[实用新型]一种利用太阳能的热管采暖系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种利用太阳能的热管采暖系统。

背景技术

 我国西藏及四川西北地区海拔高、太阳辐射强、昼夜温差大、生存条件恶劣。这些地区居民的采暖方式主要以作物秸秆、畜粪、薪柴等生物质能燃烧取暖为主，大量生物质能的消耗影响了林草植被的存衍。同时，由于植物的生长期短、产草量不高，再加上过度放牧，植被退化严重，生态环境堪忧。西藏及四川西北游牧民居较多，由于游牧地区人员分散，大多以帐篷为居住场所，逐水草而居的现状决定了其无法采用集中供暖系统。

 我国西藏及四川西北地区居民的生活取暖仍然依赖生物质能源的燃烧方式不利于秸秆还田改土和畜牧养殖，耗能量巨大，既造成资源浪费又污染了环境。这些未经处理的固体燃料，如柴薪、木炭、秸秆和畜粪等，在低热效或是燃烧不完全的情况下会产生数百种化合物的排放，其中许多是造成全球气候变化的温室气体或有害人类健康的污染物。

 我国西藏及四川西北地区是我国太阳能资源较为丰富的地区。针对该地区气候寒冷、燃料供应困难以及迁徙的现状，应该充分利用太阳能这一自然能源，向室内供暖，改善室内温度环境。对于我国西藏及四川西北地区居民、游牧民、分散式哨所、兵站及分队住用营房的冬季采暖现状而言，提高建筑对太阳能的利用是十分重要的节能途径。

 目前研究较多的是采用被动式太阳房进行冬季采暖，是西藏及四川西北地区太阳能热利用的重要形式之一。由于围护结构的蓄热性能较差，被动式太阳房在夜间仍然无法提供全夜间时段的采暖问题。本实用新型拟利用白天太阳能蓄热在相变材料中，夜间吸取相变材料热量采暖，室内采暖利用热管采暖技术。

 白天，太阳能蓄热在相变材料中，相变材料的应用使得储热量增大而蓄热水箱的体积大大减少，方便运输迁移。夜间相变材料放热，通过二次换热，由热管将热量传输至室内，由于热管具有高速的热传导效果、重量轻且构造简单、热传输量大、没有主动元件、没有热传方向的限制、耐用、寿命长、易存放保管等优点，因此，将热管蒸发端插入换热水箱，冷凝端放热使室内温度升高，达到采暖的目的。因此，该系统适合在太阳能丰富、采暖面积不大、需要随时搬运的场所，比如游牧帐篷采暖、居民采暖、营舍采暖等。

发明内容

 针对我国西藏及四川西北高寒地区太阳能比较丰富而夜间比较寒冷的气象特征以及游牧帐篷采暖、居民采暖、营舍采暖的特点，本实用新型提供一种适合我国西藏及四川西北地区利用太阳能的热管采暖系统。

本实用新型的基本思路是：太阳能集热器将白天采集的热量蓄在储热水箱中，储热水箱内的相变储热块储存采集来的热量。夜晚，打开水泵，连接在储热水箱和保温换热箱的保温循环热水管将储热水箱内的热量送至室内保温换热箱，保温换热箱内热管蒸发端吸热，裸在室内空气中并带有肋片的冷凝端利用自然对流不断将热量散发到室内，使室内温度升高，达到采暖的目的。

 本实用新型采用的技术方案是：一种利用太阳能的热管采暖系统，其特征在于该系统包括：太阳能集热板通过上循环管和下循环管与储热水箱相连，储热水箱内置有相变储热块，水泵通过保温循环热水管连接储热水箱中的盘管和保温换热箱中的盘管，热管一端插入保温换热箱中，另一端带有肋片。太阳能集热板可以为槽式、平板和碟式集热板。热管可以为重力热管、毛细热管、脉动热管。热管平行布置，冷凝端插入保温换热箱，蒸发端裸在空气中散热。热管裸在空气中的一端带有肋片，肋片与热管连接方式为整体加工或者胀管套接。储热水箱内的盘管为蛇形盘管。保温换热箱中的盘管为蛇形盘管。

 进一步的方案是：如果该系统应用于没有电力供应的地区，可利用太阳能发电蓄电装置提供水泵用电。

 本实用新型的优点是：利用太阳能的热管采暖系统综合利用太阳能集热技术、相变储热技术和热管技术，合理的系统形式使该采暖系统具有结构紧凑、运输管理方便的优点。在太阳能储热水箱中设置相变储热块不但大大提高了单位体积储热水箱的储热量，而且切实减小了储热水箱的体积，方便游牧运输该采暖系统，节省人力物力，使受惠人群更广。同时，由于热管的传热启动温度低，几乎能有效利用太阳能集热板所收集的全部热量，热效率高。相变储热块与热管技术的应用使得每天太阳能所收集的热量不但能够满足当天夜间所需的采暖热量，而且可以满足更长时间的采暖。该采暖系统不但可以应用于游牧民的帐篷采暖，亦可满足居民采暖、营舍采暖。