[发明专利]一种基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间及控制方法

权利要求书

1.一种基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，包括密闭空间，所述密闭空间内下方设置保温水池（1），所述密闭空间上方设置集热屋顶，所述保温水池（1）与集热屋顶之间进行热交换，其特征在于：所述集热屋顶为双层膜棚顶，所述双层膜棚顶包括棚架（2），依次设置在棚架上方的内层膜（302）、外层膜（301），内、外膜之间形成双层膜封闭空间，双层膜膜间连接气源，所述保温水池通过管道与双层膜膜间连接，所述气源用于向双层膜之间充气，所述管道用于将保温水池的水输入双层膜之间换热并形成循环。

2.根据权利要求1所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述棚架（2）呈拱形，棚架（2）拱顶处的双层膜之间沿拱脊设置通气管（4），通气管（4）与气源连接，通气管（4）纵向上开设数个充气孔，通气管（4）下方设置喷淋管（5），喷淋管（5）纵向上开设数个喷淋孔，所述喷淋管（5）通过供水装置与保温水池连接。

3.根据权利要求2所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述棚架（2）的肩部沿拱脚设置接水槽（6），所述接水槽（6）为双层叠合接水槽，接水槽（6）的上层槽与双层膜的外层膜（301）下沿连接，接水槽（6）下层槽与双层膜的内层膜（302）下沿连接，所述接水槽的上层槽、下层槽均通过排水管道（11）分别与保温水池连接。

4.根据权利要求3所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述接水槽（6）的上、下层槽叠合形成三个小槽，所述上、下层槽均设置两侧翼板，所述翼板倾斜角度与双层膜铺设角度一致，所述翼板上设置凹形卡槽（901），所述双层膜的外层膜（301）、内层膜（302）分别通过凹形卡槽（901）与接水槽（6）连接。

5.根据权利要求3所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述棚架（2）的架体包括数个并排间隔设置的拱架梁（201），相邻拱架梁（201）之间通过檩条（202）连接，棚架（2）端头的拱架梁（201）为双层拱架梁，端头拱架梁（201）的下层梁设置在山墙（10）上，端头拱架梁（201）的上层梁通过系杆（8）与下层梁连接，上、下层梁内侧均设置凹形卡槽（901），双层膜的内层膜（302）接近端头处先设置在下层梁的凹形卡槽内，内层膜（302）的自由端通过下层梁的凹形卡槽后与双层膜的外层膜（301）的自由端贴合并设置在上层梁的凹形卡槽内固定密封，内、外层膜之间形成密封空间。

6.根据权利要求3所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述下层槽的排水管道（11）内有隔气密封水柱，所述隔气密封水柱的排出压力不小于双层膜内充气的最大压力。

7.根据权利要求2所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：还包括传感器、控制器，所述传感器包括光照传感器、气压传感器、温度传感器，所述传感器分别设置在双层棚顶外、双层膜之间、水池内，所述控制器与传感器、喷淋管的供水装置、通气管的充气风机电连接。

8.根据权利要求7所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述喷淋管（5）有两套，两套喷淋管（5）并排布设在通气管（4）两侧，所述两套喷淋管（5）设有相互独立控制的供水装置。

9.根据权利要求1所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间，其特征在于：所述双层膜的外层膜（301）为透光膜，内层膜（302）为低透光膜或不透光膜。

10.一种实现对权利要求1~9任意一项所述基于充气水膜柔性集热屋顶换热的太阳能保温空间的控制方法，所述方法系基于利用太阳辐射黑体吸热效应，密闭双层膜内积蓄太阳辐射热能，通过喷淋循环换热，提高水池水温，通过智能控制装置实现对保温水池水加热控制，其特征在于具体控制方法为：

a、启动控制器开启风机，双层膜充气，内、外层分开，控制气压在合理设定值内；

b、根据光照传感器信息，控制器自动控制开启太阳阳面双层膜内的喷淋管供水，水在双层膜内热交换后顺流返回保温水池；

c、控制器根据传感器信息，在光照不足时自动控制关停喷淋管供水。