[发明专利]辅助加热式太阳能采暖箱

说明书

一、技术领域

本发明涉及太阳能热利用及建筑采暖技术，特指一种将太阳能集热和采暖箱结合，并利用家用蜂窝煤炉作为辅助热源的一种辅助加热式太阳能采暖箱。

二、背景技术

人类对太阳能的利用由来已久，各种选择性吸收涂层和保温隔热材料的发明，使得人们能够高效地利用太阳能，用于提供家用热水和建筑采暖。近年来，政府鼓励建设节能型建筑，太阳能建筑采暖技术急需进一步开发。以下是几项这方面的专利：

专利“一种相变蓄热散热式取暖器”(申请号：200720071383.7)提出将相变蓄热材料与电加热设备相结合可以长时间恒温采暖。但是其仍使用传统能源，不符合节能的要求。

专利“应用太阳能相变蓄热的全热回收新风节能系统”(申请号：200720173280.1)提出一种将太阳能集热器、相变蓄热装置及空气/水热交换器结合起来的太阳能采暖系统。通过相变蓄热装置可以将部分太阳能储存起来，在夜间使用。但由于要经过水与储热材料热交换及储热材料与空气热交换两个环节，热损失较大。

专利“窗台式太阳能采暖器”(申请号：96246221.7)提出了一种将太阳能空气集热装置与建筑物的墙壁结合，为室内提供热空气的采暖方案。

专利“一种太阳能相变蓄热器”(申请号：200910029895.0)提出将相变蓄热材料与载热体分别充入两个相邻的密闭空间，形成吸热储热的装置，为建筑取暖。但由于相变蓄热材料表面未采取保温措施，夜间供热时间较短。而且相变蓄热材料与载热体换热并不充分，造成有效吸热与有效放热速度缓慢。

三、发明内容

本发明提出一种辅助加热式太阳能采暖箱：采暖箱可以与室内墙壁结合为一体，以太阳能集热器作为主要热源，以家用蜂窝煤炉作为辅助热源。家用蜂窝煤炉燃烧时，有很大一部分热量会随着烟气的排放而浪费掉，本发明设计利用一种热交换器将这部分废热回收利用。本发明是这样实现的：辅助加热式太阳能采暖箱包括太阳能集热器、辅助热源、管道及放置在室内的采暖箱四个部分。太阳能集热器的结构包括：透明盖板、保温壳体、集热板、蛇形弯管四部分，集热板向阳一面镀有选择性吸收涂层，背面与蛇形弯管焊接在一起。蛇形弯管内部充有导热介质。辅助热源结构包括：蜂窝煤炉、热交换器、烟囱三部分。蜂窝煤炉的烟气沿烟囱进入热交换器内部的换热体，并加热盘绕在换热体上的螺旋盘管内部的导热介质。换热体和螺旋盘管外面包覆有热交换器外壳。采暖箱结构包括：翅片与金属壳体两部分。蛇形弯管与热交换器的螺旋盘管及采暖箱腔体通过管道连接，内部充有沸点在25～35℃之间的导热介质。太阳能集热器的集热器出液口在集热器上部，集热器进液口在下部。采暖箱两端都有进液口和出液口，采暖箱出液口在下部，采暖箱进液口在上部。采暖箱内两个进液口的开口处分别有一块挡板，正对进液口，防止导热介质喷射过快。在导热介质从采暖箱回流到集热器的管路及回流到热交换器的管路上分别设有阀门，用于限制导热介质的回流速度。

四、附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1是外观示意图。

图2是集热器B向视图。

图3是集热器A-A截面图。

图4是采暖箱剖面图。

图5是采暖箱C-C剖面图。

图6是辅助热源D向视图。

图7是热交换器E-E剖视图。

图中所标部位分别为：1、太阳能集热器；2、采暖箱；3、集热器回流阀门；4、蜂窝煤炉；5、热交换器；6、烟囱；7、热交换器回流阀门；8、集热器出液口；9、集热器进液口；10、透明盖板；11、集热板；12、蛇形弯管；13、保温壳体；14、采暖箱主热源进液口；15、主热源挡板；16、采暖箱主热源出液口；17、采暖箱副热源进液口；18、采暖箱副热源出液口；19、副热源挡板；20、翅片；21、换热体；22、螺旋盘管；23、热交换器外壳。

五、具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明以太阳能集热器1作为主热源，以蜂窝煤炉4作为辅助热源。太阳能集热器1的集热板11吸收阳光转化为热能，并加热蛇形弯管12内部的导热介质。导热介质吸热汽化，在压力作用下从管道进入采暖箱2。气态的导热介质在采暖箱2中放热液化汇集在采暖箱腔体的底部，并从采暖箱主热源出液口16沿管道进入太阳能集热器1的蛇形弯管12，形成一个循环。蜂窝煤炉4的烟气沿烟囱6进入热交换器5的换热体21内，并加热螺旋盘管22内的换热介质，使换热介质升温汽化。汽化后的换热介质沿管道进入采暖箱2，放热冷凝后返回螺旋盘管22。当需要停止或减小导热介质的循环，可以通过集热器回流阀门3和热交换器回流阀门7实现。