作的情况下，由预热恒温水箱1、热管3和预热水换热器6组成的热风回收***无法运作，不能加热预热水，但太阳能集热装置（2、4、5）仍能发挥自己原有的作用，不会受其影响。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，热管3与空调室外机的距离、热管3与太阳能真空集热管4间的距离、多个热管3并行排列的间距、太阳能真空集热管4并行排列的距离均可调整。
以上所述仅是本发明较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，例如替代普通热管和太阳能真空集热管的等效设备，或者对两者彼此之间的距离、本身数个管路间距的改动，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种集热式空调室外机位百叶窗，包括预热恒温水箱1、热水恒温水箱2、热管3、太阳能真空集热管4、热水换热器5、、预热水换热器6，其特征在于：热管3并行排列在空调室外机前方吸收热风，太阳能真空集热管4并行排列在热管3前方吸收太阳辐射，在两者上方分别连接有热水换热器5和预热水换热器6，能够同时加热预热恒温水箱1和热水恒温水箱2中的水，并向住户提供热水。
2.根据权利要求1所述的一种集热式空调室外机位百叶窗，其特征在于：热管3和太阳能真空集热管4上方连接的预热水换热器5和热水换热器6互不干扰，在空调室外机不工作的情况下，仍能保证太阳能真空集热管4传递给热水换热器6的热量可以加热热水恒温水箱2中的水。
3.根据权利要求1所述的一种集热式空调室外机位百叶窗，其特征在于：由太阳能真空集热管4和其热水换热器5、热水恒温水箱2组成的太阳能集热装置配备有电辅助加热装置，在太阳光不够充足的情况下也能够持续地为用户提供热水。
4.根据权利要求1所述的一种集热式空调室外机位百叶窗，其特征在于：热管3与空调室外机的距离、热管3与太阳能真空集热管4间的距离、多个热管3并行排列的间距、太阳能真空集热管4并行排列的距离均可调整。
5.根据权利要求1所述的一种集热式空调室外机位百叶窗，其特征在于：所述3热管和太阳能真空集热管4可被等效甚至更高效的、能够利用热风和吸收太阳辐射的管路装置所替换。
6.根据权利要求1所述的一种集热式空调室外机位百叶窗实际方法，其特征在于：所述的太阳能真空集热管4在已知管径r、管长l的情况下，利用以下几个关系式来确定太阳能真空集热管4集热总面积Ac、管间距d:
Figure 875450DEST_PATH_IMAGE001
其中：
Qw——日均用水量，L
cw——水的电压比热容，4.187kJ/(㎏·℃)
tend——储水箱内水的设计，一般为60℃
ti——水的初始温度，℃
ρ——水的密度，1㎏/L
JT——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐射量，kJ/m2
ƒ——太阳能保证率
ηcd——年平均集热器效率
η——储水箱和管路的热损失率
Figure 697912DEST_PATH_IMAGE002
其中：
r——太阳能真空集热管管径，m
l——太阳能真空集热管管长，m
a——太阳能真空集热管个数。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200975038Y (zh) * 2006-09-25 2007-11-14 黄永年 空调或热泵的室外机、太阳能集热器与飘窗三合一墙体
CN101398223A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 沈阳天福太阳能开发利用有限公司 楼宇太阳能热水器一体结构
JP2012026685A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Hiroya Sekiguchi ファン及び熱交換器コイル付太陽熱利用温水器
CN102914012A (zh) * 2012-11-20 2013-02-06 巢民强 一种太阳能与水冷风冷空调机组复合的冷暖生活热水一体机组
CN103307714A (zh) * 2013-06-20 2013-09-18 长沙理工大学 一种利用空调冷凝热和太阳能的家用热水器
CN203704379U (zh) * 2014-02-18 2014-07-09 陆玉正 一种空调余热回收型太阳能热水器装置
CN104613532A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 北京清华索兰环能技术研究所 太阳能、空气能集成采暖***
CN204630089U (zh) * 2015-04-07 2015-09-09 广西吉宽太阳能设备有限公司 利用空调室外机热量的太阳能热水器
CN106196363A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 中山市道享节能技术服务有限公司 一种复合太阳能空调冷凝热回收装置
CN106225311A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 哈尔滨工业大学 一种冷凝热回收型空气源‑太阳能耦合热泵空调热水***
CN207365444U (zh) * 2017-05-10 2018-05-15 安徽建筑大学 多功能的热管式太阳能集热器
CN209197015U (zh) * 2018-10-31 2019-08-02 西南科技大学 一种集热式空调室外机位百叶窗

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200975038Y (zh) * 2006-09-25 2007-11-14 黄永年 空调或热泵的室外机、太阳能集热器与飘窗三合一墙体
CN101398223A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 沈阳天福太阳能开发利用有限公司 楼宇太阳能热水器一体结构
JP2012026685A (ja) * 2010-07-27 2012-02-09 Hiroya Sekiguchi ファン及び熱交換器コイル付太陽熱利用温水器
CN102914012A (zh) * 2012-11-20 2013-02-06 巢民强 一种太阳能与水冷风冷空调机组复合的冷暖生活热水一体机组
CN103307714A (zh) * 2013-06-20 2013-09-18 长沙理工大学 一种利用空调冷凝热和太阳能的家用热水器
CN104613532A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 北京清华索兰环能技术研究所 太阳能、空气能集成采暖***
CN203704379U (zh) * 2014-02-18 2014-07-09 陆玉正 一种空调余热回收型太阳能热水器装置
CN204630089U (zh) * 2015-04-07 2015-09-09 广西吉宽太阳能设备有限公司 利用空调室外机热量的太阳能热水器
CN106196363A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 中山市道享节能技术服务有限公司 一种复合太阳能空调冷凝热回收装置
CN106225311A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 哈尔滨工业大学 一种冷凝热回收型空气源‑太阳能耦合热泵空调热水***
CN207365444U (zh) * 2017-05-10 2018-05-15 安徽建筑大学 多功能的热管式太阳能集热器
CN209197015U (zh) * 2018-10-31 2019-08-02 西南科技大学 一种集热式空调室外机位百叶窗

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程卓明等: "百叶窗开度对室外机运行 环境影响分析", 暖通空调, vol. 39, no. 1, pages 133 - 135 *

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