[发明专利]一种与建筑相结合的可控蓄热式太阳能空气集热器

摘要

本发明公开了一种与建筑相结合的可控蓄热式太阳能空气集热器，包括瓦型盖板、平板玻璃盖板、集热板、铜管、空气流道、进出风口、进出水口、三通阀门、循环水泵和水箱；玻璃盖板与集热板之间形成空气夹层，集热板底面下方的箱体在高度方向分别设有进出风口，形成空气流道，空气流道中设有一排铜管和翅片，集热板底面同样设有一排铜管和翅片，两段铜管与水箱通过循环水泵、进出水口和三通阀门连通。本发明通过控制进出风口和进出水口的开合以及循环水泵的开关，实现按需制取热空气的功能，解决辐照强度与热需求时间上的差异的问题，实现太阳能光热的充分利用。本发明具有制造简单、运行稳定、与建筑一体化程度高的特点，在太阳能建筑一体化应用中有广泛的应用前景和推广价值。

主权项

一种与建筑相结合的可控蓄热式太阳能空气集热器，其特征在于包括：瓦型盖板(1)、平板玻璃盖板(2)、集热板(3)、铜管(4)、翅片(5)、空气流道(6)、进风口(7)、出风口(8)、进水口(9)、三通阀门(10)、出水口(11)、循环水泵(12)和水箱(13)，其中：可控蓄热式太阳能空气集热器从外到内依次为瓦型盖板(1)、平板玻璃盖板(2)、集热板(3)、铜管(4)、翅片(5)、空气流道(6)；平板玻璃盖板(2)与集热板(3)之间形成封闭的空气夹层，减少对流换热损失；所述的进风口(7)、出风口(8)分别为空气集热器的进、出通风口，位于集热器高度方向上下两侧，集热板(3)底面下方的集热器箱体内形成空气流道(6)；集热板(3)背面和空气流道(6)中间沿集热器长度方向均匀排列设有两排平行带有翅片(5)的铜管(4)，铜管(4)的一端连通着进水口(9)和三通阀门(10)，另一端连通着出水口(8)；所述水箱(13)为保温水箱；所述瓦型盖板(1)材料为PMMA有机玻璃，瓦型盖板(1)为扇形圆弧状，安装数量根据实际需要而定；所述两排平行带有翅片(5)的铜管(4)两端分别连通着集管，入口端的两根集管通过三通阀门(10)汇集成一根集管后伸至集热器外部连接进水口(9)，出口端的两根集管直接汇集成一根集管后连接出水口(11)；其中一排铜管(4)与集热板(3)接触；两者之间为焊接连接；所述翅片(5)与铜管(4)为焊接连接，且翅片(5)的高度不超过空气流道(6)高度的1/5；可控蓄热式空气集热器工作于太阳能热空气集热模式时，循环水泵(12)关机，进水口(9)关闭，进风口(7)和出风口(8)打开并与外部风管相连，空气由进风口(7)进入集热器后，与集热板(3)及其背面的翅片(5)换热后，由出风口(8)送出；可控蓄热式空气集热器工作于太阳能热水蓄热模式时，进风口(7)和出风口(8)关闭，进水口(9)打开，三通阀门(10)切换至使进水口与铜管(4)中焊接在集热板(3)背面的其中一排铜管连通，开启循环水泵(12)，水由进水口(9)流入铜管(4)中焊接在集热板(3)背面的其中一排，吸收集热板(3)的热量后，经过出水口(11)流入储热水箱(13)；可控蓄热式空气集热器工作于蓄热水供热空气模式时，进水口(9)打开，三通阀门(10)切换至使进水口与铜管(4)中位于空气流道(6)的其中一排铜管连通，开启循环水泵(12)，水由进水口(9)流入铜管(4)中位于空气流道(6)的其中一排，进风口(7)和出风口(8)打开并与外部风管相连，空气由进风口(7)进入集热器后，吸收流入铜管(4)的热水的热量后，由出风口(8)送出；可控蓄热式空气集热器能同时工作于不同的工作模式，根据室内采暖需求，当太阳辐照强度高时，集热器能工作于太阳能热空气集热模式和太阳能热水蓄热模式，同时集热空气和蓄热水，也能单独工作于太阳能热空气集热模式或太阳能热水蓄热模式；当太阳辐照强度较低时，集热器能工作于太阳能热空气集热模式和蓄热水供热空气模式，由太阳能和所蓄热水同时供应热空气；夜间或无太阳辐照时，集热器工作于蓄热水供热空气模式；该与建筑相结合的可控蓄热式太阳能空气集热器与建筑一体化程度高，集热器的运行能根据房间采暖需求选择蓄热、热水单独供热空气、太阳能直接供应热空气或太阳能与热水同时供应热空气模式，实现光热的充分利用，有效提高太阳能采暖房间夜间或阴天的室内舒适性；在蓄热模式下由太阳能直接加热热水，太阳能直接供应热空气模式下由太阳能直接加热空气，避免二次传热，并且集热器内两排平行的铜管分别运行于蓄热和水供热模式下，减少系统热损，提高系统热效率。