[实用新型]一种可调节式太阳能空气集热器

说明书

技术领域

本实用新型属于自然资源——太阳能热利用技术领域，具体的说，涉及一种可灵活调节的太阳能空气集热器。

背景技术

太阳能空气集热器是一种以空气为导热介质的太阳能加热装置，广泛应用于太阳能采暖、通风、除湿等领域。它相对于以液体为导热介质的太阳能集热器而言，具有结构简单、密封要求低、不需要防冻等优点，但是还是存在集热效率低，热损失较大等问题，这些问题成为推广太阳能热利用技术的瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的太阳能空气集热器的不足之处，加以改进，从而提供了一种结构简单、集热效率高、可调节的太阳能空气集热器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：集热器的主体为一个箱体，它主要包括若干个核心芯体、支撑杆、保温壳体和透明盖板，上述箱体的前面为双层透明玻璃盖板，若干个核心吸热芯体并排位于箱体中间，将整个箱体分为前后两个腔，箱体的后面为保温壳体，并且在上、下分别设有进气口和出气口，中间的核心芯体是由吸热薄板制成的三棱柱模块，芯体包括吸热面和反射面，若干个核心芯体串联通过支撑杆固定在箱体内。

所述的三棱柱核心芯体的最长边所对应的面为反射面，涂有聚对苯二甲酸乙二酯（PET）涂层等选择性辐射涂层，另外两个面为吸热面，涂有黑铬镀层等选择性吸收涂层，同时在吸热板和反射板上设有若干个通风孔。

所述核心芯体通过旋转控制杆调节螺旋齿轮，促使空间内的两个相错轴的运动以控制核心芯体的角度和朝向。

本实用新型在冬、夏季采用不同的运行策略，冬季通过增大集热面积，对房间起到白天采暖和夜间保温的作用，夏季通过选择性辐射表面降低热负荷以及夜间对房间的制冷，这有利于提高室内热舒适性和降低建筑的采暖空调能耗等。因此，本实用新型通过灵活的调节有效地解决了目前市场上太阳能空气集热器冬季集热效率低、夏季过热等现象。

附图说明

 图1为本实用新型一种可调节太阳能空气集热器的结构示意图。

图2 为冬季工况原理图。

图3为夏季工况原理图

图中：1核心芯体，1 -1吸光面a，1-2吸光面b，1-3反射面，1-4通气孔，2螺旋齿轮，3横向支撑杆，4纵向固定槽，5纵向支撑杆，6横向固定槽，7控制杆，8进气口，9出气口，10保温壳体，11双层玻璃盖板，12排风扇。

具体实施方案

如图1～3所示，本实施例中的可调节式太阳能空气集热器，其主体为一箱体，箱体内若干个核心芯体1串联设置，通过横向支撑杆3将核心芯体1固定在纵向固定槽4，该核心芯体是由吸光面a1-1、吸光面b1-2和反射面1-3组成的三棱柱，吸光面a1-1的面积大于吸光面1-2的面积，同时吸光面a1-1与反射面1-3之间的夹角α根据光照角度等因素确定范围为20～40°，以获得最佳的热效率，吸光面a1-1、吸光面b1-2和反射面1-3上设有若干个通风孔1-4，所述箱体的前面为双层玻璃盖板11，并且上部设有排风扇12，箱体后部的保温壳体10上设有进气口8和出气口9。为了提高核心芯体的吸热效率，本实用新型在三棱柱的核心芯体的吸光板2-1和吸光板2-2表面涂有选择性吸收涂层，反射板2-3表面涂有选择性辐射涂层。本实用新型后部为保温壳体，采用耐高温的保温材料如橡塑材料等，有利于加热后的空气保温。

冬季工况，如图1所示，通过旋转控制杆调节螺旋齿轮2，将核心芯体1的吸光面a2-1和吸光面b2-2翻转朝外以吸收太阳辐射，同时开启进气口8和出气口9，关闭排风扇12，室内的冷空气从进气口8流入空气流道内，通过热虹吸作用不断往上升且被加热成热空气，然后通过进气口9流入室内进行循环换气且提高室内的空气温度，从而达到节约建筑能耗的目的。

夏季工况，如图3所示，通过旋转控制杆调节螺旋齿轮2，将核心芯体1的反射面2-3翻转朝外，使白天投射到该表面的太阳辐射能绝大部分被反射回去，减少辐射换热和导热换热；另一方面，开启进气口8和排风扇12，关闭出气口9，在室外风压和热压的作用下利用烟囱效应将空气通道的空气排到室外，以降低室内的冷负荷。